汽车检测与试验试验指导书
测试技术实验指导书
课程编号：02402131 课程名称：测试技术
实验一 贴片技术实验
一、实验目的
本实验依据2000级车辆工程本科教学大纲、《测试技术》实验教学大纲进行，是车辆工程专业必开的实验教学环节。通过该实验，使学生加深对电阻应变片相关知识的理解，为今后所从事的车辆工程领域的工作打下一定基础。
二、实验的主要内容
1、巩固课堂所学的测试技术基本知识； 2、了解应变片的结构，种类及测量原理； 3、掌握应变片的粘贴工艺；
4、掌握已贴片的质量检查及防潮方法。
三、实验设备和工具
1、惠斯通电桥 1台 2、DT830数字万用表 1台 3、摇表100M Ώ／100V 1个 4、丙酮，502胶水，防潮剂，玻璃纸。 若干 5、应变片、等强度梁 若干
四、实验原理
把电阻应变片用特制胶水粘固在弹性元件或需要测量变形的物体表面上。在外力作用下，电阻丝即随同该物体一切变形，其电阻值发生相应变化。因此，将被测的应变量转换为电阻变化。
五、实验方法和步骤
1．检查应变片的质量，测量应变片的阻值； 2．对贴片处进行清洁处理及画定位线；
在试件需贴片处，根据测量方向定位划线，见图1—1所示。然后，在应变片各边缘中点顺着电阻丝方向和垂直电阻丝方向也画上定位线，此定位线和试件上的定位线应相对应，见图1—2所示。
图1—
1 图1—2
3．贴片：
在应变片的粘贴表面(注意应变片正反面) 用502胶水涂上，而后在试件贴片处滴上一小滴502胶水，稍稍来回移动，对准定位线，并用聚乙烯薄膜或玻璃纸盖在电阻片上，用大姆指由应变片的一端压向另一端，挤出多余胶水和空气，使胶水均匀，注意不要将应变片引出线贴在试件上，几分钟后去除压力，待胶水固化后去掉塑料薄膜，并根据不同胶水要求进行高温固化，应变片的位置如图1—3所示。
图1—3
4．接线及进一步检查；
在应变片引出线的前面贴上接线端子。方法同贴应变片，等接线端子固定后，将应变片的引出线焊上，同时也将测量用连接导线焊上，编好号。 上述过程做完后，进一步检查应变片的阻值和应变片与被试件的绝缘电阻，绝缘电阻一般要求大于100M Ώ，如不符合测量要求，要铲掉重新粘贴。 5．防潮处理；
六、实验报告主要内容及要求
1、实验目的 2、实验仪器设备 3、实验步骤 4、问答题：
(1) 应变片测量的原理和选用原则是什么?
(2) 从哪几个方面检查粘贴好的应变片是否符合要求?
七、实验注意事项
1．贴片时应注意把应变片的基底粘贴在试件上，切不可贴反； 2．焊接引出线时焊头一定要焊牢，以免虚焊。
实验二 等强度梁应变测量实验
一、实验目的
本实验依据2000级车辆工程本科教学大纲、《测试技术》实验教学大纲进行，是车辆工程专业必开的实验教学环节。通过该实验，使学生加深对电桥相关知识的理解，为今后所从事的车辆工程领域的工作打下一定基础。
二、实验的主要内容
1、掌握单臂、半桥和全桥的组桥方法； 2、测试应变梁变形的应变输出； 3、比较各桥路间的输出关系。
三、实验设备和工具
直流稳压电源±4V 、公共电路模块(一){公共电路模块}、贴于主机工作台悬臂梁上的箔式应变计、螺旋测微仪、数字电压表
四、实验原理
本实验说明箔式应变片及直流电桥的原理和工作情况。 应变片是最常用的测力传感元件。当用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面，测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。通过测量电路，转换成电信号输出显示。
电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，当电桥平衡时，桥路对臂电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻R 1、R 2、R 3、R 4中，电阻的相对变化率分别为△R 1／R 1、△R 2／R 2、△R 3／R 3、△R 4／R 4，当使用一个应变片时，∑R=△R ／R ；当二个应变片组成差动状态工作，则有∑R=2△R ／R ；用四个应变片组成二个差动对工作，且R 1=R2=R3=R4=R，∑R=4△R ／R 。
已知单臂、半桥和全桥电路的∑R 分别为△R ／R 、2△R ／R 、4△R ／R 。根据戴维南定理可以得出测试电桥近似等于E ·∑R ／4，电桥灵敏度K u = V ／△R ／R ，于是对于单臂、半桥和全桥的电压灵敏度分别为E ／4、E ／2和E 。由此可知，当E 和电阻相对变化一定时，电桥的灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。
五、实验方法和步骤
1、连接主机与模块电路电源连接线，差动放大器增益置于最大位置(顺时针方向旋到底) ，差动放大器“+”“一”输入端对地用实验线短路。输出端接电压表2V 档。开启主机电源，用调零电位器调整差动放大器输出电压为零，然后拔掉实验线，调零后模块上的“增益、调零”电位器均不应再变动。
2、观察贴于悬臂梁根部的应变计的位置与方向，按图2—1将所需实验部件连接成测试桥路，图中R 1、R 2、R 3分别为固定标准电阻，R 为应变计(可任选上梁或下梁中的一个工作片) ，图中每两个节之间可理解为一根实验连接线，注意连接方式，勿使直流激励电源短路。
将螺旋测微仪装于应变悬臂梁前端永久磁钢上，并调节测微仪使悬臂梁基本处于水平位置。
3、确认接线无误后开启主机，并预热数分钟，使电路工作趋于稳定。调节模块上的W D 电位器，使桥路输出为零。
图2—1
4、用螺旋测微仪带动悬臂梁分别向上和向下位移各5mm ，每位移1mm 记录一个输出电压值，填入记录表。
5、根据表中所测数据在坐标图上做出V —X 曲线，计算灵敏度S （S=△V ／△X ）。
六、实验报告主要内容及要求
1、实验目的 2、实验仪器设备 3、实验步骤 4、问答题：
(1) 电桥是如何将电参量转化为电量的?
(2) 单臂、半桥和全桥电路分别是如何连线的?
(3) 根据试验结果，计算单臂、半桥和全桥电路的灵敏度S 。
附：电压V —位移X 记录表
七、实验注意事项
1、实验前应检查实验连接线是否完好，学会正确插拔连接线，这是顺利完成实验的基本保证。
2、由于悬臂梁弹性恢复的滞后及应变片本身的机械滞后，所以当螺旋测微仪回到初始位置后桥路电压输出值并不能马上回到零，此时可一次或几次将螺旋测微仪反方向旋动一个较大位移，使电压值回到零后再进行反向采集实验。
3、实验中实验者用螺旋测微仪进行位移后应将手离开仪器后方能读取测试系统输出电压数，否则虽然没有改变刻度值也会造成微小位移或人体感应使电压信号出现偏差。
4、因为是小信号测试，所以调零后电压表应置2V 档，用计算机数据采集时应选用200mv 量程。