1、实验报告5姓名:崔泽汉 学号:PB05210079 系别:0506 座号:13实验题目: 电阻应变式传感器灵敏度特性的研究实验目的: 1. 了解电阻应变式传感器的基本原理、结构、基本特性和使用方法; 2. 研究比较电阻应变式传感器配合不同转换和测量电路的灵敏度特性,从而掌握电阻应变式传感器的使用方法和使用要求; 3. 通过称重实验学习电子秤的原理并能设计简单的电子秤。实验内容: 1. 单臂电路:接好单臂电路。每加一个砝码读出电压值,到十个后,每取一个读出电压值,如下表W/g102030405060708090100V/V(上升)0.0030.0070.0120.0160.020.0240.02
2、80.0330.0380.042V/V(下降)0.0060.0120.0150.0190.0230.0260.0310.0350.0380.042Linear Regression for ShangSheng:Y = A + B * XParameter Value Error-A -0.00147 3.04346E-4B 4.32121E-44.90497E-6-Linear Regression for XiaJiang:Y = A + B * XParameterValue Error-A 0.0032 4.46535E-4B 3.90909E-4 7.19657E-6-作出输出电压与
3、加载重物的关系曲线如下由做图得(1)W上升时的灵敏度S(=)的平均值和标准差为V/g,V/g,从而V/g仪器的B类不确定度忽略不计,查表得=2.31, 从而根据=得=V/g 所以灵敏度为V/g(2)W下降时的灵敏度S(=)的平均值和标准差为V/g,V/g,从而V/g仪器的B类不确定度忽略不计,查表得=2.31, 从而根据=得=V/g 所以灵敏度为V/g2. 半桥电路:接好半桥电路。每加一个砝码读出电压值,到十个后,每取一个读出电压值,如下表W/g102030405060708090100V/V(上升)0.0060.0150.0220.030.0380.0480.060.0680.0750.08
4、4V/V(下降)0.0070.0170.0250.0360.0450.0530.0620.070.0770.084作出输出电压与加载重物的关系曲线如下Linear Regression for ShangSheng:Y = A + B * XParameterValueError-A -0.0038 0.00101B 8.8E-4 1.63299E-5Linear Regression for XiaJiang:Y = A + B * XParameterValue Error-A 1.33333E-4 0.00107B 8.5903E-4 1.72435E-5-由做图得(1)W上升时的灵敏度
5、S(=)的平均值和标准差为V/g,V/g,从而V/g仪器的B类不确定度忽略不计,查表得=2.31, 从而根据=得=V/g 所以灵敏度为V/g(2)W下降时的灵敏度S(=)的平均值和标准差为V/g,V/g,从而V/g仪器的B类不确定度忽略不计,查表得=2.31, 从而根据=得=V/g 所以灵敏度为V/g3. 全桥电路:接好全桥电路。每加一个砝码读出电压值,到十个后,每取一个读出电压值,如下表W/g102030405060708090100V/V(上升)0.0060.0190.0270.0350.0450.0550.0620.0750.0830.093V/V(下降)0.0170.0260.0360
6、.0460.0540.0620.0750.0810.0850.093作出输出电压与加载重物的关系曲线如下Linear Regression for ShangSheng:Y = A + B * XParameter Value Error-A -0.002079.20748E-4B 9.46667E-41.48392E-5-Linear Regression for XiaJiang:Y = A + B * XParameter Value Error-A 0.01027 0.00171B 8.62788E-42.75208E-5-RSDNP-0.995920.0025100.0001-由做图
7、得(1)W上升时的灵敏度S(=)的平均值和标准差为V/g,V/g,从而V/g仪器的B类不确定度忽略不计,查表得=2.31, 从而根据=得=V/g 所以灵敏度为V/g(2)W下降时的灵敏度S(=)的平均值和标准差为V/g,V/g,从而V/g仪器的B类不确定度忽略不计,查表得=2.31, 从而根据=得=V/g 所以灵敏度为V/g实验分析:1.比较W上升阶段单臂、半桥和全桥的灵敏度将三中情况下的输出电压与加载重物的关系曲线作在一个图上如下可见曲线斜率即灵敏度2.比较W下降阶段单臂、半桥和全桥的灵敏度将三中情况下的输出电压与加载重物的关系曲线作在一个图上如下 可见曲线斜率即灵敏度3.分析计算数据 上升
8、: V/g V/g V/g 下降: V/g V/g V/g可见,与理论值相符;但,与理论值不符。分析失误原因,接线没有问题,可能是线路或仪器内部某处短路或短路。4.误差分析:(1) 放砝码前电桥不够平衡;(2) 拿放砝码时,不能做到轻拿轻放,从而使形变不能及时和很好的恢复;(3) 电压表读数不稳定,从而读数不准;(4) 砝码在托盘上的分布情况会影响力臂的长短,从而对形变造成影响;思考题:(1) 电桥不平衡对实验的影响? 实验中测得的应该是电桥在平衡状态下,传感器受到扰动后,产生的电压变化。如果电桥不平衡,则与理论值不符,造成误差。(2) 上升下降曲线是否一致? 不一致。一方面,拿掉砝码时,应变片的形变没有彻底恢复到没放砝码之前,从而,电压不一样;另一方面,放上砝码之后,电桥就不再平衡,从而放上砝码和拿掉砝码对电路的影响不一样,电压不一样。5