自動化實驗報告（精選4篇）

自動化實驗報告 篇1

一、實驗目的：

瞭解金屬箔式應變片的應變效應，並掌握單臂電橋工作原理和性能。

二、基本原理：

電阻應變式傳感器是在彈性元件上通過特定工藝粘貼電阻應變片來組成。一種利用電阻材料的應變效應將工程結構件的內部變形轉換爲電阻變化的傳感器。此類傳感器主要是通過一定的機械裝置將被測量轉化成彈性元件的變形，然後由電阻應變片將彈性元件的變形轉換成電阻的變化，再通過測量電路將電阻的變化轉換成電壓或電流變化信號輸出。它可用於能轉化成變形的各種非電物理量的檢測，如力、壓力、加速度、力矩、重量等，在機械加工、計量、建築測量等行業應用十分廣泛。

1、應變片的電阻應變效應。

所謂電阻應變效應是指具有規則外形的金屬導體或半導體材料在外力作用下產生應變而其電阻值也會產生相應地改變，這一物理現象稱爲“電阻應變效應”。以圓柱形導體爲例：設其長爲：L、半徑爲r、材料的電阻率爲ρ時，根據電阻的定義式得（1—1）。

當導體因某種原因產生應變時，其長度L、截面積A和電阻率ρ的變化爲dL、dA、dρ相應的電阻變化爲dR。對式（1—1）全微分得電阻變化率dR/R爲：（1—2）。

式中：dL/L爲導體的軸嚮應變量εL；dr/r爲導體的橫向應變量εr。

由材料力學得：εL= — μεr（1—3）。

式中：μ爲材料的泊松比，大多數金屬材料的泊松比爲0。3～0。5左右；負號表示兩者的變化方向相反。將式（1—3）代入式（1—2）得：（1—4）。

式（1—4）說明電阻應變效應主要取決於它的幾何應變（幾何效應）和本身特有的導電性能（壓阻效應）。

2、應變靈敏度

它是指電阻應變片在單位應變作用下所產生的電阻的相對變化量。

（1）金屬導體的應變靈敏度K：主要取決於其幾何效應；可取（1—5）

其靈敏度係數爲：

K =金屬導體在受到應變作用時將產生電阻的變化，拉伸時電阻增大，壓縮時電阻減小，且與其軸嚮應變成正比。金屬導體的電阻應變靈敏度一般在2左右。

（2）半導體的應變靈敏度：主要取決於其壓阻效應；dR/R<≈dρ？ρ。半導體材料之所以具有較大的電阻變化率，是因爲它有遠比金屬導體顯著得多的壓阻效應。在半導體受力變形時會暫時改變晶體結構的對稱性，因而改變了半導體的導電機理，使得它的電阻率發生變化，這種物理現象稱之爲半導體的壓阻效應。不同材質的半導體材料在不同受力條件下產生的壓阻效應不同，可以是正（使電阻增大）的或負（使電阻減小）的壓阻效應。也就是說，同樣是拉伸變形，不同材質的半導體將得到完全相反的電阻變化效果。

半導體材料的電阻應變效應主要體現爲壓阻效應，其靈敏度係數較大，一般在100到200左右。

3、貼片式應變片應用

在貼片式工藝的傳感器上普遍應用金屬箔式應變片，貼片式半導體應變片（溫漂、穩定性、線性度不好而且易損壞）很少應用。一般半導體應變採用N型單晶硅爲傳感器的彈性元件，在它上面直接蒸鍍擴散出半導體電阻應變薄膜（擴散出敏感柵），製成擴散型壓阻式（壓阻效應）傳感器。本實驗以金屬箔式應變片爲研究對象。

4、箔式應變片的基本結構

金屬箔式應變片是在用苯酚、環氧樹脂等絕緣材料的基板上，粘貼直徑爲0.025mm左右的金屬絲或金屬箔製成，如圖1—1所示。

（a）絲式應變片（b）箔式應變片

圖1—1應變片結構圖

金屬箔式應變片就是通過光刻、腐蝕等工藝製成的應變敏感元件，與絲式應變片工作原理相同。電阻絲在外力作用下發生機械變形時，其電阻值發生變化，這就是電阻應變效應，描述電阻應變效應的關係式爲：ΔR/R＝Kε式中：ΔR/R爲電阻絲電阻相對變化，K爲應變靈敏係數，ε=ΔL/L爲電阻絲長度相對變化。

5、箔式應變片單臂電橋實驗原理圖。

圖1—2應變片單臂電橋性能實驗原理圖。

對單臂電橋輸出電壓U01=EKε/4。

三、需用器件與單元：

應變式傳感器實驗模板、應變式傳感器、砝碼、數顯表、±15V電源、±4V電源、萬用表（自備）。

四、實驗步驟：

1、根據圖（1—3）應變式傳感器已裝於應變傳感器模板上。傳感器中各應變片已接入模板的左上方的R1、R2、R3、R4。加熱絲也接於模板上，可用萬用表進行測量判別，R1=R2=R3=R4=350Ω，加熱絲阻值爲50Ω左右。

圖1—3應變式傳感安裝示意圖

2、接入模板電源±15V（從主控箱引入），檢查無誤後，合上主控箱電源開關，將實驗模板調節增益電位器Rw3順時針調節大致到中間位置，再進行差動放大器調零，方法爲將差放的正、負輸入端與地短接，輸出端與主控箱面板上數顯表電壓輸入端Vi相連，調節實驗模板上調零電位器RW4，使數顯表顯示爲零（數顯表的切換開關打到2V檔）。關閉主控箱電源。

自動化實驗報告 篇2

轉瞬間，模電實驗課就離我們遠去。

爲數不多的幾節模電實驗課，在最後一個實驗串聯穩壓電路做完後就宣告結束了。不，應該說這僅僅只是模電實驗課程的結束，我們對電子行業的探索和未來的不懈追求並沒有結束，而恰恰是一個開端。

大二的我們剛剛接觸模電，模電理論知識就已經使我們夠費心費力的了，現在增加的一門模電實驗更使我憂心忡忡，我能不能很好的完成它呢？這是心中一直存在的疑問，但疑問馬上就在見到李國彪老師的第一面後就解決了。

作爲學委，李國彪老師在實驗前就給我和班長開了個會，在這個小會上，李老師對我們提出了一些要求，比較基礎的就是課前預習，完成實驗，重要的也就是端正態度，以科學嚴謹的態度對待實驗，看待實驗現象，有不懂的地方可以提出來大家探討……小會開完，心裏就覺得在這樣一個對學問嚴肅且對人和藹的老師帶領下，模電實驗肯定能順順利利的開展下去。

做了那麼多實驗，印象比較深刻的就是共射―共集放大電路吧。首先，李老師給我們把實驗要求和實驗原理給我們過了一遍，李老師在講的過程中並沒有深入細微，我想老師是用心良苦的，是爲了讓我們在自己做實驗過程中自己發現問題，然後提出疑問，進而解決疑問，這樣做實驗才能使我們單純的照套老師所講的東西，對實驗有一個深層次的瞭解，也開拓了我們的探索精神。然後，我們就開始做實驗了，在做測量第一級和第二級放大電路的各個靜態工作點時，是分別單獨接入輸入信號測量靜態工作點，還是輸入第一個信號同時測量靜態工作點？問了幾個實驗小組，發現兩組方法都有人採取，並且是各有各的理由，似乎都很正確，自己也不知道該如何是好，然後便找來了李老師，把我們碰到的問題和他商量了一下，李老師聽後，做出了正確的解釋，並親手做了操作，驗證瞭解釋的合理性，使我們對知識有了更進一步的瞭解，也使我們對模電實驗更有興趣……

就像李老師說的，實驗過程中碰到了問題並不可怕，大家可以共同商量，探討，一起解決嘛，這句話一直牢牢地記在心中，相信會一直指導我以後的學習，使我受益匪淺。模電實驗雖然結束了，但我們不能停下我們前進的步伐，我們要向科學的最高峯不斷前進。

自動化實驗報告 篇3

一、實驗目的

通過模擬立體倉庫這一實驗，瞭解企業倉庫的具體運作，關注其中的注意事

項，並掌握立體倉庫控制系統的操作方法。

二、實驗環境

模擬立體倉庫、立體倉庫控制軟件、物料盒等其他設備

三、實驗內容與步驟（寫出每步實驗大致步驟以及結果）

1.製作條形碼

打開軟件→修改數據源→保存→將條形碼調到合適的位置→打印四份

2.立體倉庫

（1）入庫

將打印好的條形碼貼到物料盒的四個面上並放在倉庫入口處等待掃描入庫→打開立體倉庫控

制軟件→覈對堆垛機當前位置→設置入庫作業→輸入條形碼→添加入庫請求並選入貨臺→生成入貨單→返回主頁面並導入入庫作業→物料盒成功入庫

（2）出庫

在入庫成功的前提下設置出庫作業→添加出庫請求→根據倉位出庫並選擇出口→導入出庫作業單→導入出庫作業→完成

四、實驗心得

通過本次實驗，我們親身體驗了企業立體倉庫的運作，對立體倉庫有了具體的認識，獲得的印象也比理論教學更爲深刻，爲將來到物流企業工作打下基礎。

自動化實驗報告 篇4

一、實驗目的

瞭解全橋測量電路的原理及優點。

二、基本原理

全橋測量電路中，將受力性質相同的兩個應變片接入電橋對邊，當應變片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其變化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4時，其橋路輸出電壓U03＝KE。其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差和溫度誤差均得到明顯改善。

三、需用器件和單元

傳感器實驗箱（一）中應變式傳感器實驗單元，傳感器調理電路掛件、砝碼、智能直流電壓表（或虛擬直流電壓表）、±15V電源、±5V電源。

四、實驗內容與步驟

1、根據圖3—1接線，實驗方法與實驗二相同。將實驗結果填入表3—1；進行靈敏度和非線性誤差計算。

2、全橋時傳感器的特性曲線。

3、圖3—1應變式傳感器全橋實驗接線圖。

五、實驗注意事項

1、不要在砝碼盤上放置超過1kg的物體，否則容易損壞傳感器。

2、電橋的電壓爲±5V，絕不可錯接成±15V。

六、思考題

1、全橋測量中，當兩組對邊（R1、R3爲對邊）值R相同時，即R1＝R3，R2＝R4，而R1≠R2時，是否可以組成全橋：（1）可以（2）不可以。

圖3—2應變式傳感器受拉時傳感器周面展開圖

答：不可以。

2、某工程技術人員在進行材料拉力測試時在棒材上貼了兩組應變片，如何利用這四片電阻應變片組成電橋，是否需要外加電阻。

答：將這兩組應變片分別按照兩個不同的方向貼在棒材上面就可以了，然侯利用不同的兩組測量值就可以組成一個全橋電路，進而獲得測量結果，無需再引入外界電阻。

3、計算系統靈敏度：ΔV=（25—13）+（37—25）++（124—112）/9=12.33mV

ΔW=20g

S=ΔV/ΔW=0.616mV/g

4、計算非線性誤差：

Δm =（13+25+37+50+62+75+87+100+112+124）/10=68.5mV yFS=120mV

δf =Δm / yFS×100%=5.71%

七、誤差分析

1、激勵電壓幅值與頻率的影響。

2、溫度變化的影響。

3、零點殘餘電壓的影響。

零點殘餘電壓產生原因：

（1）基波分量。

（2）高次諧波。

消除零點殘餘電壓方法：

（1）從和工藝上保證結構對稱性。補償線路。

（2）選用合適的測量線路。