实验一常用传感器静态性能测试

1、实验一：常用传感器（电感式、电阻式或电容式）静态性能测试一、实验目的：了解电容式传感器结构及其特点。其结构如图所示二、实验设备：主机箱、电容传感器、电容传感器实验模板、测微头三、实验原理：利用电容。=£ a / d和其它结构的关系式通过相应的结构和测量电路可以 选择£、a、d中三个参数中，保持二个参数不变，而只改变其中一个参数，则可以有测 谷物干燥度（£变）、测位移（d变）和测量液位（a变）等多种电容传感器。木实验采 用的传感器为圆筒式变面积差动结构的电容式位移传感器，如下图所示：它是有二个圆 筒和一个圆柱组成的。设圆筒的半径为r;圆柱的半径为o圆柱的长为x,则电

2、容量为 c=e 2kx / ln（r/r）o图中cl、c2是差动连接，当图中的鬪柱产生ax位移时，电容量 的变化量为ac=cl-c2=e27t2ax/n（r/r）,式中£ 2k> ln（r/r）为常数，说明ac与 位移ax成正比，配上配套测量电路就能测量位移。四、实验内容及实验数据整理：1差动变压器传感器测位移直接交流输出（1）将激励信号接入差动变压器初级，并同时接入双踪示波器笫一通道作为参考 信号。差动变压器输出调幅波接入第二通道。当铁芯由上而下时，差动变压器输出信号(2)仔细调整测微头，使次级的差动输出电压为最小，这个最小电压叫做 i皆波,它与输入电压的相位差约为_180。

3、因此是一次谐波正交分量。2. 差动变压器传感器测位移，经相敬整流输出，用平均法计算拟合方程填入卜-表。项目位移 x (mm) (mm)-10-86420246810输出yi(mv)第一次13.26013.76014.26014.76015.26015.76016.26016.76017.26017.76013.260第二次0.4330.3390.2470.1530.0610.0280.1180.2050.2890.3710.433第三次-0.4259820.3363320.2466820.1570320.0673820.0222680.111918oo o： 2 g29$°00 i

4、i 2oo 80006 o 30.425982平均值0.0070000.0026680.0003180.0040320.0063822恥g0.0060820.0034320.0022180.0098680.007000拟合方程yri=a+bxiv二0. 1793x-2. 8035.理论值yi非线性误差值 yi=yi-yi,非线性误差()yfs = (0. 009868mv/2000mv) x 100%二0. 00049%3.差动电容传感器测位移:位移x(mm)-108-6-4-20246810电压输出(mv)-0.4-0.3-0.2-0. 1-0.00. 020. 110. 200. 280. 370. 4733394753618859124.画出以上传感器的vx曲线：(用坐标纸)。x-y曲线的函数表达式为v=0. 1793x-2. 8035.(mm)x-v实验曲线五、思考答题：1差动电感式传感器与差动变压器传感器在结构、原理上有何异同?.差动电感是基于电桥工作原理；差动变压器直接输出信号。2. 对电感式传感器的激励振荡源有哪些要求？1、检测距离的衰减性；2、现场抗