传感器实验报告.pdf

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测出半桥和全桥输出电压并
列表，计算灵敏度。
7、在同一坐标上描出 V－X 曲线，比较三种桥路的灵敏度，
并做出定性的结论。
五、注意事项：
1、实验前应检查实验接插线是否完好，连接电路时应尽量
使用较短的接插线，以避免引入干扰。
2、插线插入插孔，以保证接触良好，切忌用力拉扯接插线
尾部，以免造成线内导线断裂。
3、稳压电源不要对地短路。
实验二 箔式应变片三种桥路性能比较一、 实验目的：
了解实际使用的应变电桥的性能和原理。
二、 实验原理：
电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，当电桥平
衡时，桥路对臂电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电
阻 R1、R2、R3、R4 中，电阻的相对变化率分别为△ R1／R1、△
ΔR
R ／R 、△R ／R 、△R ／R ，当使用一个应变片时， R  ；
2 2 3 3 4 4 R
2ΔR
当二个应变片组成差动状态工作，则有  R  ；用四个应变
R
4ΔR
片组成二个差动对工作，且 R ＝R ＝R ＝R ＝R，  R  。
1 2 3 4 R
由此可知，单臂，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。根据戴
维南定理可以得出测试电桥的输出电压近似等于 1/4·E·∑R，电
桥灵敏度 Ku＝V／△R／R，于是对应于单臂、半桥和全桥的电
压灵敏度度分别为 1/4E、1/2E 和 E.。由此可知，当 E 和电阻
相对变化一定时，电桥及电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。
三、实验所需部件
直流稳压电源（± 4V 档）、电桥、差动放大器、箔式应变片、
砝码、电压表。
四、实验步骤：
1、在完成实验一的基础上，不变动差动放大器增益和调零
电位器，依次将图（ 1）中电桥固定电阻 R1、R2、R3 换成箔式
应变片，分别接成半桥和全桥测试系统。
2、重复实验一中 3－4 步骤，测出半桥和全桥输出电压并列
表，计算灵敏度。3、在同一坐标上描出 V－X 曲线，比较三种桥路的灵敏度，
并做出定性的结论。
五、注意事项：
1、应变片接入电桥时注意其受力方向，一定要接成差动形
式。
2、直流激励电压不能过大，以免造成应变片自热损坏。
3、由于进行位移测量时测微头要从零－→正的最大值，又
回复到零，再 －→负的最大值，因此容易造成零点偏移，因此
计算灵敏度时可将正△ X 的灵敏度与负的△ X 的灵敏度分开计算。
再求平均值，以后实验中凡需过零的实验均可采用此种方法 .
实验三 霍尔式传感器的直流激励特性
一、实验目的：
了解霍尔式传感器的结构、工作原理，学会用霍尔传感器做
静态位移测试。
二、实验原理：
霍尔式传感器是由工作在两个环形磁钢组成的梯度磁场和
位于磁场中的霍尔元件组成。当霍尔元件通以恒定电流时，霍
尔元件就有电势输出。霍尔元件在梯度磁场中上、下移动时，
输出的霍尔电势 V 取决于其在磁场中的位移量 X，所以测得霍
尔电势的大小便可获知霍尔元件的静位移。
三、实验所需部件：
直流稳压电源、电桥、霍尔传感器、差动放大器、电压表、
测微头。2V
差放