传感器原理实验指导书.doc

传感器原理实验指导书实验一 金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较一 实验目的掌握金属箔式应变片直流电桥的原理及使用。比较单臂、半桥、全桥的输出特性。二 实验设备CSY998B传感器系统实验仪所需电路单元：直流稳压电源、电桥、差动放大器、测微头、V/F表、双平行梁测微头。三 实验准备1 旋钮的初始位置直流稳压电源旋钮打到4V档，V/F表打到20V档，差动放大增益旋钮打到最大处。2 差动放大器调零用导线将正负输入端与地端连接起来，然后将输出端接到电压表的输入插口；开启主、副电源，调节差动放大器的增益到最大位置，调整差动放大器上的调零旋钮使表头在20V、2V都指示为零，关闭主副电源。四 实验内容1 单臂电桥（1） 按图接线，图中R4为金属箔式应变片，R1、R2和R3为电桥的固定电阻，r和W为调平衡电位器；-4V+-电压表R1R2R3R4rW1+4V（2） 调整测微头使双平行梁处于水平位置（1012mm）；（3） 将直流稳压电源打到4V档，差动放大器增益旋钮往小旋转半圈，然后旋转W1使V/F表指示为零（需预热几分钟表头才能稳定下来）。(4) 向上旋转测微头，每0.5mm记录电压表读数，共记录10组数据填入下表。位移（mm）00.511.522.533.544.55.0电压（V）2 半桥（1） 调整测微头使双平行梁处于水平位置（1012mm），保持放大增益不变。（2） 将R3换成与原应变片工作状态相反的另一应变片，形成半桥，旋转W1使表头指示为零。(5) 向上旋转测微头，每0.5mm记录电压表读数，共记录10组数据填入下表。位移（mm）00.511.522.533.544.55.0电压（V）3 全桥（选做）R3+-r+4V电压表R1R2R4W 1-4V（1） 调整测微头，使梁处于水平位置，保持放大器增益不变。（2） 按上图接线，调好零点。（3） 向上旋转测微头，每0.5mm记录电压表读数，共记录10组数据填入下表。位移（mm）00.511.522.533.544.55.0电压（V）五 实验报告画出单臂、半桥、全桥时的X-V曲线，计算三种情况的灵敏度。实验二 差动变压器的综合实验一 实验目的了解差动变压器测量系统的组成和标定方法；了解差动变压器测量振动的方法。二 实验设备CSY998B传感器系统实验仪、双线示波器。所须电路单元：音频振荡器、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、测微头、电桥、V/F表。三 实验内容1差动变压器的标定实验步骤：移相器首先按下图连接电路：00C1/2LV音频振荡器W1-+VW2r（1） 有关旋钮初始位置：音频振荡器4KHz，V/F表打到2V挡，差动放大器增益打到最大；（2） 调整测微头，使差动变压器铁芯处于线圈的中段位置；（3） 开启主、副电源，利用示波器，调整音频振荡器幅度旋钮，使激励电压幅值为峰峰值2V。（4） 利用示波器和V/F表，调整各调零及平衡电位器W1、W2，使V/F表指示为零。（5） 测微头顺时针旋转一圈（此时铁芯位移为0.5mm），调整移相器，使电压表指数为最大，同时可用示波器观察相敏检波器的输出波形。（6） 逆时针旋转测微头，每隔0.1mm读数，并记录后填入下表。X(mm)0.50.40.30.20.10-0.1-0.2-0.3-0.4-0.5V(mv)2差动变压器的振动测量实验 实验步骤：（1） 实验电路接线不变，并将低频振荡器接入激振电路中，如下图所示。（2） 将测微头取下（使铁芯处于自由状态），使其远离振动台，不能妨碍振动台的上下运动。（3） 检查接线无误后，合上主电源开关，调节低频振荡器频率从7Hz10Hz（在8.5Hz附近时减小测量频率间隔，以找到Vp-p最大值），通过示波器读出差动变压器的相应输出Vp-p值并填入下表f（Hz）7.08.08.38.48.5.8.68.78.89.010.0Vp-p（mV）四 实验报告1 绘制X-V曲线，并求出其灵敏度。2 绘制f-Vp-p幅频特性曲线，并回答振动台的固有频率大小。实验三 线性霍耳传感器位移特性实验一、实验目的了解霍尔式传感器原理及特性二、实验设备CSY998B传感器系统实验仪，双线示波器所需电路单元：霍尔片、磁路系统、差动放大器、电桥、V/F表、直流稳压电源、测微头。三、实验内容1.霍耳传感器的特性直流激励 有关旋钮的初始位置：差动放大器的增益旋到适中，电压表置2V档，直流稳压源为4V。实验步骤:将差动放大器调零，方法是用导线将正负输入端连接起来，然后将输出端接到电压表的输入插口，调整差动放大器上的调零旋钮使表头指示为零。按下图接线。W1、r为电桥单元中的直流平衡网络。将测微头调至以霍耳片居中为准（1012mm）。调整电桥单元上的电位器W1，使电压表为零。 在传感器处于线性范围的起始处，先将测微头顺时针旋转两周（此时位移为1mm）再逆时针旋转测微头，每0.2mm读一个电压值，并记录后填入下表中。X(mm)1.00.80.60.