传感器试验报告材料_应变片测量

1、实用标准文案传感器实验报告一、实验原理利用电阻式应变片受到外力发生形变之后,金属丝的电阻也随之发生变化.通过测量应变片的电阻变化再反算回去应变片所受到的应变量.利用电桥将电阻变化转化成电压变化进行测量,电桥的输出电压经过应变放大仪之后输出到采集卡,labview采集程序通过采集卡读取到应变放大仪的输出.1 电桥输出电压与导体的纵向应变e之间的关系为：41 v = V K ;(1.1)4其中K为电阻应变片的灵敏系数, V为供桥电压,v为电桥输出电压.由上式可知通过 测量电桥输出电压再代入电阻应变片的灵敏系数就可以求出导体的纵向应变,即应变片的纵向应变.、实验仪器悬臂梁一条应变片一片焊盘两个502

2、胶水一瓶电阻桥盒一个BZ2210应变仪一台采集卡一个电脑一台祛码一盒三、实验步骤1、先用砂纸摩擦桥臂至光滑,再用无水乙醇擦拭桥臂；2、拿出应变片和焊盘,将 502胶水滴在应变片及焊盘反面,把其贴在桥臂上,并压紧应变 片；3、使用电烙铁将应变片和焊盘焊接起来,再将焊盘跟桥盒连接起来,这里采用的是-桥的接法；4、将桥盒的输出接入到应变放大仪的通道1;5、应变仪的输出接到采集卡上；6、运行labview的采集程序进行测试；7、改变祛码的重量,从采集程序记录得出的数据.文档大全实用标准文案8、对所得的数据做数据处理.四、实验数据表1实验所得数据»次第二次第三次重量(g)电压重量(g)电压重量

3、(g)电压02.864602.861302.8736102.8646102.8615102.8739202.8648202.8619202.8742302.8652302.8623302.8745402.8653402.8625402.8749502.8687502.8629502.8752702.8662702.8637702.8761002.86771002.8651002.87711202.86811202.86571202.87781502.86961502.86681502.8791702.87011702.88361702.87982002.87152002.88472002.88

4、072502.87342502.8862502.88282502.87312002.88422002.88082002.87111702.88261702.87931702.86981502.88161502.87871502.8691202.88041202.87741202.86791002.87991002.87651002.8672702.8787702.8756702.8658502.8777502.8747502.8634402.8771402.8744402.8627302.8767302.8734302.8624202.8765202.8733202.862102.876110

5、2.8727102.86102.875802.872302.8605五、数据分析1、线性度分析取出实验数据的0250g的局部做线性度分析,数据如表2所示.文档大全实用标准文案»次第二次第三次重量(g)电压+重量(g)电压+重量(g)电压+2.8642.8612.8730603062.8642.8612.8731061051092.8642.8612.8742082092022.8652.8622.8743023033052.8652.8622.8744034054092.8682.8622.8755075095022.8662.863702707702.8762.8672.87710

6、071002.86510012.8682.8652.8771201120712082.8692.866150615081502.879文档大全实用标准文案1702.87011702.88361702.87982.8712.8842.8802005200720072.8732.88225042502.8862508对上述数据进行初步分析,第一组跟第三组数据都是呈线性的,而第二组数据在70g-100g这里却有了 0.0013的变化,变化较大,不符合理论值,所以在进行数据分析时排 除第二组数据,仅适用第一、第三组数据进行数据分析.对第一、第三组数据使用MATLAB 进行分析,先将两组数据做曲线拟合,

7、得到拟合曲线之后将 x代入拟合曲线中求出对应的值,再把两组数据的端点取出做直线,将两条线相减得到最大差值,分别求出两组数据的最大差L值,再代入公式 =±一之父100%求出每组数据的线性度.Yfs指的是满量程输出,Yfs这里取重量为250g的数据.具体实现的MATLAB代码：x=0 10 20 30 40 50 70 100 120 150 170 200 250;x0=0 250;y01=2.8646 2.8734;y03=2.8736 2.8828;y1=2.8646 2.8646 2.8648 2.8652 2.8653 2.8687 2.8662 2.8677 2.8681 2

8、.8696 2.8701 2.8715 2.8734;%第一组数据y2=2.8613 2.8615 2.8619 2.8623 2.8625 2.8629 2.8637 2.865 2.8657 2.8668 2.8836 2.8847 2.886;%第二组数据y3=2.8736 2.8739 2.8742 2.8745 2.8749 2.8752 2.876 2.8771 2.8778 2.879 2.8798 2.8807 2.8828;%第三组数据 p1=polyfit(x,y1,1);p2=polyfit(x,y2,1);p3=polyfit(x,y3,1);p4=polyfit(x0

9、,y01,1);p5=polyfit(x0,y03,1);y11=polyval(p1,x);%第一条拟合曲线得到的值 y22=polyval(p2,x);%第二条拟合曲线得到的值 y33=polyval(p3,x);%第三条拟合曲线得到的值 y001=polyval(p4,x);文档大全实用标准文案y003=polyval(p5,x);e1=y001-y1;e3=y003-y3;e11=abs(e1);e33=abs(e3);lmax1=max(e11);%第一组数据的非线性绝对误差 lmax3=max(e33);subplot(1,2,1)plot(x,y1,'r+',x,

10、y3,'b*',x,y11,'r',x,y33,'b') title('原始曲线与拟合曲线,);subplot(1,2,2) plot(x,y001,'r',x,y003,'b') title('端点拟合曲线,);yfs1=2.8734;%第一组数据的满量程输出 yfs3=2.8828;%第三组数据的满量程输出rl1=(lmax1./yfs1);rl3=(lmax3./yfs3);得到的结果如下图:序始曲线与摭合曲线2 862 862.87S7 B7：065口 5D 100150200260文档大全

11、实用标准文案第一组数据的线性度为8.1437e-04;第三组数据的线性度为9.0190e-05.可得实验使用的梁的线性度为 8.1437e-04.2、迟滞性分析先求出每组数据的正反行程的拟合曲线,再将自变量代入拟合曲线求出曲线对应的函数值,将每组数据的正反行程的拟合曲线相减求出最大差值,再代入公式=H max % =±父100%求出丫的值.Yfs具体实现的MATLAB代码：x=0 10 20 30 40 50 70 100 120 150 170 200 250;y01=2.8646 2.8646 2.8648 2.8652 2.8653 2.8687 2.8662 2.8677 2

12、.8681 2.8696 2.8701 2.87152.8734;%第一组数据正行y03=2.8736 2.8739 2.8742 2.8745 2.8749 2.8752 2.876 2.8771 2.8778 2.879 2.8798 2.88072.8828;%第三组数据正行y11=2.8605 2.861 2.862 2.8624 2.8627 2.8634 2.8658 2.8672 2.8679 2.869 2.8698 2.87112.8734;%第一组数据反向y13=2.8723 2.8727 2.8733 2.8734 2.8744 2.8747 2.8756 2.8765

13、2.8774 2.8787 2.8793 2.88082.8828;%第三组数据反向 p01=polyfit(x,y01,1);%第一组数据曲线拟合p11=polyfit(x,y11,1);p03=polyfit(x,y03,1);%第三组数据曲线拟合 p13=polyfit(x,y13,1);y21=polyval(p01,x);%第一组数据拟合曲线函数值 y22=polyval(p11,x);y23=polyval(p03,x);%第三组数据拟合曲线函数值 y24=polyval(p13,x);e01=y21-y22;%第一组数据正反行程差值 e03=y23-y24;%第三组数据正反行程差

14、值 e11=abs(e01);% 取绝对值e33=abs(e03);hmax1=max(e11);% 求最大差值 hmax3=max(e33);yfs1=2.8734;%第一组数据的满量程输出 yfs3=2.8828;%第三组数据的满量程输出rh1=hmax1./yfs1;文档大全实用标准文案rh3=hmax3./yfs3;subplot(1,2,1)plot(x,y01,'r',x,y11,'r',x,y21,'b',x,y22,'b')title('第一组数据,);subplot(1,2,2)plot(x,y03,&#

15、39;r',x,y13,'r',x,y23,'b',x,y24,'b')title('第三组数据,)根据MATLAB的计算结果,有rh1= 0.0012,rh3= 3.5277e-04.两组数据的拟合曲线如图3、重复性分析(2 3)、求出每组数据的标准偏差,再代入公式 .=士- x100% 求出下Yfs具体实现的MATLAB代码：x=0 10 20 30 40 50 70 100 120 150 170 200 250;y1=2.8646 2.8646 2.8648 2.8652 2.8653 2.8687 2.8662 2.86

16、77 2.8681 2.8696 2.8701 2.8715 2.8734;y3=2.8736 2.8739 2.8742 2.8745 2.8749 2.8752 2.876 2.8771 2.8778 2.879 2.8798 2.8807 2.8828;p1=polyfit(x,y1,1);p3=polyfit(x,y3,1);y11=polyval(p1,x);y33=polyval(p3,x);文档大全实用标准文案sd1=std(y1);sd3=std(y3);yfs1=2.8734;%第一组数据的满量程输出yfs3=2.8828;%第三组数据的满量程输出 rr1=(2.*sd1).

17、/yfs1;rr3=(2.*sd3)./yfs3;subplot(1,2,1);plot(x,y1,'r',x,y11,'b'); title('第一组数据,); subplot(1,2,2);plot(x,y3,'r',x,y33,'b'); title('第三组数据,);根据 MATLAB 的计算结果,有 rr1=0.0020, rr3=0.0020.4、Excel数据分析利用Excel做线性拟合得到拟合曲线,如以下图所示:文档大全实用标准文案第一次2.8762.8742.8722.872.8682.8662.

18、8642.8622.862.858y = 3E-05x + 2.8644050100150200250300第一次均值+第一次 均值-线性第一次均值+ 线性第一次均值-第二次2.892.8852.882.8752.872.8652.862.855第三次 均值+ 第三次 均值-线性第三次均值+ 线性第三次均值-第三次文档大全实用标准文案5、应变测量实验采用的是1桥接法,桥盒输出端接的是应变放大仪,对桥盒的输出电压进行放大, 4实验中我们设定应变放大仪的增益为10,也就是说采集程序采集的数据是经过放大之后的电压,所以在利用公式1.1进行计算的时候,电桥输出电压v应该除以10*100再代入公式进行计

19、算.那么,由式1.1可得4 v;= 2.5.1KV 1000其中K为电阻应变片的灵敏系数,V为供桥电压,v为测量电压.K与电阻丝的材料有关,实验使用的应变片的K为2;供桥电压为4V.将表1的数据代入2.5.1式中,得出以下表格.表3第一组数据的应变量重量g均值+均值-应义+应变e-2.8640.014320.01430062.8605332.8640.014320.014301062.861352.8640.014322082.86240.014312.8650.014320.014313022.8624622.8650.014320.014314032.8627742.8680.014340

20、.014315072.863447文档大全实用标准文案702.86622.86580.0143310.0143292.8670.014330.0143310072.8672962.8680.0143412012.867910.014342.8690.014340.0143415062.869852.8700.014350.0143417012.8698192.8710.014350.0143520052.8711862.8730.014360.0143625042.873176表4第二组数据的应变量重量(g)均值+均值-应义+应变e-2.8610.014300.01437032.8758792

21、.8610.014300.014381052.8761812.8610.014382092.87650.014313文档大全实用标准文案2.8620.014310.014383032.8767242.8620.014310.014384052.8771362.8620.014310.014385092.8777592.8630.014310.014397072.8787940.014321002.8652.879950.01442.8650.014320.0144012072.8804922.8660.014330.0144015082.8816482.8830.014410.0144117062.8826832.8840.014420.0144220