传感器实验报告--应变片的温度效应及补偿 北京 XX 大学 实验报告 课程(项目) 名称: 实验三 应变片的温度效应及补偿 学 院: 自动化 专 业: 自动化 班 级: 学 号: 姓 名: 成 绩: 2013 年 12 月 10 日 实验一 一、 任务与目的 了 解温度对应变测试系统的影响。 二、 原理(条件) 当应变片所处环境温度发生变化时, 由于其敏感栅本身的温度系数, 自身的标称电阻值发生变化, 而贴应变片的测试件与应变片敏感栅的热膨胀系数不同, 也会引起附加形变,产生附加电阻。 为避免温度变化时引入的测量误差, 在实用的测试电路中要进行温度补偿。 本实验中采用的是电桥补偿法 三、 内容与步骤 (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, 输出端插口与 F/ V 表的 输入插口 Vi 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。 (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(起始-0. 60 终止 0. 094 温度: ) , 并用温度计(自备) 测出温度(室温) , 记下温度值。 (注 意: 温度计探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 换成 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, 补偿后的数值小很多。 (9) 实验完毕, 关闭主、 副电源, 所有旋钮转至初始位置, 四、 数据处理(现象分析) (1) 在完成步骤(5) 调零之后, F/V 表显示数值为 0, 此时室温 20℃。 (2) 在连接加热器的电源开始加热后, F/ V 表的显示在变化, 待 F/ V 表显示 稳定后, 记下显示数值为 0. 694, 此时用温度计测出应变片附近的梁体温 度大约为 (3) 将 R3 换成应变片(补偿片) 并重复 4-6 过程之后, F/V 表的读数最 终稳定在 0. 017, 发现在相同温度下, 补偿后的数值小很多。 五、 结论 通过实验进一步了 解了应变片的温度效应及补偿原理, 并且观察了 实过程中的工作状况, 实验根据电桥的性质, 用一个应变片作为温度补偿片, 将它粘贴在一块与被测构件材料相同但不受力的试件上。 将此试件和被测构件放在一起, 使它们处于同一温度场中。 粘贴在被测构件上的应变片称为工作片。 在连接电桥时, 使工作片与温度补偿片处于相邻的桥臂, 。 因为工作片和温度补偿片的温度始终相同, 所以它们因温度变化所引起的电阻值的变化也相同, 又因为它们处于电桥相邻的两臂, 所以并不产生电桥的输出电压, 从而使得温度效应的影响被消除。 j8) WMBqf4% TIxmb1# PEti8) WLApf4%SHxmb0ZOEti 7(VLApe3%SHw la0ZODsh7(VKzpe3$RGwla+Y NDsh6*VKzod2 $RGvk9+YNCrh6*UJyod2! 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