《傳感器技術(shù)及應(yīng)用第十一章傳感器實(shí)驗(yàn)指導(dǎo).ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《傳感器技術(shù)及應(yīng)用第十一章傳感器實(shí)驗(yàn)指導(dǎo).ppt（46頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第 11章 傳感器實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) CSY-998型傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀 實(shí)驗(yàn)一 金屬應(yīng)變片：?jiǎn)伪?、半橋、全?功能比較 實(shí)驗(yàn)二 差動(dòng)變壓器的特性及應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)三 差動(dòng)螺線管電感式傳感器的特性 實(shí)驗(yàn)四 差動(dòng)變面積式電容傳感器的特性 實(shí)驗(yàn)五 壓電加速度傳感器的特性及應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)六 磁電式傳感器的特性 實(shí)驗(yàn)七 霍爾式傳感器的特性 實(shí)驗(yàn)八 熱敏電阻的測(cè)溫特性 實(shí)驗(yàn)九 光纖位移傳感器的特性及應(yīng)用 CSY-998型傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀 【 實(shí)驗(yàn)儀簡(jiǎn)介 】 CSY-998型傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀是由浙江大學(xué)杭州高聯(lián)傳感技 術(shù)有限公司研制生產(chǎn)的一種專門用于傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù) 課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的儀器，該實(shí)驗(yàn)儀如 圖 11-1所示。它主要
2、由各 類傳感器 (包括應(yīng)變式、壓電式、磁電式、電容式、霍爾式、 熱電偶、熱敏電阻、差動(dòng)變壓器、渦流式、光纖傳感器等 )、 測(cè)量電路 (包括電橋、差動(dòng)放大器、電容放大器、電壓放大器、 電荷放大器、渦流變換器、移相器、相敏檢波器、低通濾波 器等 )及其接口插孔等組成。該系統(tǒng)還提供了直流穩(wěn)壓電源、 音頻振蕩器、低頻振蕩器、 F/V表、電機(jī)控制器等。 下一頁(yè) 返回 CSY-998型傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀 【 使用注意事項(xiàng) 】 1. 應(yīng)在確保接線無(wú)誤后才能開啟電源。 2. 迭插式插頭應(yīng)避免拉扯，以防插頭折斷。 3. 對(duì)從電源、振蕩器引出的線要特別注意，不要接觸機(jī)殼造 成短路，也不能將這些引線到處亂插，否則，很
3、可能引起儀 器損壞。 4. 用激振器時(shí)不要將低頻振蕩器的激勵(lì)信號(hào)開得太大，以免 梁的振幅過大而損壞。 5. 音頻振蕩器接低阻負(fù)載 (小于 100)時(shí)，應(yīng)從 LV口輸出，不 能從另兩個(gè)電壓輸出插口輸出。 上一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)一 金屬應(yīng)變片：?jiǎn)伪邸霕颉?全橋功能比較 【 實(shí)驗(yàn)性質(zhì) 】 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 【 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?】 1. 觀察了解金屬應(yīng)用片的結(jié)構(gòu)和粘貼方式。 2. 測(cè)試懸臂梁變形的應(yīng)變輸出。 3. 驗(yàn)證單臂、半橋、全橋測(cè)量電橋的輸出關(guān)系，比較不同橋 路的功能。 【 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 】 直流穩(wěn)壓電源、差動(dòng)放大器、電橋、應(yīng)變式傳感器 (電阻應(yīng)變 片 )、電壓表。 【 實(shí)驗(yàn)原理 】 應(yīng)變片是一種能將試件上的應(yīng)變
4、變化轉(zhuǎn)換成電阻變化的傳感 元件。 下一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)一 金屬應(yīng)變片：?jiǎn)伪邸霕颉?全橋功能比較 使用應(yīng)變片時(shí)，將其貼于測(cè)試件表面上。當(dāng)測(cè)試件受力變形 時(shí)，應(yīng)變片也隨之產(chǎn)生形變，相應(yīng)的電阻值將發(fā)生變化，通 過測(cè)量電路最終將其轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化，測(cè)出應(yīng)變片 的靈敏度。 電橋是將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換成電壓或電流的一種常用的方法。 【 實(shí)驗(yàn)步驟 】 1. 設(shè)定旋鈕的初始位置：直流穩(wěn)壓電源打到 2V擋，電壓表 打到 2V擋，差動(dòng)放大器增益打到最大。 2. 將差動(dòng)放大器調(diào)零。方法：用實(shí)驗(yàn)線將差放的正負(fù)輸入端 與地端連接在一起，增益設(shè)置在最大位置，然后將輸出端接 到電壓表的輸入插口，打開主、副電源，調(diào)整差放的
5、調(diào)零旋 鈕使表頭指示為 0。 3. 根據(jù) 圖 11-2的電路結(jié)構(gòu)，利用電橋單元上的接線插孔和調(diào) 零網(wǎng)絡(luò)連接好測(cè)量線路 (差動(dòng)放大器接成同相或反相均可 )。 圖中 R4為工作應(yīng)變片， R1、 R2和 R3為普通電阻， W1為可調(diào)電 位器， r為調(diào)平衡電阻。電源由直流穩(wěn)壓電源提供。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)一 金屬應(yīng)變片：?jiǎn)伪?、半橋?全橋功能比較 4. 將直流穩(wěn)壓電源打到 4V擋。選擇適當(dāng)?shù)姆糯笤鲆?，然?調(diào)整電橋平衡電位器，使表頭指零需預(yù)熱幾分鐘表頭才能穩(wěn) 定下來。 5. 加上砝碼，每加一個(gè)讀數(shù)，將測(cè)得數(shù)值填入 表 11-1。 6. 保持放大器增益不變，將 R3換為與 R4工作狀態(tài)相反的另一
6、 應(yīng)變片，形成半橋，調(diào)整電橋平衡電位器，使表頭指零。然 后依次加上砝碼，同樣測(cè)出讀數(shù)，填入 表 11-2。 7. 保持差動(dòng)放大器增益不變，將 R1、 R2兩個(gè)電阻換成另兩片 工作片，接成一個(gè)直流全橋，通過電橋平衡電位器調(diào)好零點(diǎn)。 依次加上砝碼，將讀出數(shù)據(jù)填入 表 11-3。 8. 在同一坐標(biāo)紙上描出 W-V曲線，比較三種接法的靈敏度 S。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)一 金屬應(yīng)變片：?jiǎn)伪?、半橋?全橋功能比較 【 問題 】 1. 根據(jù)實(shí)際測(cè)試的數(shù)據(jù)與理論上推導(dǎo)的公式相比較，結(jié)論如 何？ 2. 對(duì)橋路測(cè)量線路有何特別的要求？為什么？ 【 注意事項(xiàng) 】 1. 在更換應(yīng)變片時(shí)應(yīng)將電源關(guān)閉，以免損壞應(yīng)變
7、片。 2. 在實(shí)驗(yàn)過程中如果發(fā)現(xiàn)電壓表發(fā)生過載，應(yīng)將量程擴(kuò)大或 將差放增益減小。 3. 直流穩(wěn)壓電源不能打的過大，以免損壞應(yīng)變片或造成嚴(yán)重 自燃效應(yīng)。 4. 接全橋時(shí)請(qǐng)注意區(qū)別各應(yīng)變片的工作狀態(tài)方向，保證 R1與 R3工作狀態(tài)相同， R2與 R4工作狀態(tài)相同。 5. 在本實(shí)驗(yàn)中只能將放大器接成差動(dòng)形式，否則系統(tǒng)不能正 常工作。 上一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)二 差動(dòng)變壓器的特性及應(yīng)用 【 實(shí)驗(yàn)性質(zhì) 】 綜合性實(shí)驗(yàn) 【 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?】 1. 了解差動(dòng)變壓器的原理及工作情況。 2. 了解如何用適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)線路對(duì)殘余電壓進(jìn)行補(bǔ)償。 3. 了解差動(dòng)變壓器的實(shí)際應(yīng)用。 【 實(shí)驗(yàn)儀器 】 音頻振蕩器、測(cè)微頭、雙線示波器、
8、電橋、差動(dòng)變壓器、差 動(dòng)放大器、移相器、相敏檢波器、低通濾波器、電壓表、低 頻振蕩器、激振器。 【 實(shí)驗(yàn)步驟 】 (一 ) 差動(dòng)變壓器性能檢測(cè) 1. 設(shè)定有關(guān)旋鈕初始位置：音頻振蕩器 4kHz，雙線示波器第 一通道靈敏度 500mV/cm，第二通道靈敏度 20mV/cm，觸發(fā) 選擇打到第一通道。 下一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)二 差動(dòng)變壓器的特性及應(yīng)用 2. 按 圖 11-3接線，音頻振蕩器必須從 LV接出。 3. 調(diào)整音頻振蕩器幅度旋鈕，使音頻 LV信號(hào)輸入到初級(jí)線圈 的電壓為 2Vp-p。 4. 旋動(dòng)測(cè)微頭，從示波器上讀出次級(jí)輸出電壓 Vp-p值填入 表 11-4。 讀出過程中應(yīng)注意初、次級(jí)波形的相位
9、關(guān)系：當(dāng)鐵芯從上至 下時(shí)，相位由 ________相變?yōu)?________相。 5. 仔細(xì)調(diào)節(jié)測(cè)微頭使次級(jí)的差動(dòng)輸出電壓為最小，必要時(shí)應(yīng) 將通道二的靈敏度打到較高擋，如 0.2V/cm，這個(gè)最小電壓叫 做 ，可以看出它與輸入電壓的相 位差約為 __________，因此是 __________正交分量。 6. 根據(jù)所得結(jié)果，畫出 (Vp-p-X)曲線，指出線性工作范圍，求 出靈敏度 【 注意事項(xiàng) 】 (1) 差動(dòng)變壓器的激勵(lì)源必須從音頻振蕩器的電流輸出口 (LV 插口 )輸出。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)二 差動(dòng)變壓器的特性及應(yīng)用 (2) 差動(dòng)變壓器的兩個(gè)次級(jí)線圈必須接成差動(dòng)形式，即同名端 相
10、連，這可通過信號(hào)相位有否變化判別之。 (3) 差動(dòng)變壓器與示波器的連線應(yīng)盡量短一些，以免引入干擾。 (二 ) 差動(dòng)變壓器零點(diǎn)殘余電壓的補(bǔ)償 1. 設(shè)定有關(guān)旋鈕的初始位置：音頻振蕩器 4kHz，雙線示波器 第一通道靈敏度 500mV/cm，第二通道靈敏度 1V/cm，觸發(fā)選 擇打到第一通道，差動(dòng)放大器的增益旋到最大。 2. 觀察差動(dòng)變壓器的結(jié)構(gòu)。按 圖 11-4接線，音頻振蕩必須從 LV插口輸出， W1、 W2、 r、 c為電橋單元中調(diào)平衡網(wǎng)絡(luò)。 3. 利用示波器，觀察示波器第一通道的讀數(shù)，調(diào)整音頻振蕩 器的幅度旋鈕，使其輸出為 2Xp-p值。 4. 調(diào)整測(cè)微頭，觀察示波器第二通道的讀數(shù)，使差動(dòng)
11、放大器 輸出電壓最小。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)二 差動(dòng)變壓器的特性及應(yīng)用 5. 依次調(diào)整 W1和 W2，使輸出電壓進(jìn)一步減小，必要時(shí)重新調(diào) 節(jié)測(cè)微頭。 6. 將第二通道的靈敏度提高，觀察零點(diǎn)殘余電壓的波形，注 意與激勵(lì)電壓波形相比較。 經(jīng)過補(bǔ)償后的殘余電壓波形為 ________波形，這說明波形中 有 _________分量。 【 注意事項(xiàng) 】 1. 由于該補(bǔ)償線路要求差動(dòng)變壓器的輸出必須懸浮。因此 ,次 級(jí)輸出波形難以用一般示波器來看，要用差動(dòng)放大器使雙端 轉(zhuǎn)換為單端輸出。 2. 音頻信號(hào)必須從 LV插口引出。 3. 本實(shí)驗(yàn)也可用 圖 11-5所示線路，試解釋原因。 (三 )差動(dòng)變壓器在
12、振動(dòng)測(cè)量中的應(yīng)用 1. 設(shè)定有關(guān)旋鈕的初始位置：音頻振蕩器 4kHz，差動(dòng)放大器 增益適中。 2. 按 圖 11-6接線，并調(diào)整好有關(guān)部分。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)二 差動(dòng)變壓器的特性及應(yīng)用 3. 利用示波器，使音頻振蕩器的輸出為 1.5Vp-p。 4. 將激振器接通，適當(dāng)旋動(dòng)幅度旋鈕。 5. 保持低頻振蕩器的幅度不變，改變低頻振蕩器的頻率，用 示波器觀察低通濾波器的輸出，讀出峰 -峰電壓值，記下實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)，填入 表 11-5。 6. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出梁的振幅 -頻率特征曲線，指出自振頻率 的大致值，并與用應(yīng)變片測(cè)出的結(jié)果相比較。 【 注意事項(xiàng) 】 適當(dāng)選擇低頻激振電壓，以免梁在自振頻率附
13、近振幅過大。 【 問題 】 如果用直流電壓表來讀數(shù)，需增加哪些測(cè)量單元？測(cè)量線路 該如何？ 上一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)三 差動(dòng)螺線管電感式傳感器的 特性 【 實(shí)驗(yàn)性質(zhì) 】 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) 【 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?】 通過該實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步掌握差動(dòng)式測(cè)量電路的使用方法和螺線管 電感式傳感器的特性。 【 實(shí)驗(yàn)要求 】 1. 參考差動(dòng)變壓器的實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)差動(dòng)螺線管電感式 傳感器的測(cè)量線路，并進(jìn)行位移測(cè)量。 2. 寫出實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行列表、分析、 計(jì)算，畫出其 V-X曲線。 3. 從理論和實(shí)際測(cè)試系統(tǒng)兩個(gè)方面找出產(chǎn)生誤差的原因。 4. 在進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)操作前先擬定實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師 審核通過后方能進(jìn)入
14、實(shí)驗(yàn)室操作。 【 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 】 音頻振蕩器、電橋、差動(dòng)放大器、移相器、相敏檢波器、低 頻濾波器、電壓表、測(cè)微頭、示波器。 返回 實(shí)驗(yàn)四 差動(dòng)變面積式電容傳感器的 特性 【 實(shí)驗(yàn)性質(zhì) 】 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 【 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?】 了解差動(dòng)變面積式電容傳感器的原理及特性。 【 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 】 電容傳感器、差動(dòng)放大器、低通濾波器、 V/F表、激振器、 示波器。 【 實(shí)驗(yàn)步驟 】 1. 差動(dòng)放大器調(diào)零，按 圖 11-7接線。 2. 差動(dòng)放大器增益旋鈕置中間， V/F表打到 2V擋，調(diào)節(jié)測(cè)微 頭，使輸出為零。 下一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)四 差動(dòng)變面積式電容傳感器的 特性 3. 旋動(dòng)測(cè)微頭，每次 0.5mm，記下此時(shí)測(cè)微頭的讀
15、數(shù)及電壓 表的讀數(shù)，直至電容動(dòng)片與上或下靜片覆蓋面積最大為止， 見 表 11-6。 退回測(cè)微頭至初始位置。并開始以相反方向旋動(dòng)。同上法， 記下 X(mm)及 V(mV)值，見 表 11-7。 4. 計(jì)算系統(tǒng)靈敏度 并作出 V-X曲線。 5. 移開測(cè)微頭，斷開電壓表，接通激振器，使振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)用 示波器觀察輸出波形。 VS X 上一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)五 壓電加速度傳感器的特性及 應(yīng)用 【 實(shí)驗(yàn)性質(zhì) 】 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 【 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?】 了解壓電加速度傳感器的原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。 【 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 】 低頻振蕩器、電壓放大器、低通濾波器、渦流傳感器、渦流 變換器、單芯屏蔽線、加速度計(jì)、雙線示波器。 【 實(shí)驗(yàn)步驟
16、】 1. 觀察裝于雙平行梁上的壓電加速度計(jì)的結(jié)構(gòu)，它主要由壓 電陶瓷片及慣性質(zhì)量塊組成。 2. 將壓電加速度計(jì)的輸出屏蔽線引到電壓放大器的輸入端， 然后將電壓放大器輸出接到低通濾波器的輸入端。 下一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)五 壓電加速度傳感器的特性及 應(yīng)用 3. 接通激振器。 4. 開啟電源，適當(dāng)調(diào)節(jié)低頻振蕩器的幅度，不宜過大。 5. 用示波器的兩個(gè)通道同時(shí)觀察電壓放大器與低通濾波器的 輸出波形。 6. 改變頻率，觀察輸出波形的變化。 7. 用手輕擊實(shí)驗(yàn)臺(tái)，觀察輸出波形的變化?？梢娗脫魰r(shí)輸出 波形會(huì)產(chǎn)生“毛刺”，試解釋原因。 8. 關(guān)閉電源，按 圖 11-8安裝好電渦流傳感器，將原接于電壓 放大器輸出端
17、的示波器通道接到渦流變換器的輸出端。將低 頻振蕩器的頻率打到 5-20Hz范圍內(nèi)。 9. 開啟電源，同時(shí)觀察壓電加速度計(jì)的輸出和渦流傳感器的 輸出，注意他們的相位關(guān)系。可見兩者相位差約 為 ，為什么？ 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)五 壓電加速度傳感器的特性及 應(yīng)用 【 注意事項(xiàng) 】 1. 雙平行梁振動(dòng)時(shí)應(yīng)無(wú)碰撞現(xiàn)象，否則將嚴(yán)重影響輸出波形。 必要時(shí)可松開梁的固定端，小心調(diào)整一個(gè)位置。 2. 低頻振蕩器的幅度應(yīng)適當(dāng)，避免失真。 3. 屏蔽線的屏蔽層應(yīng)接地。 4. 由于壓電式傳感器制作困難，動(dòng)態(tài)范圍可能與電渦流式傳 感器不統(tǒng)一，可由其它傳感器如電容式傳感器來觀察相位差。 電容式傳感器的輸出波形不經(jīng)過
18、低通雖然不太光滑，但不影 響觀察效果。 【 問題 】 為什么電壓放大器與壓電加速度計(jì)的接線必須用屏蔽線？否 則會(huì)產(chǎn)生什么問題？ 上一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)六 磁電式傳感器的特性 【 實(shí)驗(yàn)性質(zhì) 】 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 【 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?】 了解磁電式傳感器的原理及性能。 【 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 】 磁電式傳感器、電渦流傳感器差動(dòng)放大器、渦流變換器、激 振器、示波器。 【 實(shí)驗(yàn)步驟 】 1. 觀察磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)。 2. 將磁電式傳感器的輸出端接到差動(dòng)放大器的兩輸入端，適 當(dāng)旋轉(zhuǎn)增益旋鈕。接通激振器，觀察差動(dòng)放大器的輸出波形。 下一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)六 磁電式傳感器的特性 3. 安裝調(diào)整好電渦流傳感器，接好變換電路，用示波器同時(shí)
19、 觀察磁電式和電渦流傳感器的輸出波形，注意其相位差。 4. 拆除所有接線，將 3 30Hz的低頻信號(hào)引入磁電式傳感器， 觀察梁的變化。 【 注意事項(xiàng) 】 差動(dòng)放大器增益不要打得太大，以免超出其放大線性范圍。 上一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)七 霍爾式傳感器的特性 【 實(shí)驗(yàn)性質(zhì) 】 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 【 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?】 了解霍爾式傳感器的原理及特性。 【 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 】 直流穩(wěn)壓電源霍爾傳感器、磁路系統(tǒng)、電橋、差動(dòng)放大器、 電壓表、直流穩(wěn)壓表、測(cè)微頭。 【 實(shí)驗(yàn)步驟 】 1. 設(shè)定旋鈕初始位置：差動(dòng)放大器增益旋鈕打到最小，電壓 表置 2V擋，直流穩(wěn)壓電源置 2V擋 (注意：激勵(lì)電壓必須 2V， 否則霍爾片易損壞！ )。
20、 2. 開啟電源，按實(shí)驗(yàn)一的方法對(duì)差動(dòng)放大器調(diào)零。 3. W1、 r為直流平衡網(wǎng)絡(luò)中的電橋單元，如 圖 11-9所示。接好 線路，差動(dòng)增益適中。 下一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)七 霍爾式傳感器的特性 4. 裝好測(cè)微頭。即將測(cè)微頭與振動(dòng)臺(tái)面連在一起。 5. 調(diào)整 W1使電壓表指示為零。 6. 上下旋動(dòng)測(cè)微頭，記下電壓表的讀數(shù)，建議每 0.2mm讀一 個(gè)數(shù)，從 15.00mm到 5.00mm左右為止。將讀數(shù)填入 表 11-8. 7. 作出 V-X曲線指出線性范圍，求出靈敏度。 可見，本實(shí)驗(yàn)測(cè)出的實(shí)際上是磁場(chǎng)的分布情況，它的線性越 好，位移測(cè)量的線性度也越好，它們的變化越快，位移測(cè)量 的靈敏度也就越大。 【 注
21、意事項(xiàng) 】 1. 由于磁路系統(tǒng)的氣隙較大，應(yīng)使霍爾片盡量靠近極靴，以 提高靈敏度。 2. 一旦調(diào)整好后，測(cè)量過程中不能移動(dòng)磁路系統(tǒng)。 3. 激勵(lì)電壓不能增大，以免損壞霍爾片。 上一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)八 熱敏電阻的測(cè)溫特性 【 實(shí)驗(yàn)性質(zhì) 】 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) 【 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?】 了解 NTC熱敏電阻的溫度效應(yīng)。 【 實(shí)驗(yàn)要求 】 1. 根據(jù)理論課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，了解 NTC熱敏電阻的測(cè)溫原理， 設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量 NTC型熱敏電阻溫度特性的實(shí)驗(yàn)方案。 2. 寫出實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。 3. 對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行列表統(tǒng)計(jì)、分析、計(jì)算，畫出其溫度 -電壓 曲線。 4. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推出 NTC型熱敏電阻的溫度特性
22、結(jié)論。 5. 在進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)操作前先擬定實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師 審核通過后方能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室操作。 【 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 】 加熱器、熱敏電阻、直流穩(wěn)壓電源、電壓表等。 返回 實(shí)驗(yàn)九 光纖位移傳感器的特性及應(yīng) 用 【 實(shí)驗(yàn)性質(zhì) 】 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 【 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?】 1. 了解光纖位移傳感器的原理、結(jié)構(gòu)及性能。 2. 了解光纖位移傳感器的測(cè)速應(yīng)用。 【 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 】 差動(dòng)放大器、電壓表、光纖傳感器、電阻、 F/V表、電機(jī)、 直流穩(wěn)壓電源。 【 實(shí)驗(yàn)步驟 】 (一 )光纖位移傳感器特性 1. 觀察光纖位移傳感器的結(jié)構(gòu)，它由兩束光纖混合后，組成 Y形光纖，探頭截面為半圓分布。 2. 調(diào)整振動(dòng)臺(tái)面上反射片與光纖探頭
23、間的相對(duì)位置，電壓表 置 2V擋。 下一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)九 光纖位移傳感器的特性及應(yīng) 用 3. 按 圖 11-10所示接線。光 /電轉(zhuǎn)換器內(nèi)部已接好，可將輸出 電信號(hào)直接經(jīng)差動(dòng)放大器放大。 4. 調(diào)節(jié)測(cè)微頭千分卡，使光纖探頭與振動(dòng)臺(tái)面接觸，將差動(dòng) 放大器增益置中，調(diào)節(jié)差動(dòng)放大器調(diào)零旋鈕使電壓表指示為 零。 5. 調(diào)節(jié)測(cè)微頭千分卡，或用手輕壓振動(dòng)臺(tái)使臺(tái)面脫離開探頭， 觀察電壓讀數(shù)小 -大 -小的變化。將調(diào)節(jié)測(cè)微頭到電壓輸出最 大的位置，調(diào)節(jié)差動(dòng)放大器增益將最大值控制在 1V左右，必 要時(shí)反復(fù)調(diào)整零位。 6. 調(diào)節(jié)測(cè)微頭，每隔 0.1mm讀出電壓表的讀數(shù)，并將其填入 表 11-9。 7. 作出 V-
24、X曲線，計(jì)算靈敏度及線性范圍。 上一頁(yè) 下一頁(yè) 返回 實(shí)驗(yàn)九 光纖位移傳感器的特性及應(yīng) 用 (二 )光纖位移傳感器測(cè)速應(yīng)用 1. 將光纖探頭移至電機(jī) (風(fēng)扇 )上方并對(duì)準(zhǔn)電機(jī) (風(fēng)扇 )上的反光 片，調(diào)整好光纖探頭與反光片間的距離 (電壓表最大輸出值 處 )。 2. 按 圖 11-11接線，打開電源。 3. 將直流穩(wěn)壓電源置 10V擋，在電機(jī)控制單元接入 +10V電 壓，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速旋鈕使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。 4. 將 F/V表置 2k擋，用示波器觀察 F/V表。輸出端的轉(zhuǎn)速脈沖 信號(hào) (Vp-p約為 5V)。 5. 根據(jù)脈沖信號(hào)的頻率及電機(jī)上反光片的數(shù)目換算出此時(shí)的 電機(jī)轉(zhuǎn)速。 【 注意事項(xiàng) 】 如果示波
25、器上觀察不到脈沖波形而特性實(shí)驗(yàn)正常，請(qǐng)調(diào)整探 頭與電機(jī)間的距離，同時(shí)檢查示波器的輸入衰減開關(guān)位置是 否合適。 上一頁(yè) 返回 圖 11-1 CSY-998型傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) 儀 返回 圖 11-2 實(shí)驗(yàn)一 返回 表 11-1 測(cè)得值 重量 W/g 電壓 V/mV 返回 表 11-2 測(cè)得值 重量 W/g 電壓 V/mV 返回 表 11-3 測(cè)得值 重量 W/g 電壓 V/mV 返回 圖 11-3 實(shí)驗(yàn)二圖 1 返回 表 11-4 實(shí)驗(yàn)取得值 位移 /mm 電壓 /mV 返回 圖 11-4 實(shí)驗(yàn)二圖 2 返回 圖 11-5 實(shí)驗(yàn)二圖 3 返回 圖 11-6 實(shí)驗(yàn)二圖 4 返回 表 11-5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
26、 F/Hz 3 4 5 6 7 8 10 12 20 30 Vp-p/V 返回 圖 11-7 實(shí)驗(yàn)四圖 返回 表 11-6 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) X/mm V/mV 返回 表 11-7 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) X/mm V/mV 返回 圖 11-8 實(shí)驗(yàn)五圖 返回 圖 11-9 實(shí)驗(yàn)七圖 返回 表 11-8 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) X/mm V/V X/mm V/V 返回 圖 11-10 實(shí)驗(yàn)九圖 1 返回 表 11-9 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) X/mm 0.1 0.2 1.5 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 指示電 壓 /V X/mm 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 10.0 指示 /V 返回 圖 11-11 實(shí)驗(yàn)九圖 2 返回
傳感器技術(shù)及應(yīng)用第十一章傳感器實(shí)驗(yàn)指導(dǎo).ppt
