检测技术及仪表综合实验讲义1

1、 检测技术及仪表实训讲义魏文渊编写信息工程学院2011.4 第一部分 检测仪表实验（4 学时）实验一 金属箔式应变片实验一、 实 验目的：了解金属箔式应变片，验证应变片组成的单臂、半桥、全桥电路的性能，比较三者灵敏度的大小等。二、 所需仪表及其单元和部件：所需仪表：潜龙传感器实训台、单元和部件：台式计算机、电源模块（ 12V电源、5V电源、2V档数显表）、1号金属箔式应变片传感器实验模块、14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块、砝码400g（100g两只，50g四只）和信号源、采集卡模块。三、实验步骤：1、熟悉传感器实训台和所需的实验单元和部件。2、各 工作模块上电 。将电源模块上直流稳压

2、源部分的+5V、-5V输出孔接至1号应变片模块的+5V、-5V孔。将14号模块接入12电源（从电源模块接入），检查无误后，合上实验台电源开关，实验模块15V指示灯应亮.否则断开电源。3、差动放大模块调增益、调零。将差动放大模块的增益调节旋钮W3和W4调整设置在一定中间值，W5和W6为调零旋钮，将14号模块的仪器放大器输出信号VO1与GND短路，差动放大器 输出信号VO2、GND分别与电源模块数显表的V+、V-相连（数显表打在2V档）。电源模块上电，调节电位器W5和W6，使数显表显示的输出电压为零（若调不到零，请微量调节W3、W4），W3、W4、W5、W6的位置一旦确定，就不能改变。一直到做完实

3、验为止。取下14号模块的仪器放大器输出信号VO1与GND短路线。4、关闭电源，测量电路信号连线。具体连线见图1-1。1号金属箔式应变片传感器实验模块（K1、K2、K3的状态分别为OFF、ON、ON）处于单臂电桥状态。1号应变片模块桥路的输出的+VIN、-VIN分别和14交直流、全桥、测量、差动放大模块仪用放大器的VIN+、VIN-相连。在测量桥路中并联调平衡电路，14号模块的交流桥路A输出孔接+5V、B输出孔接-5V、C输出孔接仪器放大器的VIN。金属箔式应变片测量电路原理示意图如下.5VRR14RVW1RR235V调平衡应变片测量电桥放大显示 ，5、测量桥路调平衡。电源模块上电，调节 调平衡

4、电位器W1和W2 使数显表显示的输出电压为零。W1、W2的位置一旦确定，就不能改变。一直到做完实验为止。6、计算机数据采集。断电，将电源模块上直流稳压源部分的+5V、GND输出孔接至信号源、采集卡模块采集卡电源+5V、GND孔。14号模块的输出信号 VO2、GND分别与采集卡模块采集卡的输入端、GND连接。电源模块上电，计算机开机，运行数据采集卡软件：Touchvew.进入实验。实验项目：选择金属箔式应变片模块-单臂电桥性能实验 。7、单臂电桥性能实验，在秤盘上放一只50g砝码，读取数显表数值(如数值过小,则调大放大器的增益,从第3步重新开始实验) 填表，并在软件上进行数据采集，按表1-1依次

5、增加砝码，读取相应的值，数据采集。直到400g砝码加完。记下实验结果填入表1-1，关闭电源。表1-1单臂电桥性能实验重量（g）电压50200 250 300 350 400（mv）8、半桥性能实验 。1号应变片模块桥路K1、K2、K3、的状态分别为ON、ON、OFF。电源模块上电计算机软件实验项目：选择金属箔式应变片模块-半桥电桥性能实验在秤盘上放一只50g砝码，读取数显表数值填表，并在软件上进行数据采集，按表1-2依次增加砝码，读取相应的值，数据采集。直到400g砝码加完。记下实验结果填入表1-2，关闭电源。表1-2 半桥性能实验重量（g）电压50200 250 300 350 400（mv

6、）9、全桥性能实验 。1号应变片模块桥路K1、K2、K3的状态分别为ON、OFF、OFF。电源模块上电,计算机软件实验项目：选择金属箔式应变片模块-全桥电桥性能实验。在秤盘上放一只50g砝码，读取数显表数值填表，并在软件上进行数据采集，按表1-2依次增加砝码，读取相应的值，数据采集。直到400g砝码加完。记下实验结果填入表1-3，关闭电源。表1-3全桥性能实验重量（g）电压50200 250 300 350 400（mv）10 、画出应变片单臂电桥、半桥与全桥测量的实验电路图。11、在同一坐标纸上描出VW曲线，计算和比较各种接法的灵敏度S U/ W( U 输出电压变化量， W重量变化量)和非线

7、性误差。写出实验结论。四、注意事项：更换接线时，关闭直流稳压电源，轻拔轻插接线头。在实验过程中如有发现电压表发生过载，应将量程扩大。 实验二 Pt 热电阻数字温度显示系统实验一、 实 验目的 了解数字温度显示仪的使用方法。 掌握数字温度显示仪的零点和满量程精度校验方法。二、 实 验步骤及内容 观察数字温度显示仪的外形结构， 察看其背后接线端子 ，记录仪表的精度等级、量程和配套热电阻的分度号。 按下图接好仪表的电源连线和输入信号线，实验中用标准电阻箱代替热电阻。三线制标准电阻箱（热电阻）仪表背面接线地 中 相A C 2 2 0 V XMZ102 数字温度显示仪示值校验a. 将标准电阻箱接在仪表后

8、面的热电阻输入端子上，220V 电源，进行校验。连线正确无误后，接通b. 仪表的零点示值校验。调节电阻箱的阻值，使仪表指示0C，读取此时的电阻值的大小。c. 仪表的满刻度的示值校验。调节电阻箱的阻值，使仪表指示满刻度的C，读取此时的电阻值的大小。d. 计算各自的相对百分误差：R 示 R 标 -R 终 R 始 100R 始、 R 终为被校仪表零点和满刻度对应的标准电阻值。如不合格，则进行仪表 零点和满度调整 。 e. 仪表示值校验。对仪表量程得 10、 30、 50、 70、 90几个校验点进行校验，校验按上行程和下行程进行。具体校验方法：根据仪表的分度号调节电阻箱的阻值为校验点温度相应的热电阻阻值 R 标，记录仪表的显示温度并查出相应的热电阻阻值R 示。计算最大引用百分误差、允许误差，判断仪表精度是否合