傳感器實驗臺電阻式傳感器的單臂電橋性能實驗
介紹了傳感器實驗臺電阻式傳感器的單臂電橋性能實驗。
傳感器實訓臺實訓目的
1、理解電阻應變式傳感器的基礎構造與使用方法。
2、掌控把握電阻應變式傳感器放大電子線路的調動測量試驗方法。
3、掌控把握單臂電橋電子線路的作業原理和功能。
二、實訓所用單元
電阻應變式傳感器、電阻與霍爾式傳感器變換電子線路板（調零電橋）、差動放大器、直線DC穩壓電源、數字電壓（V）（V）表、位移臺架。
三、實訓原理及電子線路
1、電阻絲在外力作用下發生機械變形時，其阻值發生改變，這就是電阻應變效應，其關系為：ΔR/ R＝Kε，ΔR為電阻絲改變值，K為應變靈敏系數，ε為電阻絲長度的相對改變量ΔL/ L。經過測量電子線路將電阻改變變換為電流（A）（A）或電壓（V）（V）輸出。
2、電阻應變式傳感如圖1-1所示。傳感器的主要部分是上、下兩個懸臂梁，四個電阻應變片貼在梁的根部，可包括單臂、半橋與全橋電子線路，大測量界限為±3mm。
1─外殼 2─電阻應變片 3─測桿 4─等截面懸臂梁 5─實操操作面板接線圖
圖1-1 電阻應變式傳感器
3、電阻應變式傳感的單臂電橋電子線路如圖1-2所示，圖中R1、R2、R3為固定，R為電阻應變片，輸出電壓（V）（V）UO＝EKε，E為電橋變換系數。
圖1-2 電阻式傳感器單臂電橋實訓電子線路圖
四、實訓步驟
1、固定好位移臺架，將電阻應變式傳感器存放于位移臺架上，調動測微器使其指示15mm左右。將測微器裝入位移臺架上部的開口處，將測微器測桿使其與電阻應變式傳感器的測桿磁鋼吸合，然后調動兩個滾花螺母使電阻式應變傳感器上的兩個懸梁處于水平狀態，兩個滾花螺母固定在開口處上下兩側。
2、將實訓箱（實訓臺內部已連接）實操操作面板上的±15V和地端，用實訓連接線接到差動放大器上；將放大器放大倍數電位器RP1旋鈕（實訓臺為增益旋鈕）順時針旋到終端位置。
3、用實訓連接線將差動放大器的正負寫入端短接，再將其輸出端接到數字電壓（V）（V）表的寫入端；電壓（V）（V）測量界限變換開關撥至20V檔；接通電源開關，旋動放大器的調零電位器RP2旋鈕，使電壓（V）（V）表指示向零趨近，然后變換到2V測量界限檔，旋動調零電位器RP2旋鈕使電壓（V）（V）表指示為零；此后調零電位器RP2旋鈕不再調動，按照實訓適當調動增益電位器RP1。
4、按圖1-2接線，R1、R2、R3（電阻傳感器部分固定電阻）與一個的應變片含有概括單臂電橋形式。
5、調動平衡電位器RP，使數字電壓（V）（V）表指示接近零，然后旋動測微器使電壓（V）（V）表指示為零，此時測微器的讀數視為系統零位。分別上旋和下旋測微器，每次0.4mm，上下各2mm，將位移量X和對應的輸出電壓（V）（V）值UO記入下表中。
表 1-1
五、實訓報告
1、按照表1-1中的實訓數值，畫出寫入/輸出特性彎彎曲線 ，并而而且計算感知度和非線性誤差。
2、傳感器的寫入電壓（V）（V）能否從＋5V提升到＋10V？寫入電壓（V）（V）的大小取決于什么？
3、解析電橋測量電阻式傳感器特性時存在非線性誤差的原因。
1、理解電阻應變式傳感器的基礎構造與使用方法。
2、掌控把握電阻應變式傳感器放大電子線路的調動測量試驗方法。
3、掌控把握單臂電橋電子線路的作業原理和功能。
二、實訓所用單元
電阻應變式傳感器、電阻與霍爾式傳感器變換電子線路板（調零電橋）、差動放大器、直線DC穩壓電源、數字電壓（V）（V）表、位移臺架。
三、實訓原理及電子線路
1、電阻絲在外力作用下發生機械變形時，其阻值發生改變，這就是電阻應變效應，其關系為：ΔR/ R＝Kε，ΔR為電阻絲改變值，K為應變靈敏系數，ε為電阻絲長度的相對改變量ΔL/ L。經過測量電子線路將電阻改變變換為電流（A）（A）或電壓（V）（V）輸出。
2、電阻應變式傳感如圖1-1所示。傳感器的主要部分是上、下兩個懸臂梁，四個電阻應變片貼在梁的根部，可包括單臂、半橋與全橋電子線路，大測量界限為±3mm。
1─外殼 2─電阻應變片 3─測桿 4─等截面懸臂梁 5─實操操作面板接線圖
圖1-1 電阻應變式傳感器
3、電阻應變式傳感的單臂電橋電子線路如圖1-2所示，圖中R1、R2、R3為固定，R為電阻應變片，輸出電壓（V）（V）UO＝EKε，E為電橋變換系數。
圖1-2 電阻式傳感器單臂電橋實訓電子線路圖
四、實訓步驟
1、固定好位移臺架，將電阻應變式傳感器存放于位移臺架上，調動測微器使其指示15mm左右。將測微器裝入位移臺架上部的開口處，將測微器測桿使其與電阻應變式傳感器的測桿磁鋼吸合，然后調動兩個滾花螺母使電阻式應變傳感器上的兩個懸梁處于水平狀態，兩個滾花螺母固定在開口處上下兩側。
2、將實訓箱（實訓臺內部已連接）實操操作面板上的±15V和地端，用實訓連接線接到差動放大器上；將放大器放大倍數電位器RP1旋鈕（實訓臺為增益旋鈕）順時針旋到終端位置。
3、用實訓連接線將差動放大器的正負寫入端短接，再將其輸出端接到數字電壓（V）（V）表的寫入端；電壓（V）（V）測量界限變換開關撥至20V檔；接通電源開關，旋動放大器的調零電位器RP2旋鈕，使電壓（V）（V）表指示向零趨近，然后變換到2V測量界限檔，旋動調零電位器RP2旋鈕使電壓（V）（V）表指示為零；此后調零電位器RP2旋鈕不再調動，按照實訓適當調動增益電位器RP1。
4、按圖1-2接線，R1、R2、R3（電阻傳感器部分固定電阻）與一個的應變片含有概括單臂電橋形式。
5、調動平衡電位器RP，使數字電壓（V）（V）表指示接近零，然后旋動測微器使電壓（V）（V）表指示為零，此時測微器的讀數視為系統零位。分別上旋和下旋測微器，每次0.4mm，上下各2mm，將位移量X和對應的輸出電壓（V）（V）值UO記入下表中。
表 1-1
| X(mm) | 0 | ||||||||||
| UO(mV) | 0 |
五、實訓報告
1、按照表1-1中的實訓數值，畫出寫入/輸出特性彎彎曲線 ，并而而且計算感知度和非線性誤差。
2、傳感器的寫入電壓（V）（V）能否從＋5V提升到＋10V？寫入電壓（V）（V）的大小取決于什么？
3、解析電橋測量電阻式傳感器特性時存在非線性誤差的原因。
