Ⅲ全桥性能实验 一、实验目的：了解全桥测量电路的优点。 二、基本原理：全桥测量电路中，将受力方向相同的两应变片接入电桥对边，相反的应 变片接入电桥邻边。当应变片初始阻值：R=R=R=R,其变化值△R=△R=△R=△ R时，其桥路输出电压Um=Ee。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温 度误差均得到改善。 三、需用器件和单元：同实验二。 四、实验步骤： 1、将托盘安装到应变传感器的托盘支点上。将实验模板差动放大器调零：用导线 将实验模板上的±15v、⊥插口与主机箱电源±15v、⊥分别相连，再将实验模板中的放 大器的两输入口短接(W:=0):调节放大器的增益电位器R大约到中间位置（先逆时针旋 到底，再顺时针旋转2圈)：将主机箱电压表的量程切换开关打到2V档，合上主机箱电 源开关；调节实验模板放大器的调零电位器R,使电压表显示为零。 9 应变片 加热器@ 振动梁应变插座 加电阳 托盘支点 接主机箱士15V g82 va机 接丰机销-/ Rw2 应变传感器实验模板 图3一1全桥性能实验接线图 2、拆去放大器输入端口的短接线，根据图3一1接线。实验方法与实验二相同，将 实验数据填入表3画出实验曲线：进行灵敏度和非线性误差计算。实验完毕，关闭电源。 表3
11 III 全桥性能实验 一、实验目的：了解全桥测量电路的优点。 二、基本原理：全桥测量电路中，将受力方向相同的两应变片接入电桥对边，相反的应 变片接入电桥邻边。当应变片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝Δ R4时，其桥路输出电压 U03＝KEε。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温 度误差均得到改善。 三、需用器件和单元：同实验二。 四、实验步骤： 1、将托盘安装到应变传感器的托盘支点上。将实验模板差动放大器调零：用导线 将实验模板上的±15v、⊥插口与主机箱电源±15v、⊥分别相连，再将实验模板中的放 大器的两输入口短接(Vi＝0)；调节放大器的增益电位器 RW3大约到中间位置(先逆时针旋 到底，再顺时针旋转 2 圈)；将主机箱电压表的量程切换开关打到 2V 档，合上主机箱电 源开关；调节实验模板放大器的调零电位器 RW4，使电压表显示为零。 图 3—1 全桥性能实验接线图 2、拆去放大器输入端口的短接线，根据图 3—1 接线。实验方法与实验二相同，将 实验数据填入表 3 画出实验曲线；进行灵敏度和非线性误差计算。实验完毕，关闭电源。 表 3
重量 电压 五、思考题： I、测量中，当两组对边(R、R为对边)电阻值R相同时，即R=R,R=R,而 R≠R时，是否可以组成全桥：(1)可以(2)不可以。 2某工程技术人员在进行材料拉力测试时在棒材上贴了两组应变片，如图3一2，如 何利用这四片应变片组成电桥，是否需要外加电阻。 R2 图3一2应变式传感器受拉时传感器圆周面展开图 实验二温度测量实验 1温度源的温度控制调节实验 一、实验目的：了解温度控制的基本原理及熟悉温度源的温度调节过程 二、基本原理：当温度源的温度发生变化时温度源中的Pt100热电阻（温度传感器）的阻 值发生变化，将电阻变化量作为温度的反馈信号输给智能调节仪，经智能调节仪的电阻 一电压转换后与温度设定值比较再进行数字PID运算输出可控硅触发信号（加热）或继 电器触发信号（冷却），使温度源的温度趋近温度设定值。温度控制原理框图如图27一】 所示。 三、需用器件与单元：主机箱、温度源、P100温度传感器
12 重量 电压 五、思考题： 1、测量中，当两组对边（R1、R3为对边）电阻值 R 相同时，即 R1＝R3，R2＝R4，而 R1≠R2时，是否可以组成全桥：（1）可以（2）不可以。 2 某工程技术人员在进行材料拉力测试时在棒材上贴了两组应变片，如图 3—2，如 何利用这四片应变片组成电桥，是否需要外加电阻。 图 3－2 应变式传感器受拉时传感器圆周面展开图 实验二 温度测量实验 I 温度源的温度控制调节实验 一、实验目的：了解温度控制的基本原理及熟悉温度源的温度调节过程。 二、基本原理：当温度源的温度发生变化时温度源中的 Pt100 热电阻(温度传感器)的阻 值发生变化，将电阻变化量作为温度的反馈信号输给智能调节仪，经智能调节仪的电阻 ——电压转换后与温度设定值比较再进行数字PID运算输出可控硅触发信号(加热)或继 电器触发信号(冷却)，使温度源的温度趋近温度设定值。温度控制原理框图如图 27—1 所示。 三、需用器件与单元：主机箱、温度源、Pt100 温度传感器
温度源 智能调节仪 限继电器 24 冷却风扇 温度设定 PID调节 双向可控硅 加热器 e2 A活度传感器 电阻-一电压转 △Rt 图27一1温度控制原理框图 四、实验步骤： 温度源简介：温度源是一个小铁箱子，内部装有加热器和冷却风扇：加热器上有二 个测温孔，加热器的电源引线与外壳插座（外壳背面装有保险丝座和加热电源插座）相 连：冷却风扇电源为+24ⅴDC,它的电源引线与外壳正面实验插孔相连。温度源外壳正 面装有电源开关、指示灯和冷却风扇电源+24ⅴDC插孔：顶面有二个温度传感器的引入 孔，它们与内部加热器的测温孔相对，其中一个为控制加热器加热的传感器Pt100的插 孔，另一个是温度实验传感器的插孔：背面有保险丝座和加热器电源插座。使用时将电 源开关打开(0为关，-为开)。温度源设计温度≤200℃。 1、调节仪的简介及调节仪的面板按键说明参阅附件1。 2、设置调节仪温度控制参数：合上主机箱上的电源开关：再合上主机箱上的调节 仪电源开关，仪表上电后，仪表的上显示窗口(P)显示随机数：下显示窗口(SV)显示控 制给定值或交替闪烁显示控制给定值和“OrAL”。按SET键并保持约3秒钟，即进入参 数设置状态。在参数设置状态下按SET键，仪表将依次显示各参数，例如上限报警值 HIL、参数锁LOc等等，对于配置好并锁上参数锁的仪表，用V、▲、·(A/M)等键 可修改参数值。按(A/M)键并保持不放，可返回显示上一参数。先按、(A/M)键不 放接着再按SET键可退出设置参数状态。如果没有按键操作，约30秒钟后会自动退出 设置参数状态。如果参数被锁上，则只能显示被即参数定义的参数（可由用户定义的， 工作现场经常需要使用的参数及程序)，而无法看到其它的参数。不过，至少能看到L0℃ 参数显示出来。 具体设置温度控制参数方法步骤如下： (I)、按SET键并保持约3秒钟，仪表进入参数设置状态：PV窗显示HIAL(上限)， 用、、▲、4键可修改参数值，使SV窗显示实验温度(>室温)，如50。 (2)、再按SET键，PV窗显示LoAL(下限)，用V、▲、·键可修改参数值，使SV 窗显示()所设置的温度值50
13 图 27—1 温度控制原理框图 四、实验步骤： 温度源简介：温度源是一个小铁箱子，内部装有加热器和冷却风扇；加热器上有二 个测温孔，加热器的电源引线与外壳插座(外壳背面装有保险丝座和加热电源插座)相 连；冷却风扇电源为+24ｖ DC，它的电源引线与外壳正面实验插孔相连。温度源外壳正 面装有电源开关、指示灯和冷却风扇电源+24ｖ DC 插孔；顶面有二个温度传感器的引入 孔，它们与内部加热器的测温孔相对，其中一个为控制加热器加热的传感器 Pt100 的插 孔，另一个是温度实验传感器的插孔；背面有保险丝座和加热器电源插座。使用时将电 源开关打开(Ｏ为关，-为开)。温度源设计温度≤200℃。 1、调节仪的简介及调节仪的面板按键说明参阅附件 1。 2、设置调节仪温度控制参数：合上主机箱上的电源开关；再合上主机箱上的调节 仪电源开关，仪表上电后，仪表的上显示窗口(PV)显示随机数；下显示窗口(SV)显示控 制给定值或交替闪烁显示控制给定值和“orAL”。按 SET 键并保持约 3 秒钟，即进入参 数设置状态。在参数设置状态下按 SET 键，仪表将依次显示各参数，例如上限报警值 HIAL、参数锁 Loc 等等，对于配置好并锁上参数锁的仪表，用▼、▲、◄ （A/M）等键 可修改参数值。按◄ （A/M）键并保持不放，可返回显示上一参数。先按◄ （A/M）键不 放接着再按 SET 键可退出设置参数状态。如果没有按键操作，约 30 秒钟后会自动退出 设置参数状态。如果参数被锁上，则只能显示被 EP 参数定义的参数（可由用户定义的， 工作现场经常需要使用的参数及程序），而无法看到其它的参数。不过，至少能看到 Loc 参数显示出来。 具体设置温度控制参数方法步骤如下： (1)、按 SET 键并保持约 3 秒钟，仪表进入参数设置状态；PV 窗显示 HIAL(上限)， 用▼、▲、◄ 键可修改参数值，使 SV 窗显示实验温度(＞室温)，如 50。 (2)、再按 SET 键，PV 窗显示 LoAL(下限) ，用▼、▲、◄ 键可修改参数值，使 SV 窗显示(1)所设置的温度值 50
(3)、再按SET键，PV窗显示dAL(正偏差报警)，长按▲键，使SV窗显示9999（消 除报警功能)后 释放▲键。 (4)、再按SET键，PV窗显示dLAL(负偏差报警)，长按▲键，使SV窗显示9999（消 除报警功能)后 释放▲键。 (⑤、再按SET键，PV窗显示dF(回差、死区、滞环)，用T、▲、4键修改参数 值，使SV窗显示0.1。 (6)、再按SET键，PV窗显示CL(控制方式)，用V、▲、4键修改参数值，使 SV窗显示1。 (7)、再按SET键，PV窗显示M50(保持参数)，用T、▲、键修改参数值，使 SV窗显示300。 (⑧)、再按SET键，PV窗显示P速率参数)，用T、▲、键修改参数值，使SV 窗显示350。 (9)、再按SET键，PV窗显示（滞后时间），用T、▲、4键修改参数值，使SV 窗显示153。 (IO)再按SET键，PV窗显示C1(输出周期)，用、▲、4键修改参数值，使 SV窗显示1。 (Il)、再按SET键，PV窗显示Sn(输入规格)，用T、▲、键修改参数值，使SV 窗显示21. (I2)、再按SET键，PV窗显示dP(小数点位置)，用T、▲、键修改参数值，使 SV窗显示1。 (I3以、再按SET键，PV窗显示dL,不按键，SV窗显示默认值。 (I4)、再按SET键，PV窗显示dH,不按键，SV窗显示默认值。 (I5八、再按SET键，PV窗显示CJC(热电偶冷端补偿温度)，不按键，SV窗显示默 认冷端补偿温度值。 (I6、再按SET键，PV窗显示SC(主输入平移修正)，用、▲、4键修改参数值 使SV窗显示00. (17)、再按SET键，PV窗显示oP1(输出方式)，用V、▲、4键修改参数值，使 SV窗显示2. (I8、再按SET键，PV窗显示oPL(输出下限)，长按T键，使SV窗显示0后释 放键。 (I9)、再按SET键，PV窗显示oPH(输出上限)，长按▲键，使SV窗显示100释 放▲键（用T、▲、4键修改参数值为100）。 (2O)以、再按SET键，PV窗显示C℉（系统功能选择），用T、▲、键修改参数值
14 (3)、再按 SET 键，PV 窗显示 dHAL(正偏差报警) ，长按▲键，使 SV 窗显示 9999(消 除报警功能)后 释放▲键。 (4)、再按 SET 键，PV 窗显示 dLAL(负偏差报警) ，长按▲键，使 SV 窗显示 9999(消 除报警功能)后 释放▲键。 (5)、再按 SET 键，PV 窗显示 dF(回差、死区、滞环) ，用▼、▲、◄键修改参数 值，使 SV 窗显示 0.1。 (6)、再按 SET 键，PV 窗显示 CtrL(控制方式) ，用▼、▲、◄键修改参数值，使 SV 窗显示 1。 (7)、再按 SET 键，PV 窗显示 M50(保持参数) ，用▼、▲、◄键修改参数值，使 SV 窗显示 300。 (8)、再按 SET 键，PV 窗显示 P(速率参数) ，用▼、▲、◄键修改参数值，使 SV 窗显示 350。 (9)、再按 SET 键，PV 窗显示 t(滞后时间) ，用▼、▲、◄键修改参数值，使 SV 窗显示 153。 (10)、再按 SET 键，PV 窗显示 Ct1(输出周期) ，用▼、▲、◄键修改参数值，使 SV 窗显示 1。 (11)、再按 SET 键，PV 窗显示 Sn(输入规格) ，用▼、▲、◄键修改参数值，使 SV 窗显示 21。 (12)、再按 SET 键，PV 窗显示 dIP(小数点位置) ，用▼、▲、◄键修改参数值，使 SV 窗显示 1。 (13)、再按 SET 键，PV 窗显示 dIL ，不按键，SV 窗显示默认值。 (14)、再按 SET 键，PV 窗显示 dIH，不按键，SV 窗显示默认值。 (15)、再按 SET 键，PV 窗显示 CJC(热电偶冷端补偿温度) ，不按键，SV 窗显示默 认冷端补偿温度值。 (16)、再按 SET 键，PV 窗显示 SC(主输入平移修正) ，用▼、▲、◄键修改参数值， 使 SV 窗显示 00。 (17)、再按 SET 键，PV 窗显示 oP1(输出方式) ，用▼、▲、◄键修改参数值，使 SV 窗显示 2。 (18)、再按 SET 键，PV 窗显示 oPL(输出下限) ，长按▼键，使 SV 窗显示 0 后释 放▼键。 (19)、再按 SET 键，PV 窗显示 oPH(输出上限) ，长按▲键，使 SV 窗显示 100 释 放▲键(用▼、▲、◄键修改参数值为 100)。 (20)、再按 SET 键，PV 窗显示 CF(系统功能选择) ，用▼、▲、◄键修改参数值
使SV窗显示2。 (21)、再按SET键，PV窗显示bAud(通讯波特率/报警定义)，用V、▲、键修 改参数值，使SV窗显示17。 (22)、再按SET键，PV窗显示Add(通讯地址/打印时间)，不按键，SV窗显示 默认值。 (23再按SET键，PV窗显示L(输入数字滤波)，用V、▲、4键修政参数值， 使SV窗显示1. (24)、再按SET键，PV窗显示ru(运行状态及上电信号处理)，用T、▲、4键修 改参数值，使SV窗显示2。 (25、再按SET键，PV窗显示Loc(参数修改级别)，不按键，SV窗显示默认值808。 如果，SV窗不显示808，则用7、▲、4键修改参数值，使SV窗显示808。 (26)、再按SET键，PV窗显示EPI(现场参数定义)，不按键，SV窗显示默认值 (27一(33)、与(26)相同，重复按SET键七次。到此，调节仪的控制参数设置完成。 3、关闭主机箱总电源开关，按图27一2示意接线：将主机箱上的转速调节旋钮(2 -24V)顺时针转到底(24V),将温度源电源开关打开(0为关，-为开)。 4、检查接线无误后，合上主机箱总电源和调节仪电源，将调节仪的控制方式（控 制对象)开关按到内（温度）位置： 5、用V、▲、4键修改温度设定值，使SV窗显示50.0。调节仪经过几次振荡调节 (要等待较长时间)，温度源会自动动态平衡在50.0℃（调节仪的PV显示窗在50.0左右波 动)。 6、按SET键并保持约3秒钟，仪表进入参数设置状态：PV窗显示ⅢAL(上限)， 用、、▲、键修改实验温度值，使SV窗显示实验温度60（在原有的实验温度值增加 10C)。 7、再按SET键，PV窗显示LoAL(下限)，用T、▲、4键修改实验温度值，使 SV窗显示(6)所设置的温度值60。 8、先按·(AM)键不放接着再按SET键退出设置参数状态（或不按任何键，等待 约30秒钟后会自动退出设置参数状态)：再用T、▲、4键修改实验温度设定值，使SV 窗显示实验温度60.0（在原有的实验增加10℃）.调节仪进入正常显示自动调节控制状态， 最终温度源会在设定温度值上达到动态平衡。 9、以后（温度在大于等于室温10℃，小于等于160℃范围内），每次改变温度实验值 都必须重复6、7、8实验步骤进行实验
15 使 SV 窗显示 2。 (21)、再按 SET 键，PV 窗显示 bAud(通讯波特率／报警定义) ，用▼、▲、◄键修 改参数值，使 SV 窗显示 17。 (22)、再按 SET 键，PV 窗显示 Addr(通讯地址／打印时间) ，不按键，SV 窗显示 默认值。 (23)、再按 SET 键，PV 窗显示 dL(输入数字滤波) ，用▼、▲、◄键修改参数值， 使 SV 窗显示 1。 (24)、再按 SET 键，PV 窗显示 run(运行状态及上电信号处理) ，用▼、▲、◄键修 改参数值，使 SV 窗显示 2。 (25)、再按 SET 键，PV 窗显示 Loc(参数修改级别) ，不按键，SV 窗显示默认值 808。 如果，SV 窗不显示 808，则用▼、▲、◄键修改参数值，使 SV 窗显示 808。 (26)、再按 SET 键，PV 窗显示 EP1(现场参数定义) ，不按键，SV 窗显示默认值。 (27)—(33)、与(26)相同，重复按 SET 键七次。到此，调节仪的控制参数设置完成。 3、关闭主机箱总电源开关，按图 27—2 示意接线；将主机箱上的转速调节旋钮(2 —24V)顺时针转到底(24Ｖ)，将温度源电源开关打开(Ｏ为关，-为开)。 4、检查接线无误后，合上主机箱总电源和调节仪电源，将调节仪的控制方式(控 制对象)开关按到内(温度)位置； 5、用▼、▲、◄键修改温度设定值，使 SV 窗显示 50.0。调节仪经过几次振荡调节 (要等待较长时间),温度源会自动动态平衡在 50.0℃(调节仪的 PV 显示窗在 50.0 左右波 动)。 6、按 SET 键并保持约 3 秒钟，仪表进入参数设置状态；PV 窗显示 HIAL(上限)， 用▼、▲、◄键修改实验温度值，使 SV 窗显示实验温度 60(在原有的实验温度值增加 10℃)。 7、再按 SET 键，PV 窗显示 LoAL(下限) ，用▼、▲、◄键修改实验温度值，使 SV 窗显示(6)所设置的温度值 60。 8、先按◄（A/M）键不放接着再按 SET 键退出设置参数状态(或不按任何键，等待 约 30 秒钟后会自动退出设置参数状态)；再用▼、▲、◄键修改实验温度设定值，使 SV 窗显示实验温度 60.0(在原有的实验增加 10℃)。调节仪进入正常显示自动调节控制状态， 最终温度源会在设定温度值上达到动态平衡。 9、以后(温度在大于等于室温 10℃，小于等于 160℃范围内)，每次改变温度实验值 都必须重复 6、7、8 实验步骤进行实验