传感器实验装置介绍.

1、CSY 2000系列传感器与检测技术实验台 一、CSY 2000系列传感器与检测技术实验台实验台图片 二、CSY 2000系列传感器与检测技术实验台的组成 CSY 2000系列传感器与检测技术实验台由主机箱、温度源、转动源、振动源、传感器、相应的 实验模板、数据采集卡及处理软件、实验台桌等组成。 1、主机箱： 提供高稳定的土 15V 5V、+ 5V、土 2V土 10V （步进可调）、+ 2V+ 24V （连续可调）直流稳 压电源；音频信号源（音频振荡器）1KHz10KHz（连续可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz30Hz （连续可调）；气压源0 20KPa（可调）；温度（转速）智能调节仪；计

2、算机通信口；主机箱面板上 10- 提赏那Mt的15人 士抽、+2Vo10V可X、2VO5 +电遁； 韭址脅窗恨上垂戟有5*预寡、轴逋颯禎号連IKHswlOKHz （TM）; 51*号却血）； MO15Kpa（Ta）; （0.5*0 ,嘉2验孙决申行经口；瀧卄“ 2 8 II 17 15 装有电压、频率转速、气压、计时器数显表；漏电保护开关等。其中，直流稳压电源、音频振荡器 低频振荡器都具有过载切断保护功能，在排除接线错误后重新开机恢复正常工作。 5 6 12/13 1920 910 H 2、振动源： 振动台振动频率1Hz 30Hz可调（谐振频率 9Hz左右）。 转动源：手动控制 0 2400转

3、/分；自动控制 300 2400转/分。 温度源：常温180C。 3、传感器： 基本型有电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式位移传感器、霍尔式位 移传感器、霍尔式转速传感器、磁电转速传感器、压电式传感器、电涡流传感器、光纤传感器、光电 转速传感器（光电断续器）、集成温度（AD590）传感器、K型热电偶、E型热电偶、Pt100铂电阻、Cu50 铜电阻、湿敏传感器、气敏传感器共十八个。 1 ）、金属应变式传感器 铂式应变电阻值：350 Q X 4,温度补偿片X2 2）、铜电阻（热电式）传感器 铜电阻是用直径为 0.1mm的绝缘铜丝绕在绝缘骨架上，线外加保护树脂。它的优点是线性好，

4、价 格低，a值大，但易氧化，氧化后线性会变差。所以一般用来检测较低的温度。铜电阻在零度时电阻 值为50 Q，它的量程-50 150C，精度为5.0，线性度土 5.0%。 3 ）、差动变压器 本产品是三段式差动变压器，当传感器随着被测体移动时，由于初级线圈和次级线圈之间的互感 发生变化促使次级线圈感应电势产生变化，一只次级感应电势增加，另一只感应电势则减少，将两只 次级反向串接（同名端连接），就引出差动电势输出。 一只初级线圈和二只次线圈及一个铁芯组成，根据内外层排列不同，有二段式和三段式，本实验 采用三段式结构。当差动变压器随着被测体移动时差动变压器的铁芯也随着轴向位移，从而使其输出 电势反映

5、出被测体的移动量。 差动变压器量程：土 4mm,精度为5.0，线性度为土 5.0%，回差为土 2.5%，重复性为土 2.5%。 4 ）、电涡流位移传感器： 通以高频电流线圈产生磁场，当有导电体接近时，由于导电体涡流效应产生涡流损耗，因而涡流 损耗与导电体离线圈的距离有关，因此可以进行位移测量。 它的量程为1mm精度为5.0，线性度为土 5.0%，回差为土 2.5%，重复性为土 2.5%。 5）、霍尔式传感器 根据霍尔效应，霍尔电势 霍尔式传感器的量程为土 UH=KHB霍尔元件处在梯度磁场中运动时，它就可以进行位移测量。 2mm,精度为5.0，线性度为土 5.0%，回差为土 2.5%，重复性为土

6、 2.5%。 6 ）、磁电式传感器 基于电磁感应原理，N匝线圈所在磁场的磁通量变化时，线圈中感应电势e=-N （d/dt ） 发生，因此当转盘上嵌入N个磁棒时，每转一周感应电势产生N次的变化，通过放大、整流和计数等 电路即可测量转数。 它的量程为0-2400转/分,精度为5.0 。 7）、压电式传感器 PZT-5双压电晶片和铜质量块构成。谐振频率：-35KHz。 8 ）、电容式传感器 本产品是变面积式电容传感器，利用圆筒形电极板，动静极板相互的面积变化，将被测测量的变 化转换为电容量的变化。 电容式传感器的量程为土2mm,精度为5.0 ,线性度为土 5.0%,回差为土 2.5%,重复性为土 2

7、.5%。 9 ）、扩散硅式压力传感器 扩散硅式压力传感器（美国MPX型）量程：20Kpa，供电：w 4V 10）、光纤传感器 本产品是传光型光纤，它由两束光纤混合后，组成采用Y型光纤，半圆分布，即双D型一束光纤 端部与光源相接为反射光束，另一端部与光电转换器接为接收光束，两光束混合后的端部为工作端， 它与被测体相距 X,由光源发出的传到工作端射出后，再经被测体反射回来，由另一束光纤接收光信 号经光电转换器转换成电量，而光电转换的电量大小与间距有关，从此可以进行位移测量。 光纤传感器的量程为 1mm精度为5.0，线性度为土 5.0%。 11）、集成温度传感器 集成温度传感器是国产的 AD59Q它

8、只需要一种电源（+4V-+30V）,即可实现温度到电压的线性 变换。 它的量程-50 150C，精度为5.0，线性度土 5.0%。 12）、P100铂电阻 禾U用导体电阻随温度变化的热阻特性，电阻与温度之间最好有线性关系，铂电阻在0 630.74 C 以内，电阻Rt与温度t的关系为 R二巴（1，At Bt2）。铂电阻线是三线连接，其中一端接二根引线， 主要为消除引线电阻对测量的影响。 它的量程0800C，精度为3.0，线性度土 3.0%。 13）、热电偶（三种型号热电偶） 本产品是内部由两种不同的热电丝组成回路，产生两个接点有温度差，会产生电动势，温度高的 接点就是工作端，将其置于温度场配以相

9、应电路就可间接测得被测温度值。 根据两种金属材料丝不同就有不同型号规格的热电偶，如J型、K型、E型。 它的量程0800C，精度为5.0，线性度土 5.0%。 14）、光电转速传感器（光电断续器） 15）、气敏传感器 本产品采用的是适用于测试酒精浓度的系列气敏元件。工作时，酒精敏感层的等效电阻随着酒 精浓度的增加而呈非线性减小。 气敏传感器量程为 50 2000ppm，酒精只能达到定性要求。 16）、湿敏电阻 本产品采用的是电容式湿敏元件，该元件采用高分子薄膜为感湿材料，用微电子技术制作, 其电容随湿度呈线性变化。当把湿敏元件接入测量电路时，输出电压随湿度线性变化。 它的量程为10-90%RH,

10、精度只能达到定性要求。 17）、霍尔转速传感器 4、实验模板: 基本型有应变式、压力、差动变压器、电容式、霍尔式、压电式、电涡流、光纤位移、温度、 移相/相敏检波/低通滤波共十块模板。增强型增加与选配传感器配套的实验模板。 5、数据采集卡及处理软件，提供csy2000型传感器与检测技术实验装置演示软件，见图标启动 6、实验台： 尺寸为1600X 800X 750mm CS998型传感器实验仪简介 一、CSY 998型传感器实验仪图片 二、CSY 998型传感器实验仪单元介绍 实验仪主要由四部分组成：传感器安装台、显示与激励源、传感器符号及引线单元、处理电路 单元。 传感器安装台部分：装有双平行

11、振动梁（应变片、热电偶、PN结、热敏电阻、加热器、压电传感器、 梁自由端的磁钢）、激振线圈、双平行梁测微头、光纤传感器的光电变换座、光纤及探头小机电、电 涡流传感器及支座、电涡流传感器引线3.5插孔、霍尔传感器的二个半圆磁钢、振动平台（圆盘） 测微头及支架、振动圆盘（圆盘磁钢、激振线圈、霍尔片、电涡流检测片、差动变压器的可动芯子、 电容传感器的动片组、磁电传感器的可动芯子）、扩散硅压阻式传感器、气敏传感器及湿敏元件安装 盒. 显示及激励源部分：电机控制单元、主电源、直流稳压电源（土2V土 10V 档位调节）、F /V数字显示表（可作为电压表和频率表）、动圈毫伏表（5mV-500mV及调零、音频

12、振荡器、低频振 荡器、土 15V不可调稳压电源。 实验主面板上传感器符号单元：所有传感器（包括激振线圈）的引线都从内部引到这个单 元上的相应符号中，实验时传感器的输出信号（包括激励线圈引入低频激振器信号）按符号从这个单 元插孔引线。 处理电路单元：电桥单元、差动放大器、电容放大器、电压放大器、移相器、相敏检波器、电荷放大 器、低通滤波器、涡流变换器等单元组成。 、CSY 998型传感器实验仪组成 （一）传感器安装台部分 双平行振动梁的自由端及振动圆盘下面各装有磁钢，通过各自测微头或激振线圈接入低频激振 器可做静态或动态测量。 面板采用铝材腐蚀式印刷，耐磨损、应变梁：应变梁采用不锈钢片， 双梁结

13、构端部有较好的线性位移。 （二）传感器 1、金属应变式传感器 铂式应变电阻值：350 Q X 4,温度补偿片X2 2、热电偶（热电式）传感器 直流电阻：10 Q左右，由两个铜一康铜热电偶串接而成，分度号为T冷端温度为环境温度 3、差动变压器 量程：4mm 直流电阻：5Q - 10Q由一个初级、二个次级线圈绕制而成的透明空心线圈，铁芯 为软磁铁氧体，暗电阻=0.1m Q 4、电涡流位移传感器： 量程：1m直流电阻：1 Q - 2 Q ,多股漆包线绕制的扁平线圈与金属涡流片组成 5、霍尔式传感器 量程：土 2mm 口带丨门，議仙涼命II： 800 Q - 1.5K Q 输出端口： 300 Q -

14、500 Q 日本JVC公司生产的线性半导体霍尔片，它置于环形磁钢构成的梯度磁场中。 6、磁电式传感器 直流电阻：30 Q - 40 Q ,由线圈和铁芯组成，灵敏度：0.5v/m/s 7、压电加速度传感器 PZT-5双压电晶片和铜质量块构成。谐振频率：-35KHZ 8、电容式传感器 量程：土 2mm 由两组定片和一组动片组成的差动变面积式电容传感器 9、压阻式压力传感器 扩散硅式压力传感器（美国MPX型）量程：20Kpa,供电：w 4V 10、光纤传感器 光纤、发射、接收电路组成的导光型传感器，量程：1mm红外线发射、接收，2X60股丫形、 半圆分布。 11、PN结温度传感器 利用半导体PN结良

15、好的线性温度电压特性制成的测温传感器，灵敏度：-2mV/C 12、热敏电阻 半导体热敏电阻 NTC:温度系统为负，25C时为10K Q 13、气敏传感器 酒精 测量范围： 50 2000ppm 14、湿敏电阻 高分子薄膜电阻型：RH几MQ几KQ,响应时间：吸湿、脱湿小于10秒。湿度系数：0.5 RH%C, 测量范围：10%R11-95%RH工作温度：0C - 50C （三）信号及变换 电桥：用于组成应变电桥，提供组桥插座，标准电阻和交，直流调平衡网络。 差动放大器：通频带 0-10kHz ，可接成同相，反相，差动输入结构，增益为 1-100 倍的直流放大器。 电容变换器：由高频振荡，放大和双T

16、电桥组成的处理电路。 电压放大器：增益约为 5 倍，同相输入，通频带 0-10KHz 移相器：允许最大输入电压10Vp-p，移相范围土 45（ 5kHz时） 相敏检波器：可检波电压频率0-10kHz，允许最大输入电压10Vp-p，极性翻转整形电路与电子开关构 成的检波电路。 电荷放大器：电容反馈型放大器，用于放大压电传感器的输出信号。 低通滤波器：由50Hz陷波器和RC滤波器组成，转折频率 35Hz。 涡流变换器：输出电压WI 8 I V （探头离开被测物）。变频式调幅变换电路，传感器线圈是振荡电路 中的电感元件。 光电变换座：由红外发射、接收管组成。 （四）二套显示仪表 1 、 数字式电压 / 频率表： 3位半显示，电压范围0200mV 0 2V、0 20V,频率范围 3Hz 2KHz 10Hz 20KHz=灵敏度w 30mV 2 、指针式毫伏表： 分 500mV 50mV 5mV三档，精度 2.5%。 （五）二种振荡器 音频振荡器： 0.4KHz 10KHz输出连续可调，V-p-p值20V, 0、180反相输出，Lv端最大功率输出电流 0.5A、 并带有短路保护。 低频振荡器： 1 30Hz输出连续可调，Vp-p值20V,最大输出电流0.5A , Vi端可提供用做电流放大器、并带有短 路保护。 （六）二套悬臂梁、 测微头 平行式悬臂梁二副 （