實(shí)驗(yàn)2、電阻應(yīng)變稱重傳感器實(shí)驗(yàn)

1、DRVI可重組虛擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)1、DRVI可重組虛擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)1套1套1臺(tái)1個(gè)圖2.1電阻應(yīng)變片輸入與輸出對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖實(shí)驗(yàn)二、電阻應(yīng)變稱重傳感器實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 觀察和分析電阻的應(yīng)變效應(yīng)，掌握電阻應(yīng)變片的工作原理和方法;2、 熟悉DRVI可重組虛擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)結(jié)構(gòu)原理及使用；二、 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備2、 數(shù)據(jù)采集儀（DRDAQ—USB）3、 計(jì)算機(jī)4、 稱重臺(tái)（DRCZ—A）三、電阻應(yīng)變片工作原理簡(jiǎn)介本實(shí)驗(yàn)的電阻應(yīng)變計(jì)采用的是惠斯通全橋電路，當(dāng)物料加到載物臺(tái)后，4個(gè)應(yīng)變片會(huì)發(fā)生變形，產(chǎn)生電壓輸出，經(jīng)采樣后送到計(jì)算機(jī)由DRVI快速可重組虛擬儀器平臺(tái)軟件處理。因?yàn)殡姌蛟谏a(chǎn)時(shí)有一些誤差，不可能保證每一個(gè)電橋的電阻阻值和斜率保持一致。所以，傳感器在使用之前要經(jīng)過(guò)非線性校正，使計(jì)算機(jī)在經(jīng)過(guò)采樣后得到的數(shù)字量，與真實(shí)質(zhì)量之間必須是一種線性關(guān)系，這種線性關(guān)系需要由標(biāo)定來(lái)完成。圖2.2應(yīng)變電阻稱重傳感器實(shí)驗(yàn)（服務(wù)器端）設(shè)計(jì)原理圖圖2.1是電阻應(yīng)變片的輸入與輸出對(duì)應(yīng)關(guān)系的示意圖，圖中，y表示傳感器的輸出（電壓），x表示傳感器的輸入（力），L0是原始數(shù)學(xué)對(duì)應(yīng)關(guān)系。K表示L0的斜率，它實(shí)際上對(duì)應(yīng)于電阻應(yīng)變片的靈敏度；b表示L0的截距，它實(shí)際上表示的是電阻應(yīng)變片的零位（即傳感器在沒(méi)有施加外力的情況下的輸出電壓）。左圖表示的是隨著截距b的改變，其數(shù)學(xué)對(duì)應(yīng)關(guān)系的改變情況。右圖表示的是截距b不改變，隨著斜率改變，傳感器的數(shù)學(xué)關(guān)系的改變情況。分別調(diào)整稱重臺(tái)的零位電位器和增益電位器實(shí)際就是改變截距b和靈敏度K。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中同學(xué)們可以調(diào)整這兩個(gè)電位器來(lái)看看傳感器的曲線變化。調(diào)整后，需要作全量程的5?10點(diǎn)標(biāo)定，記錄下標(biāo)定結(jié)果，并根據(jù)結(jié)果作圖。

在實(shí)驗(yàn)中米用的電阻應(yīng)變片是DRYB-5-A型應(yīng)變電阻應(yīng)變片，它具有精度高、復(fù)現(xiàn)性好的特點(diǎn)。需要特別強(qiáng)調(diào)的是：由于電阻應(yīng)變片的過(guò)載能力有限（150%）,所以，在實(shí)際使用過(guò)程中應(yīng)盡量避免用力壓傳感器的頭部或沖擊傳感器。否則，極易導(dǎo)致傳感器因過(guò)載而損壞！ 電壓或顯示值ubs米集上位機(jī)及軟 電壓或顯示值ubs米集上位機(jī)及軟力或重量 II -—I電阻應(yīng)變 測(cè)量橋賂調(diào)理電路圖2.3實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成四、實(shí)驗(yàn)步驟及內(nèi)容1、 將稱重臺(tái)的傳感器輸出線與實(shí)驗(yàn)臺(tái)上對(duì)應(yīng)的接口相連。依次打開(kāi)主電源，直流電源和USB采集卡電源，模塊旋鈕選擇2。2、 啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，運(yùn)行DRVI程序，開(kāi)啟DRVI數(shù)據(jù)采集儀電源，然后點(diǎn)擊DRVI快捷工具條上的“聯(lián)機(jī)注冊(cè)”圖標(biāo)，選擇其中的“DRVI采集儀主卡檢測(cè)（USB）”進(jìn)行軟件和數(shù)據(jù)采集儀之間的注冊(cè)。3、 在D盤找到實(shí)驗(yàn)一中建立的“電阻應(yīng)變片稱重實(shí)驗(yàn)”文件并打開(kāi)，按照附錄輸入SignalVBScript程序，點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕運(yùn)行程序。4、 首先進(jìn)行傳感器的標(biāo)定：用標(biāo)準(zhǔn)砝碼測(cè)定K，B值，取兩個(gè)點(diǎn)（即分別用兩個(gè)不同的砝碼），計(jì)算出K，B的值作為標(biāo)定結(jié)果。具體操作過(guò)程為：點(diǎn)擊面板上的“運(yùn)行”按鈕，在載物臺(tái)上放置一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)砝碼100克（或其他大?。?，然后輸入“100（或其他值）”到“試載參數(shù)x1”輸入框中，然后點(diǎn)擊“標(biāo)定1”按鈕記錄下第一點(diǎn)的值；改變砝碼的質(zhì)量，比如300質(zhì)量的砝碼，輸入“300”到“試載參數(shù)x2”輸入框中，然后點(diǎn)擊“標(biāo)定2”按鈕記錄下第二點(diǎn)的值；再點(diǎn)擊“標(biāo)定結(jié)果”按鈕，得到K,B標(biāo)定值。只1值沱值y］館克值3rm換血嚇 只1值沱值y］館克值3rm換血嚇 0蔚DRV快謹(jǐn)可重俎虔擬攸器賓鑒平臺(tái)証rlptQhl 櫛斶丸塔「耳字鏈弓旳璋1-尿什上也讀耳「；戸畔?矗為營(yíng) ?■|_r;司醪::肆孚厲瀚★［皿為井十I蘭］n：Mir'「.F心n固式F4'II汩肘;t'T=}F朋玄汨氓滬曲次審彳珀（$懇器而圖2.4電阻應(yīng)變稱重傳感器實(shí)驗(yàn)（服務(wù)器）5、標(biāo)定完畢，即可進(jìn)行物體測(cè)量。將所測(cè)物體放在載物臺(tái)上，然后點(diǎn)擊“實(shí)測(cè)質(zhì)量”按鈕，得到被測(cè)物體質(zhì)量值。再改變質(zhì)量塊的大小，記錄并分析計(jì)算結(jié)果。五、數(shù)據(jù)記錄及處理1、數(shù)據(jù)記錄（1）計(jì)算機(jī)標(biāo)定后的輸入一輸出特性模擬直線為y=kx+b記錄其斜率（靈敏度）k= ，和截距b= （2）記錄測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)量次數(shù) i123456載荷 m.(g) I 0100200300400500

加載輸出y(mv)i實(shí)測(cè)質(zhì)量M.(g)iA=M—m(g)i i i2、數(shù)據(jù)處理滿度相對(duì)誤差 丫=^maxX100%mm—m61本測(cè)量?jī)x器的精度等級(jí)S為：—六、 注意事項(xiàng)1、 DRYB-5-A型傳感器的稱重或測(cè)量不超過(guò)2Kg的力(平穩(wěn)，不含過(guò)強(qiáng)沖擊)。2、 不要沖擊傳感器或在其上施加過(guò)大的力，以免因過(guò)載而損壞傳感器。七、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備、實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)述、數(shù)據(jù)記錄與處理和回答思考題，數(shù)據(jù)處理應(yīng)根據(jù)要求進(jìn)行。八、思考題1、 應(yīng)用于稱重的傳感器還有那些？2、 換用另外一組砝碼標(biāo)定，其結(jié)果會(huì)怎樣？為什么？附錄1：各芯片定義的有關(guān)數(shù)據(jù)采集卡芯片：開(kāi)關(guān)線號(hào)：1；波形存儲(chǔ)芯片定義：-1,-1,-1,20,-1,-1,-1,-1；采用通道定義：0,0,0,1,0,0,0,0波形參數(shù)芯片：計(jì)算類型：5波形存儲(chǔ)數(shù)組線號(hào)：2輸出數(shù)據(jù)線號(hào)：3x1值對(duì)應(yīng)芯片：輸出線號(hào)：x1值對(duì)應(yīng)芯片：輸出線號(hào)：101y1值對(duì)應(yīng)芯片：顯示值線號(hào)：102k值對(duì)應(yīng)芯片：顯示值線號(hào)：5當(dāng)前轉(zhuǎn)換值對(duì)應(yīng)芯片：顯示值線號(hào)：3開(kāi)關(guān)線號(hào)：1標(biāo)定1程序芯片：芯片名：6000標(biāo)定2程序芯片：芯片名：6001標(biāo)定結(jié)果程序芯片：芯片名：6002x2值對(duì)應(yīng)芯片：輸出線號(hào)：103y2值對(duì)應(yīng)芯片：顯示值線號(hào)：104b值對(duì)應(yīng)芯片：顯示值線號(hào)：6實(shí)測(cè)質(zhì)量顯示芯片：顯示值線號(hào)：8標(biāo)定1按鈕芯片：驅(qū)動(dòng)芯片名：6000標(biāo)定2按鈕芯片：驅(qū)動(dòng)芯片名：6001標(biāo)定結(jié)果按鈕芯片:驅(qū)動(dòng)芯片名：6002腳本4：驅(qū)動(dòng)線號(hào)：3附錄2：程序流程圖及SignalVBScript程序注意：程序和標(biāo)點(diǎn)等均在英文輸入狀態(tài)下編輯腳本3程序：x1=Getline(101)x2=Getline(103)y1=Getline(102)y2=Getline(104)k=(y2-yl)/(x2-xl)b=yl—k*xlS