2.4 实训

2.4.1 实训1 应变片性能测试

1.实训目的

1）观察并了解箔式应变片的结构及粘贴方式。

2）测试应变梁变形的应变输出，进一步理解应变式传感器的工作原理。

2.实训器材

直流稳压电源、电桥、差动放大电路、应变计、螺旋测微器、数字电压表。

3.实训步骤

1）差动放大器调零。将放大器两输入端与地连接，输出端接电压表，调整差动放大器的调零电位器，使电压表指示为零。

2）按图2-31接线，先将R₄设置为应变片，R₁、R₂、R₃分别为固定标准电阻，连接成单臂电桥测试电路。

3）调节电桥平衡，悬臂梁不受力时，电压表读数应为零，若不为零，调整电桥平衡电位器RP₁使电压表指示为零。

4）旋转测微头，带动悬臂梁做上下移动，以水平状态下的输出为0，向上、向下各移动5mm，每移动1mm记录1个输出电压值，并将数据填入表2-1中（单桥）。

图2-31 应变片直流电桥接线图

5）保持差动放大器增益不变，将R₃换为与R₄工作状态相反的另一个应变片，形成半桥电路，重新调整好悬臂梁初始位置与电桥零点，每移动1mm读取电压数据并填入表2-1中（半桥）。

6）保持差动放大器增益不变，再将R₁、R₂、R₃、R₄全部换成应变片，接成直流全桥，并重新调整好悬臂梁初始位置与电桥零点，每移动1mm读取1个数据测出位移后的电压值，填入表2-1中（全桥）。

表2-1 直流电桥实验测试数据表

2.4.2 实训2 自制简易电子秤

1.实训目的

1）掌握应变式压力传感器工作原理。

2）熟悉平行梁式称重传感器的结构、安装、电气连接。

3）熟悉仪表测量电路的设计、制作、调试方法。

2.实训内容与器材

利用电阻应变片制成的称重传感器广泛应用于各种电子秤，如电子台秤、电子挂秤等。本制作采用HL-8型称重传感器及其他电子元器件自制简易电子秤。

简易电子秤由LM324集成运放构成传感器差动放大电路，LM324集成运放是14引脚双列直插塑料封装，内部结构如图2-32所示，简易电子秤传感器差动放大电路如图2-33所示。

图2-32 LM324的内部结构

图2-33 简易电子秤传感器差动放大电路

简易电子秤所用器材如表2-2所示。

表2-2 简易电子秤器材

3.实训步骤

1）按图所示连接放大电路。

2）将HL-8型称重传感器引线与放大电路连接并固定，电子秤托盘固定在称重传感器上。

3）输出端接数字万用表，量程选择DC 2V档。

4）将直流电压源连接成双电源式，分别连接直流稳压电源正负和地端，到放大电路的+5V、-5V和地端。

5）打开数字万用表电压档，进行电路调零和0.25kg称重砝码标定。在电子秤未加物品时，调节调零电位器，使万用表电压显示为0，加载0.25kg称重砝码，调节电路放大倍数电位器，使万用表显示电压为0.250V，取下砝码再调零，再加砝码，如此反复3次。

6）按表2-3所示数据单独或组合加载砝码，读取万用表显示电压记入表中。

表2-3 电子秤称重记录