浙师大《机械工程测试技术基础》实验报告.

机械工程测试技术基础

实验报告

学院工学院、职业技术教育学院

班级机械设计制造及其自动化xxx班

姓名xxx xxxx

学号xxxxxxx xxx

实验一金属箔式应变片单臂电桥性能实验

班级机械132 姓名XXX 学号XXX

实验日期2015/12 同组成员XXX、XXX 成绩

1、实验目的与要求

比较单臂电桥与半桥、全桥的不同性能，了解单臂电桥的工作原理和性能。

（1）观察金属箔式应变片的形状及布置，思考其测量应变的工作原理和性能；

（2）观察电桥电路的组成，特别是单臂电路，思考其特点和测量原理；

（3）通过5只砝码的增减，了解金属箔式应变片单臂电桥测量重量的工作原理和性能，并测得单臂电桥的输出，做出V---G曲线，计算灵敏度S和非线性误差δ，并比较与半桥和全桥电路的不同性能。

2、实验步骤

（1）抬起加力机构，将应变力传感器通过专用线接主控台相应插孔，通用放大器（2）的S5开关置相应位并按下应变式传感器R1 、R2、R3开关将四片应变片接成全桥，先不要给传感器加载，将通用放大器（2）的Rw1、Rw3顺时调至调最大，抬起S15开关，调Rw5及Rw2使第一级仪表专用放大器输出V o3为零。压下S15开关接入第二级反相放大器, 调Rw4使V o4（V o）为零；

（2）在托盘上放5只砝码给传感器加载，逐步调小Rw3至数显电压表指示5V，整个过程Rw1、Rw2、Rw4不要动；

（3）取下5只砝码，如数显电压表指示不为零，再调Rw4使V o4（Vo）为零；

（4）重复上面第（2）步；

（5）取下5只砝码，数显电压表指示应为零；

（6）抬起应变式传感器R2、R3开关，将应变式传感器接成单臂电桥，调Rw5使数显电压表指示为零，务必保持Rw1、Rw2、Rw3、Rw4不变；

3、记录与分析

（1）每加1只砝码（共8只），记下电压表读数，填入下表；(这里记每个砝码100g)

重量（g）0 100 200 300 400 500 600 700 800

电压（mv）0 10 20 30 40 60 70 80 90

4、实验结果

（1）作出V---G曲线，计算灵敏度S和非线性误差δ；

从V---G曲线可以看出，重量和电压几乎成线性增长关系。

灵敏度S

△V=90-0=90mV

△G=800g

S=△V/△G=90/800=0.1125

非线性误差δ

非线性误差=最大误差/量程

ΔVmax =60-40=20mV

δ=20/ 90x100%=22.22%

（2）与半桥、全桥作一对比，有何关系？

单臂电路的灵敏度是半桥电路的1/2，全桥电路的1/4

单臂电路的非线性误差δ比半桥、全桥大。即测量精准度要稍差一些。

实验二金属箔式应变片半桥电桥性能实验

班级机械132 姓名XXX 学号XXX

实验日期2015/12 同组成员XXX XXX 成绩

1、实验目的与要求

比较半桥电桥与单臂、全桥的不同性能，了解半桥电桥的工作原理和性能。

（1）观察电桥电路的组成，特别是半桥电路与单臂电路有何不同，思考其特点和测量原理；（2）通过5只砝码的增减，了解金属箔式应变片单臂电桥测量重量的工作原理和性能，并测得半桥电桥的输出，做出V---G曲线，计算灵敏度S和非线性误差δ，并比较与单臂和全桥电路的不同性能。

2、实验步骤

（1）抬起加力机构，将应变力传感器通过专用线接主控台相应插孔，通用放大器（2）的S5开关置相应位并按下应变式传感器R1、R2、R3开关将四片应变片接成全桥，先不要给传感器加载，将通用放大器（2）的Rw1、Rw3顺时调至调最大，抬起S15开关，调Rw5及Rw2使第一级仪表专用放大器输出V o3为零。压下S15开关接入第二级反相放大器, 调Rw4使Vo4（Vo）为零；

（2）在托盘上放5只砝码给传感器加载，逐步调小Rw3至数显电压表指示5V，整个过程Rw1、Rw2、Rw4不要动；

（3）取下5只砝码，如数显电压表指示不为零，再调Rw4使V o4（Vo）为零；

（4）重复上面第（2）步；

（5）取下5只砝码，数显电压表指示应为零；

（6）抬起应变式传感器R2开关，将应变式传感器接成半桥电桥，调Rw5使数显电压表指示为零，务必保持Rw1、Rw2、Rw3、Rw4不变；

3、记录与分析

（1）每加1只砝码（共8只），记下电压表读数，填入下表；(这里记每个砝码100g)

重量（g）0 100 200 300 400 500 600 700 800

电压（mv）0 20 50 70 90 120 140 160 180

4、实验结果

（1）作出V---G曲线，计算灵敏度S和非线性误差δ；

从V---G曲线可以看出，重量和电压几乎成线性增长关系。

灵敏度S

△V=180-0=180mV

△G=800g

S=△V/△G=180/800=0.225

非线性误差δ

非线性误差=最大误差/量程

ΔVmax =30mV

δ=30/ 180x100%=16.67%

（2）与单臂、全桥作一对比，有何关系？

半桥电路的灵敏度是单臂电路的2倍，全桥电路的1/2。

半桥电路的非线性误差δ比单臂小，比全桥大。即测量精准度介于两种之间。

实验三金属箔式应变片全桥电桥性能实验

班级机械132 姓名XXX 学号XXX

实验日期2015/12 同组成员XXX XXX 成绩

1、实验目的与要求

比较全桥电桥与单臂、半桥的不同性能，了解全桥电桥的工作原理和性能。

（1）观察电桥电路的组成，特别是全桥电路与单臂电路、半桥电路的不同，思考其特点和测量原理；

（2）通过5只砝码的增减，了解金属箔式应变片单臂电桥测量重量的工作原理和性能，并测得全桥电桥的输出，做出V---G曲线，计算灵敏度S和非线性误差δ，并比较与单臂和全桥电路的不同性能。

2、实验步骤

（1）抬起加力机构，将应变力传感器通过专用线接主控台相应插孔，通用放大器（2）的S5开关置相应位并按下应变式传感器R1 、R2、R3开关将四片应变片接成全桥，先不要给传感器加载，将通用放大器（2）的Rw1、Rw3顺时调至调最大，抬起S15开关，调Rw5及Rw2使第一级仪表专用放大器输出V o3为零。压下S15开关接入第二级反相放大器, 调Rw4使V o4（V o）为零；

（2）在托盘上放5只砝码给传感器加载，逐步调小Rw3至数显电压表指示5V，整个过程Rw1、Rw2、Rw4不要动；

（3）取下5只砝码，如数显电压表指示不为零，再调Rw4使V o4（Vo）为零；

（4）重复上面第（2）步；

（5）取下5只砝码，数显电压表指示应为零；

3、记录与分析

（1）每加1只砝码，记下电压表读数，填入下表；；(这里记每个砝码100g)

重量（g）0 100 200 300 400 500 600 700 800

电压（mv）0 30 80 120 170 220 260 310 350