东华大学自动检测技术 实验标准答案实验报告附上实验指导书实验报告.docx

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东华大学自动检测技术实验标准答案实验报告附上实验指导书实验报告

东华大学自动检测技术实验答案实验报告附上实验指导书实验报告

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前面是是我自己做的实验报告和数据，大家可以参考。

后面是实验指导书。

——何足道

实验要有两次的。

。

。

好好做吧，加油哦。

楼主来自东华。

这年头就业压力大，自动化一定要学好数电模电单片机arm。

。

。

知道了吗。

加油！

！

！

下面是实验指导书

前言：

随着社会的进步，科学技术的发展，特别是近20年来，电子技术日新月异，计算机的普及和应用把人类带到了信息时代，各种电器设备充满了人们生产和生活的各个领域，相当大一部分的电器设备都应用到了传感器件，传感器技术是现代信息技术中主要技术之一，在国民经济建设中占据有极其重要的地位。

在工农业生产领域，工厂的自动流水生产线，全自动加工设备，许多智能化的检测仪器设备，都大量地采用了各种各样的传感器，它们在合理化地进行生产，减轻人们的劳动强度，避免有害的作业发挥了巨大的作用。

在家用电器领域，象全自动洗衣机、电饭褒和微波炉都离不开传感器。

医疗卫生领域，电子脉博仪、体温计、医用呼吸机、超声波诊断仪、断层扫描（CT）及核磁共振诊断设备，都大量地使用了各种各样的传感技术。

这些对改善人们的生活水平，提高生活质量和健康水平起到了重要的作用。

在军事国防领域，各种侦测设备，红外夜视探测，雷达跟踪、武器的精确制导，没有传感器是难以实现的。

在航空航天领域，空中管制、导航、飞机的飞行管理和自动驾驶，仪表着陆盲降系统，都需要传感器。

人造卫星的遥感遥测都与传感器紧密相关。

没有传感器，要实现这样的功能那是不可能的。

QSCGQ-ZX1系列传感器与检测技术实验台主要用于各大、中专院校及职业院校开设的“传感器原理与技术”“自动化检测技术”“非电量电测技术”“工业自动化仪表与控制”“机械量电测”等课程的实验教学。

QSCGQ-ZX1型系列传感器与检测技术实验台上采用的大部分传感器虽然是教学传感器（透明结构便于教学），但其结构与线路是工业应用的基础，通过实验可以帮助广大学生加强对书本知识的理解，并在实验的进行过程中，通过信号的拾取，转换，分析，掌握作为一个科技工作者应具有的基本的操作技能与动手能力。

实验一（A）金属箔式应变片性能—单臂电桥型

一、实验目的：

了解金属箔式应变片，单臂单桥的工作原理和工作情况。

二、所需单元及部件：

直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁测微头、一片应变片、电压表、电源。

三、旋钮初始位置：

直流稳压电源调到±2V，电压表打到2V挡，差动放大增益最大。

四、实验步骤：

1．了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。

上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片和一片补偿应变片，测微头在双平行梁前面的支座上，可以上、下、前、后、左、右调节。

2．将差动放大器调零：

用连线将差动放大器的正（＋）、负（－）、地短接。

将差动放大器的输出端与电压表的输入插口Ui相连；开启电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使电压表显示为零，关闭电源。

根据图接线R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。

Rx为应变片；将稳压电源的调置±4V，电压置20V挡。

调节测微头脱离双平行梁，开启电源，调节电桥平衡网络中的W1，电压表显示为零，然后将电压表置2V挡，再调电桥W1（慢慢地调），使电压表显示为零。

图１原理图及接线参考图

3．将测微头转动到10mm刻度附近，安装到双平行梁的自由端（与自由端磁钢吸合），调节测微头支柱的高度（梁的自由端跟随变化）使电压表显示最小，再旋动测微头，使电压表显示为零（细调零），这时的测微头刻度为零位的相应刻度。

4．往下或往上旋动测微头，考图使梁的自由端产生位移，记下电压表显示的值。

建议每旋动测微头一周即ΔX＝0.5mm记一个数值填入下表：

位移（mm）

电压（mv）

据所得结果计算灵敏度S＝ΔV／ΔX（式中ΔX为梁的自由端位移变化，ΔV为相应电压表显示的电压相应变化）。

5．实验完毕，关闭电源，所有旋钮转到初始位置。

五、注意事项：

1．电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在，仅作为一标记，让学生组桥容易。

2．为确保实验过程中输出指示不溢出，可先将砝码加至最大重量，如指示溢出，适当减小差动放大增益，此时差动放大器不必重调零。

3．做此实验时应将低频振荡器的幅度关至最小，以减小其对直流电桥的影响。

4．电位器W1、W2，在有的型号仪器中标为RD、RA。

六、问题：

本实验电路对直流稳压电源和对放大器有何要求？

实验一（B）金属箔式应变片性能—单臂电桥

一、实验目的：

了解金属箔式应变片，单臂单桥的工作原理和工作情况。

二、所需单元及部件：

直流稳压电源、电桥、差动放大器、砝码、一片应变片、电压表、电源。

三、旋钮初始位置：

直流稳压电源调到±2V，电压表打到2V挡，差动放大增益最大。

四、实验步骤：

1．了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。

上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片。

2．将差动放大器调零：

用连线将差动放大器的正（＋）、负（－）、地短接。

将差动放大器的输出端与电压表的输入插口Ui相连；开启电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使电压表显示为零，关闭电源。

根据图１接线R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。

Rx为应变片；将稳压电源的调置±4V，电压表置20V挡。

开启电源，调节电桥平衡网络中的W1，使电压表显示为零，等待数分钟后将电压表置2V挡，再调电桥W1（慢慢地调），使电压表显示为零。

3．在上振动梁连接块上放上一只砝码，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=ΔV／ΔW，并作出V-W关系曲线，ΔV为电压变化率，ΔW为相应的重量变化率。

重量（g）

电压（mV）

五、注意事项：

1．电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在，仅作为一标记，让学生组桥容易。

2．为确保实验过程中输出指示不溢出，可先将砝码加至最大重量，如指示溢出，适当减小差动放大增益，此时差动放大器不必重调零。

3．做此实验时应将低频振荡器的幅度关至最小，以减小其对直流电桥的影响。

4．电位器W1、W2，在有的型号仪器中标为RD、RA。

实验二（A）金属箔式应变片：

单臂、半桥、全桥比较

一、实验目的：

验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间关系。

二、所需单元和部件：

直流稳压电源、差动放大器、电桥、电压表、测微头、双平行梁、应变片、电源。

三、有关旋钮的初始位置：

直流稳压电源调到±2V，电压表打到2V挡，差动放大器增益打到最大。

四、实验步骤：

1．按实验一方法将差动放大器调零后，关闭电源。

2．按A,B,C接线，图中Rx为工作片，r及W1为调平衡网络。

A.单臂电桥参考接线图

3．调整测微头使双平行梁处于水平位置（目测），将直流稳压电源调到±4V。

选择适当的放大增益，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，然后关闭电源：

位移（mm）

电压（mV）

B.半桥参考接线图

C.全桥实验参考图

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使电压表显示表显

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同样使电压表显示零。

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。

五、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子的工作状态方向。

实验二（B）金属箔式应变片：

单臂、半桥、全桥比较

一、实验目的：

验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间关系。

二、所需单元和部件：

直流稳压电源、差动放大器、电桥、电压表、应变片、砝码、电源。

三、有关旋钮的初始位置：

直流稳压电源调到±2V，电压表打到2V挡，差动放大器增益打到最大。

四、实验步骤：

1．按实验一方法将差动放大器调零后，关闭电源。

2．根据图１接线R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。

Rx为应变片；将稳压电源的调置±4V，电压表置20V挡。

开启电源，调节电桥平衡网络中的W1，使电压表显示为零，等待数分钟后将电压表置2V挡，再调电桥W1（慢慢地调），使电压表显示为零。

3．在上振动梁连接块放上一只砝码，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=ΔV／ΔW，并作出V-W关系曲线，ΔV为电压变化率，ΔW为相应的重量变化率。

重量（g）

电压（mV）

4．保持放大器增益不变，将R3固定电阻换为与Rx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使电压表显示表显示为零，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，调节电桥W1同样使电压表显示零。

重复（3）过程将读出数据填入下表：

重量（g）

电压（mV）

6．在同一坐标纸上描出X-V曲线，比较三种接法的灵敏度。

五、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。

实验三应变片的温度影响

一、实验目的：

了解温度对应变测试系统的影响。

二、所需单元和部件：

可调直流稳压电源、+5V不可调直流稳压电源、电桥、差动放大器、电压表、加热器、应变片、砝码、水银温度计（自备）、电源。

三、有关旋钮的初始位置：

电源关闭、直流稳压电源调置±4V挡，电压表置20V挡，差动放大器增益旋钮置最大。

四、实验步骤：

1．了解加热器在实验仪所在的位