1传感器5.doc

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/g 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 V/V（上升） 0.003 0.007 0.012 0.016 0.02 0.024 0.028 0.033 0.038 0.042 V/V（下降） 0.006 0.012 0.015 0.019 0.023 0.026 0.031 0.035 0.038 0.042 Linear Regression for ShangSheng: Y = A + B * X Parameter Value Error ---------------------------------------------------- A -0.00147 3.04346E-4 B 4.32121E-4 4.90497E-6 ---------------------------------------------------- Linear Regression for XiaJiang: Y = A + B * X Parameter Value Error ---------------------------------------------------- A 0.0032 4.46535E-4 B 3.90909E-4 7.19657E-6 ---------------------------------------------------- 作出输出电压与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/g 2. 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/g 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 V/V（上升） 0.006 0.015 0.022 0.03 0.038 0.048 0.06 0.068 0.075 0.084 V/V（下降） 0.007 0.017 0.025 0.036 0.045 0.053 0.062 0.07 0.077 0.084 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 * X Parameter Value Error ---------------------------------------------------- A -0.0038 0.00101 B 8.8E-4 1.63299E-5 Linear Regression for XiaJiang: Y = A + B * X Parameter Value Error ---------------------------------------------------- A 1.33333E-4 0.00107 B 8.5903E-4 1.72435E-5 ---------------------------------------------------- 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/g 3. 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/g 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 V/V（上升） 0.006 0.019 0.027 0.035 0.045 0.055 0.062 0.075 0.083 0.093 V/V（下降） 0.017 0.026 0.036 0.046 0.054 0.062 0.075 0.081 0.085 0.093 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 * X Parameter Value Error ----------------------------------------------- A -0.00207 9.20748E-4 B 9.46667E-4 1.48392E-5 ----------------------------------------------- Linear Regression for XiaJiang: Y = A + B * X Parameter Value Error ----------------------------------------------- A 0.01027 0.00171 B 8.62788E-4 2.75208E-5 ------------------------------------------------------------ R SD N P ------------------------------------------------------------ 0.99592 0.0025 10 <0.0001 ------------------------------------------------------------ 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/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： 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