电阻应变片式传感器应用实验.docx

电阻应变片式传感器应用实验 实验一 测试装置与数据采集设备 1、 实验目的 学会应力应变测试装置构建及数据采集设备 使用 2、 实验内容 1）应力、应变、压力测试装置组成 2）学习动态电阻应变仪的使用 3）学习 NI-MyDAQ 数据采集设备基本功能及使 用方法 4）学习 NI-LabView 基本操作方法（搭建数据 采集程序、学习滤波组态使用方法） 3、实验步骤 1）应力、应变、压力测试装置组成 一般应力、应变和压力测试装置由测试对象、 传感器、动态电阻应变仪及数据采集系统组成， 必要时可增加滤波仪器，但也可通过软件滤波。 2）动态电阻应变仪的使用 见动态电阻应变仪使用说明书 3）NI-MyDAQ 数据采集设备基本功能及使用方 法 学习相应虚拟仪器使用方法，各参数含义； 学习Signal Express软件使用及参数设置 4)NI-LabView 基本操作方法 搭建数据采集程序、学习滤波组态使用方法 学习滤波组态使用方法 学习数据存储方法 学习数据处理方法 实验二 电阻应变片的粘贴 1、 实验目的 学习金属电阻应变片的粘贴方法 2、 实验内容 熟悉金属电阻应变片的结构，基本参数 熟悉等强度梁标定设备结构 实践金属电阻应变片的粘贴方法、步骤 3、 实验步骤 3.1 仪器设备 电阻应变片、 模拟试件、万用表、502 胶水、 砂纸、医用酒精、镊子、剪刀、导线、电烙铁、 焊锡膏、焊锡丝等。 3.2 粘贴程序 应变片的粘贴工序主要包括： 应变片的检查与 筛选，试件表面处理，应变片的粘贴、固化，导 线的焊接与固定，防潮处理和质量检查等。 应变片的检查与筛选： 应变片的选择根据应 力测试和传感器精度要求对照应变片系列表 选择相应的应变计。 试件表面处理： 用细砂纸 (布)对构件或弹 性体粘贴面进行交叉打磨，使试件表面呈细 密，均匀粗糙毛面，其面积要大于应变片的面 积。如有条件可采用喷砂处理。 严禁划伤表面。 打磨后的表面采用纯度较高的无水乙醇，丙 醇，三氯乙烯等有机溶剂反复清洗，确保贴片 部位清洁干洁，无尘。 应变片的粘贴、 固化：一般采用 502 胶水粘 贴应变片，注意粘贴应变片的方向尽量与主应 力方向一致。贴片、固化粘贴位置确定后，取 适量胶液均匀涂刷在被粘处表面， 将应变计表 面用无水乙醇棉球擦洗干净， 晾干后涂一薄层 胶液，待胶液变稠后，将应变片准确粘贴在试 件表面，其上盖一层聚四氟乙烯薄膜用手指顺 着应变片的轴向挤出多余胶液并排出胶层中 的气泡。注意：整个操作过程都不能用手触摸 应变片两表面，并施加一定压力。一般夏季按 压时间 5 分钟，冬季按压时间适当增加。 应变片粘贴完成后， 粘贴质量检查应检查贴 片位置是否准确，粘贴层是否有气泡和杂质， 敏感栅有无断栅和变形。 在应变片引出线端附 近用同样方法粘贴接线片， 然后将应变片引出 线用焊锡固定在接线片上，减去多余的线头。 用万用表检查绝缘和电阻情况。 根据预定的组桥方式焊接电线， 完成后再一 次检查电阻及绝缘情况 确保电桥绝缘和阻值无问题的前提下， 为了 防止粘贴好的应变片受潮和腐蚀物质的浸蚀， 并防止机械损伤， 对应变片应采取一定的保护 措施。试验中采用 703 硅胶保护。 根据测量对象和目的的不同， 决定组桥方式。 4、 实验报告 金属电阻应变片的结构与参数 等强度梁结构及其有限元分析 金属电阻应变片的粘贴方法与步骤 实验三 等强度梁弯矩、拉力测试与标定实验 1、 实验目的 学会制定梁的弯矩和拉力传感器制作方法； 学会金属电阻应变片的标定方法；学会通过 弯矩信号推导等强度梁垂向结构参数(固有 频率和阻尼比系数) 2、 实验内容 在等强度梁上粘贴金属电阻应变片， 并 自行组桥，用于测量弯矩，并进行标定； 在等强度梁上粘贴金属电阻应变片， 并 自行组桥，用于测量拉力； 采用阶跃响应法测量等强度梁的固有 频率和阻尼比系数； 3、 实验步骤 1) 在等强度梁正反面粘贴金属电阻应变 片，自行选择传感器类型。采用全桥，测 量弯矩和拉力； 2) 用砝码自由落体模拟阶跃激励信号， 通 过对输出信号的分析，计算等强度梁的固 有频率和阻尼比系数 4、 实验报告内容 1) 等强度梁弯矩测量原理图，说明理由， 给出贴片照片； 2) 等强度梁拉力测量原理图，说明理由， 给出贴片照片； 等强度梁弯矩标定详细过程，结合图、 表等形式； 等强度梁结构参数计算详细过程， 结合 图、表等形式； 实验四 扭矩测试与标定实验 1、 实验目的 学会扭矩传感器制作方法；学会金属电阻应 变片的标定方法；学会通过扭矩信号推导扭 振系统的结构参数(固有频率和阻尼比系 数) 2、 实验内容 1) 在轴上粘贴金属电阻应变片， 并自行组 桥，用于测量扭矩，并进行标定； 2) 采用阶跃响应法测量轴的固有频率和 阻尼比系数； 3、 实