内容发布更新时间 : 2024/12/25 13:11:35星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

当的放大增益，然后调整电桥平衡电位器W1，使表头显示零（需预热几分钟表头才能稳定下来）。

（4）旋转测微头，使梁移动，每隔0.5mm读一个数，将测得数值填入下表，然后关闭主、副电源： 位移（mm）电压（mv）

（5）保持放大器增益不变，将R3固定电阻换为与R4工作状态相反的另一应变片即取二片受力方向不同应变片，形成半桥，调节测微头使梁到水平位置（目测），调节电桥W1使F/V表显示表显示为零，重复（4）过程同样测得读数，填入下表：

位移（mm）电压（mv）

（6）保持差动放大器增益不变，将R1，R2两个固定电阻换成另两片受力应变片（即R1换成 ，R2换成 ，）组桥时只要掌握对臂应变片的受力方向相同，邻臂应变片的受力方向相反即可，否则相互抵消没有输出。接成一个直流全桥，调节测微头使梁到水平位置，调节电桥W1同样使F/V表显示零。重复（4）过程将读出数据填入下表 位移（mm）电压（mv）

（7）在同一坐标纸上描出X-V曲线，比较三种接法的灵敏度。

注意事项：

（1）在更换应变片时应将电源关闭。

（2）在实验过程中如有发现电压表发生过载，应将电压量程扩大。

（3）在本实验中只能将放大器接成差动形式，否则系统不能正常工作。

（4）直流稳压电源±4V不能打的过大，以免损坏应变片或造成严重自热效应。

（5）接全桥时请注意区别各片子的工作状态方向。

*实验二 金属箔式应变片:单臂、半桥、全桥比较

（998型）

实验目的：验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间关系。 所需单元和部件：

直流稳压电源、差动放大器、电桥、F/V表、双孔悬臂梁称重传感器、应变片、砝码、主、副电源。

有关旋钮的初始位置：

直流稳压电源打到±2V档，F/V表打到2V档，差动放大器增益打到最大。 实验步骤：

（1）按实验一方法将差动放大器调零后，关闭主、副电源。

（2）根据图1接线，R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻；R4=Rx为应变片。将稳压电源的切换开关置±4V档，F/V表置20V档。开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的W1，使F/V表显示为零，等待数分钟后将F/V表置2V档，再调电桥W1（慢慢地调），使F/V表显示为零。

（3）在传感器托盘上放上一只砝码，记下此时的电压数值，然后每增加一只砝码记下一个数值并将这些数值填入下表。根据所得结果计算系统灵敏度S=△V/△W，并作出V-W关系曲线,△V为电压变化率,△W为相应的重量变化率。

重量（g）

（4）保持放大器增益不变，将R3固定电阻换为与R4工作状态相反的另一应变片即取二片受力方向不同应变片，形成半桥，调节电桥W1使F/V表显示为零，重复（3）过程同样测得读数，填入下表：

重量（g）电压（mV）

（5）保持差动放大器增益不变，将R1，R2两个固定电阻换成另两片受力应变片组桥时只要掌握对臂应变片的受力方向相同，邻臂应变片的受力方向相反即可，否则相互抵消没有输出。接成一个直流全桥，调节测微头使梁到水平位置，调节电桥W1同样使F/V表显示零。重复（3）过程将读出数据填入下表：

重量（g）电压（mV）电压（mV）

（6）在同一座标上描出X-Y曲线，比较三种接法的灵敏度。

注意事项：

（1）在更换应变片时应将电源关闭。

（2）在实验过程中如有发现电压表发生过载，应将电压量程扩大。 （3）在本实验中只能将放大器接成差动形式，否则系统不能正常工作。

（4）直流稳压电源±4V不能打的过大，以免损坏应变片或造成严重自热效应。 （5）接全桥时请注意区别各应变片的工作状态方向。

实验三 金属箔式应变片温度效应及补偿

(910型 998B型)

实验目的：了解温度对应变测试系统的影响。

实验原理：温度变化引起应变片阻值发生变化的原因是应变片电阻丝的温度系数及电阻丝与测试中膨胀系数不同，由此引起测试系统输出电压发生变化。 用补偿片法是应变电桥温度补偿方法中的一种，如图3所示。

图 3

在电桥中，R1为工作片，R2为补偿片，R1=R2。当温度变化时两应变片的电阻变化，R1与 △R2相等，桥路如原来是平衡的，则温度变化后R1R4=R2R3电桥仍满足平衡条件，无漂移电压输出，由于补偿片所贴位置与工作片90°所以只感受温度变化，而不感受悬臂梁的应变。

所需单元和部件：可调直流稳压电源、-15V不可调直流稳压电源、电桥、差动放大器、F/V表、测微头、加热器、双平行梁、水银温度计（准备）、主、副电源。有关旋钮的初始位置：主、副电源关闭、直流稳压电源置±4V档，F/V表置20V档，差动放大器增益旋钮置最大。

实验步骤： （1）了解加热器在实验仪所在的位置及加热符号，加热器封装在双平行的上片梁与下片梁之间，结构为电阻丝。

（2）将差动放大器的（+）（-）输入端与地短接，输出端口与F/V表的输入插口 V i 相连。

（3）开启主、副电源，调节差放零点旋钮，使F/V表显示零，再把F/V表的切换开关置2V档，细调差放零点，使F/V表显示为零。关闭主、副电源，F/V表的切换开关置20V档，拆去差动放大器输入端的连线。

（4）按图1接线，开启产副电源，调电桥平衡网络的W1电位器，使F/V显示零，然后将F/V表的切换开关置2V档，调W1电位器，使F/V表显示零。

（5）在双平行梁的自由端（可动端）装上测微头，并调节测微头。使F/V表显示零。 （6）将-15V电源连到加热器的一端插口，加热器另一端插口接地；F/V表的显示在变化，待F/V表显示稳定后，记下显示数值，并用温度计（自备）测出温度，记下温度值。（注意：温度计控头不要触在应变片上，只要触及应变片附近的梁体即可）。关闭主、副电源，等待数分钟使梁体冷却到室温。

（7）将F/V表的切换开关置20V档，把图中的R3换→应变片（补偿片），重复4-6过程。

（8）比较二种情况的F/V表数值：在相同温度下，补偿后的输出变化小很多。 （9）实验完毕，关闭主、副电源，所有旋钮转至初始位置。 思考：为什么不能完全补偿。

提示：从补偿应变片和受力应变片所贴的位置点，梁的温度梯度考虑。

＊实验三 金属箔式应变片的温度影响 （998型）

实验目的：了解温度对应变测试系统的影响。

所需单元和部件：可调直流稳压电源、-15V不可调直流稳压电源、电桥、差动放大器、F/V表、加热表、双忆悬臂称重传感器、应变片、砝码、主、副电源。

有关旋钮的初始位置：主、副电湖关闭、直流稳压电湖置±4V档，F/V表置20V档，差动放大器增益旋钮置最大。 实验步骤：

（1）了解加热器在实验仪所在的位置及加热器符号，加热器封装在双孔悬臂梁下片梁的表面，结构为电阻丝。

（2）将差动放大器的（+）、（－）输入端与地短接，输出端插口与F/V表的输入插口Vi相连。开启主、副电源，调节差放零点旋钮，使F/V表显示为零。再把F/V表的切换开关置2V档，细调差放零点，使F/V表显示零。关闭主、副电源，F/V表的切换开关置20V档，拆去差动放大器输入端的连线。

（3）按图1接线，开启主副电源，调电桥平衡网络的W1电位器，使F/V表显示零，然后将F/V表的切换开关置2V档，调W1电位器，使F/V表显示零。

（4）在传感器托盘放上所有砝码，记下此时的电压数值。将－15V电源连到加热器的一端插口，加热器另一端插口接地；F/V表的显示在变化，待F/V表显示稳定后，记下显示数值。比较二种情况的F/V表数值，即为温度对应变片的影响。 （5）实验完毕，关闭主、副电源，所有旋钮转至初始位置。

实验四 热电偶原理及分度表的应用 （910型 998B型） 实验目的：了解热电偶的原理及分度表的应用

实验原理：热电偶的基本工作原理是热电效应，二种不同的导体互相焊接成闭合回路时，当两个接点温度不同时回路中就会产生电流，这一现象称为热电效应，产生电流的电动势叫做热电势。通常把两种不同导体的这种组合称为热电偶（具体热电偶原理参考教课书）。即热端和冷端的温度不同时，通过测量此电动势即可知道两端温差。如固定某一端温度（一般固定冷端为室温或零摄氏度）。则另一端的温度就可知，从而实现温度的测量。本仪器中热电偶为铜—康铜热电偶。 所需单元及附件：

-15V不可调直流稳压电源、差动放大器、F/V表、加热器、热电偶、水银温度计（自备）、主副电源

旋钮初始位置：F/V表切换开关置2V档，差动放大器增益最大。 实验步骤：

（1）了解热电偶原理。

（2）了解热电偶在实验仪上的位置及符号，实验仪所配的热电偶是由铜—康铜组成的简易热电偶，分度号为T。实验仪有二个热电偶，它封装在双平行梁的上片梁的上表面（在梁表面中间二根细金属丝焊成的一点，就是热电偶）和下片梁的下表面，二个热电偶串联在一起产生热电势为二者的总和。

（3）按图4接线、开启主、副电源，调节差动放大器调零旋钮，使F/V表显示零，记录下自备温度计的室温。

4）将-15V直流电源或可调直流电源接入加热器的一端，加热器的另一端接地，观察F/V表显示值的变化，待显示值稳定不变时记录下F/V表显示的读数E。 （5）用自备温度计测出上梁表面热电偶处的温度t并记录下来。（注意：温度计的测温探头不要触到应变片，只要触及热电偶处附近的梁体即可）。

（6）根据热电偶的热电势与温度之间的关系式：Eab(t,to) = Eab(t,tn) + Eab(tn,to) 其中：t――――――热电偶的热端（工作端或称测温端）温度。 tn――――――热电偶的冷端（自由端）温度也就是室温。 to――――――0℃（tn=to)

1．热端温度为t，冷端温度为室温时热电势：Eab(t,tn) = (f/v显示表E)/100*2（100为差动放大器的放大倍数，2为二个热电偶串联）。

2．热端温度为室温，冷端温度为0℃，铜-康铜的热电势：Eab(tn,to)：查以下所附的热电偶自由端为0℃时的热电势和温度的关系即铜-康铜热电偶分度表，得到室温（温度计测得）时热电势。

3．计算：热端温度为t，冷端温度为0℃时的热电势，Eab(t,to)，根据计算结果，查分度表得到温度t。

铜—康热电偶分度（自由端温度0℃） 分度号：T

工作端温度℃0123456789热 电 动 势 （mv）-0.383-0.421-0.459-0.496-0.534-0.571-0.608-0.646-0.683-0.720-0.000-0.039-0.077-0.116-0.154-0.193-0.231-0.269-0.307-0.3450.0000.3910.7890.0390.4300.8301-1000 1020工作端0.0780.4700.8700.1470.5100.9110.1560.5490.9510.1950.5890.99250.2340.6291.0320.2730.6691.07370.3120.7091.1140.3510.7491.155

0234689温度℃30401.1961.2371.279热 电 动 势 （mv）1.3201.3611.4031.4441.4861.5281.5691.6111.6532.0352.0782.4671.6952.1212.5551.7382.1642.5991.7802.2072.6431.8222.2502.6873.1313.5841.8651.9072.2942.3371.9501.99250602.3802.4242.8192.8643.2663.3122.5112.7312.7753.1763.6303.2213.67670802.9082.9533.3573.4022.9973.4473.0423.4833.0873.5383.7213.767901003.8273.8734.2914.3383.9194.3853.9654.4324.0124.4794.0584.5294.1054.5734.1514.6214.1984.2444.6684.715

（7）热电偶测得温度值与自备温度计测得温度值相比较。（注意：本实验仪所配的热电偶为简易热电偶、并非标准热电偶，只是了解热电势现象）。