检测技术课程教案正文..docxVIP

第一组（1-27 星期四第一大节） 第二组（28-53 星期五第四大节）实验一：金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较泊式电阻应变片传感器是利用将应变力转换为电阻变化的传感器，通过转化电路将其转换的电量输出，电量变化的大小反映了被测物理量的大小，它是目前测量力，力矩，压力，加速度。重量等参数最广泛的传感器。一、实验目的：验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间的特点及关系。二、实验所需设备：直流稳压电源——开关打到4V差动放大器——旋钮到增益最大平衡电桥F/V表——开关拨到20V测微头双单引梁应变片三、实验电原理图四、实验步骤：按实验一的方法将差动放大器调零后，关闭电源。按图2接线，图中R4=Rx为工作片，r和w为电桥平衡网络。调整测微头，使双行梁处于水平位置（目测），直流稳压电源打到±4档，差动选择适当的放大增益。一般增益电位器旋在中间位置，然后，调整电桥平衡电位器W，使表头显示零。旋转测微头，使梁移动，每隔0.5mm，读F/V表电压值，填下表并关闭电源：位移(mm)电压(mV)保持放大器增益不变，将R3固定电阻换为与R4工作状态相反的另一应变片即二片受力方向不同应变片，形成半桥，调节测微头使梁到水平位置（目测），调节电桥W1使F/V表显示为零，重复（3）过程同样测得读数，填入下表：位移(mm)电压(mV)保持放大器增益不变，将R1，R2两个固定电阻换成另两片受力应变片（即R1↑换成，R2↓换成，）组桥时中要掌握对臂应变片的受力方向相同，邻臂应变征的受力方向相反即可，否则相互抵消没有输出。接成一个直流全桥，调节测微头使梁到水平位置，调节电桥W1同样使F/V表显示零。重复（3）过程将读出数据填入下表：位移(mm)电压(mV)同一个坐标纸上描出X-V曲线，比较三种接法的灵敏度。注意事项：在更换应变片时应将电源关闭。在实验过程中如有发现电压、过载，应将电压量程扩大。在本实验中只能将放大器接成差动形式，否则系统不能正常工作。直流稳压电源±4V不能打的过大，以免损坏应变片或造成严重自热效应。接全桥时请注意区别各片子的工作状态方向。实验二电涡流传感器实验一、电涡流传感器在电子技术中的应用：根据法抗第电磁感应原理制成的电涡流传感器，一般情况下可分为高频反射式和低频透射式，它的最大的特点是能对位移、厚度、表面温度、速度、应力，材料损伤等进行非接触式、连续测量。二、实验目的：了解电涡流式传感器的原理，工作性能，测量振幅的原理和方法。本实验用高频反射式。三、本实验所需要的电路及部件：1、电涡流变换器 5、电涡流传感器2、F/V表 6、示波器3、测微头 7、振动平台4、铁测片四、实验步骤：（一）静态标定1、观察传感器的结构，它是一个扁平线圈，直径为10毫米。2、装好传感器（传感器对准铁测片安装）和测微头。注意：被测体与涡流传感器测试探头平面尽量平行，并将探头尽量对准被测中间，以减少涡流损失。3、关闭电源后，按图16电路图，用导线将电涡流传感器接入电涡流变换器输入端，将输出端接至F/V表，电压表置20档。调节电涡流传感器的高度，使其与被测铁片接触，从此开始读数，记下示波器及电压表的数值，填入下表。要求每隔0.1m/m读数，到线性严重变换为止，根据实验数据，在坐标纸上画出V-X曲线，指出大致的线性范围，求出系统灵敏度，可见电涡流传感器最大的特点是，传感器与被测体间有一个最佳初始工作点。这里采用的变换电路是一种。X(mm)Vp-p(v)V(v)（二）振幅测量将差动放大器增益置最小（逆时针到底），直流稳压电源置±4V档。转动测微头，将振动平台中间的磁铁与测微头分离，使梁振动时不至于再被吸住（这时振动台处于自由静止状态），调节电涡流传感器头的位置（目测），使之处在线性范围的中点附近。根据图19的电路结构接线，将涡流传感器探头、涡流变换器、电桥平衡网络、差动放大器、F/V表、直流稳压电源连接起来，组成一个测量线路（这时直流稳压电源应置±4V档），F/V表置20V档，开启电源。调节电桥平衡网络，使电压表读数为零。将低频信号源输出接振动台的振荡线圈处，开启电源，适当调节低频信号源的输出频率和幅度，使振动台振动起来，适当调节传感器头离振动平台的距离，使示波器显示的波形为完整的正弦波，并记录此波形的峰峰值和频率于下表中。改变低频信号源的输出频率和幅度，重复第4步，将测得的数据填入下表中测量次数1234F(Hz)V(p-p)思考：（1）根据实验结果，可以知道振动台的自振频率大致为多少？（2）如果已知被测梁振幅为0.2mm，传感器是否要安装在最佳工作点？（3）如果此传感器仅用来测量振动频率，工作点问题是否仍十分重要？实验三、综合实验（一）气敏传感器（MQ3）实验一