传感器检测报告汇总

1、传感器检测与仪表实验报告课程（项目）名称：检测技术与仪表学班姓业：号：绩：自控实验一 金属箔式应变片性能单臂电桥一、实验目的：二、实验仪器 ：直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁测微头、一片应变片、 F/V 表、主、副电源。旋钮初始位置 ：直流稳压电源打到 ± 2V档， F/V 表打到 2V档，差动放大增益 最大。三、实验步骤：（1）了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔 式结构小方薄片。上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片和一片补偿应变片，测微头在双（2）将 差动放大器调零 ：用连线将差动放大器的 正（）、负（） 、地短接。将差动放大器 的

2、输出端与 FV 表的输入插口 Vi 相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位 置，然后调整差动放大器的 调零旋钮 使 FV 表显示为零，关闭主、副电源。 （FV 表、差放 地共地 ）（3）根据图 4 接线 R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。 Rx为应变片；将稳压电源的切换开 关置± 4V 档， FV表置 20V档。调节测微头脱离双平行梁，开启主、副电源，调节电桥平衡 网络中的 W1，使FV表显示为零（粗调），然后将 FV表置 2V档，再调电桥 W（1 慢慢地调） ， 使 F V 表显示为零 （细调）。图4（ 4）将测微头转动到 10mm刻度附近，安装到双平等梁的自由端（

3、与自由端磁钢吸合），调节测微头支柱的高度（梁的自由端跟随变化）使FV 表显示最小，再旋动测微头，使F V 表显示为零（细调零） ，（5）往下或往上旋动测微头，使梁的自由端产生位移记下FV 表显示的值。建议每旋动测微头一周即 X 0.5mmX(mm)5.656.156.657.157.658.158.659.1509.6510.15V(mV)-114-100-86-74-63-49-37-21-120X(mm)15.1514.6514.1513.6513.1512.6512.1511.6511.1510.65V(mV)1151039382706046342111(6)据所得结果计算灵敏度 SVX

4、(式中 X为梁的自由端位移变化， V 为相应 F V 表显示的电压相应变化) 。(7注意事项(1) 电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在，仅作为一标记，让学生组桥容易。(2) 为确保实验过程中输出指示不溢出，适当减小差动放大增益，此时差动放大器不必重调 零。(3)四、数据处理测微头刻度为零位的相应刻度为 10.15mm由图计算得出灵敏度(即直线斜率) ：S VX=23.94五、实验结论当变化的阻值远远小于定阻阻值时，电桥的输出电压与应变成线性关系。六、教师评语实验二 金属箔式应变片：半桥一、实验目的 ：了解金属箔二、实验仪器：直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁测微头、一片应变片、 F

5、/V 旋钮初始位置 ：直流稳压电源打倒± 2V档， F/V 表打到 2V档，差动放大增益最大。三、实验步骤：（1）了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔 式结构小方薄片。上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片和一片补偿应变片，测微头在双（ 2）将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（）、负（）、地短接。将差动放大器的输出端与 FV 表的输入插口 Vi 相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位 置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F V 表显示为零，关闭主、副电源。（3）根据图 4 接线 R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。 Rx为应变片

6、；将稳压电源的切换开 关置± 4V 档， FV表置 20V档。调节测微头脱离双平行梁，开启主、副电源，调节电桥平衡 网络中的 W1，使FV表显示为零（粗调），然后将 FV表置 2V档，再调电桥 W（1 慢慢地调） ， 使 F V 表显示为零 （细调）。图4（ 4）将测微头转动到 10mm刻度附近，安装到双平等梁的自由端（与自由端磁钢吸合），调节测微头支柱的高度（梁的自由端跟随变化）使FV 表显示最小，再旋动测微头，使F V 表显示为零（细调零） ，（5）往下或往上旋动测微头，使梁的自由端产生位移记下FV 表显示的值。建议每旋动测微头一周即 X 0.5mm（6）据所得结果计算灵敏度 S

7、VX（式中 X为梁的自由端位移变化， V 为相应 FX(mm)10.1510.6511.1511.6512.1512.6513.1513.6514.1514.65V(mV)0265582109136163190217245X(mm)15.1515.6516.1516.6517.1517.6518.1518.6519.1519.65V(mV)273300329357385413440467495523V 表显示的电压相应变化）7）实四、数据处理测微头刻度为零位的相应刻度为 10.15mm由图计算得出灵敏度（即直线斜率） ：S VX=55.12五、实验结论当变化的阻值远远小于定阻阻值时，电桥的输出

8、电压与应变成线性关系。且 与单臂电桥相比，在误差允许的范围内，其灵敏度提高了2 倍。六、教师评语实验三 金属箔式应变片：全桥一、实验目的二、实验仪器直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁测微头、一片应变片、 F/V 表、主、副电源。 旋钮初始位置 ：直流稳压电源打倒± 2V档， F/V 表打到 2V档，差动放大增益最大。三、实验步骤（1）了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔 式结构小方薄片。上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片和一片补偿应变片，测微头在双（ 2）将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（）、负（）、地短接。将差动放大器的输出端

9、与 FV 表的输入插口 Vi 相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位 置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F V 表显示为零，关闭主、副电源。（3）根据图 4 接线 R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。 Rx为应变片；将稳压电源的切换开 关置± 4V 档， FV表置 20V档。调节测微头脱离双平行梁，开启主、副电源，调节电桥平衡 网络中的 W1，使FV表显示为零（粗调），然后将 FV表置 2V档，再调电桥 W（1 慢慢地调） ， 使 F V 表显示为零 （细调）。图4（ 4）将测微头转动到 10mm刻度附近，安装到双平等梁的自由端（与自由端磁钢吸合），调节测微头支柱的高度

10、（梁的自由端跟随变化）使FV 表显示最小，再旋动测微头，使F V 表显示为零（细调零） ，（5）往下或往上旋动测微头，使梁的自由端产生位移记下FV 表显示的值。建议每旋动测微头一周即 X 0.5mmX(mm)5.756.256.757.257.758.258.759.259.751025V(mV)-440-395-345-296-248-203-150-100-490X(mm)10.7511.211.7512.2512.7513.2513.7514.2514.7515.25V(mV)48597146194240288335378418461（6）据所得结果计算灵敏度 SVX（式中 X为梁的自由

11、端位移变化， V 为相应 F V 表显示的电压相应变化） 。（7四、数据处理测微头刻度为零位的相应刻度为 10.25mm由图计算得出灵敏度（即直线斜率） ：S VX=96.23五、实验结论 当变化的阻值远远小于定阻阻值时，电桥的输出电压与应变成线性关系。且 与半桥相比，在误差允许的范围内，其灵敏度提高了 2 倍，与单臂电桥相比，其 灵敏度提高了 4 倍。六、教师评语实验四 热电偶原理及现象 （ T ） 型一、实验目的了解热电偶的原理及现象二、实验仪器15V 不可调直流稳压电源 、差动放大器、 F V 表、加热器、热电偶、水银温度计（自 备）、主副电源旋钮初始位置 ：FV 表切换开关置 2V档，

12、差动放大器 增益最大 （1-100 倍）。三、实验步骤：（1）了解热电偶原理：二种不同的金属导体互相焊接成闭合回路时，当两个接点温度 不同时回路中就会产生电流，这一现象称为热电效应，产生电流的电动势叫做热 电势。通常把两种不同金属的这种组合称为热电偶。具体热电偶原理参考教课书。（ 2）了解热电偶在实验仪上的位置及符号，实验仪所配的热电偶是由铜康铜 组成的简易热电偶， 分度号为 T。实验仪有二个热电偶， 它封装在双平行梁的上片梁的上 表面（在梁表面中间二根细金属丝焊成的一点，就是热电偶）和下片梁的下表面， 二个热电偶串联在一起产生热电势为二者的总和。 、（ 3）将差动放大器调零： 用连线将差动放

13、大器的 正（）、负（）、地短接 。将差动 放大器 的输出端与 F V表的输入插口 Vi 相连；开启 主、副电源； 调节差动放大 器的增益到最大位置 ，然后调整差动放大器的调零旋钮 使FV表显示为零 ，关闭 主、副电源。（4）按图接线、开启主、副电源，调节差动放大器调零旋钮，使F V表显示零。记录下自备温度计的室温（ 18）。图15）将 15V 直流电源接入加热器的一端，加热器的另一端接地，观察FV表显示值的变化，待显示值稳定不变时记录下FV 表显示的读数 E。（320mv）（ 6）根据热电偶的热电势与温度之间的关系式：Eab（t,0）=Eab（t,tn）+Eab（tn,0）其中： t 热电偶的

14、热端（工作端或称测温端）温度。tn 热电偶的冷端（自由端即热电势输出端）温度也就是室温。001热 端 温 度 为 t, 冷 端 温 度 为 室 温 时 热 电 势 。 Eab（t,tn）=（f/v显 示 表E）/100*2（100 为差动放大器的放大倍数， 2 为二个热电偶串联 ） 。40.2 度 2热端温度为室温，冷端温度为0，铜康铜的热电势： Eab（tn,to）: 查以下所附的热电偶自由端为 0时的热电势和温度的关系即铜康铜热电偶 分度表，得到室温（温度计测得）时热电势。3计算：热端温度为 t ，冷端温度为 0时的热电势， Eab（t,to）, 根据计算结 果，查分度表得到温度 t 。5

15、6.8 度7）实验完毕关闭主、副电源，尤其是加热器15V 电源（自备温度计测出温度后马上拆去15V电源连接线）其它旋钮置原始位置。思考： （）为什么差动放器接入热电偶后需再调差放零点？ （）即使采用标准热电偶按本实验方法测量温度也了会有很大误差，为什么？四、数据处理测试室温是 18 ，接入加热器待电压稳定后的值是 320mv，根据热电偶的热电 势与温度 之间的关系式： Eab（t,0）=Eab（t,tn）+Eab（tn,0）计 算热端温度。Eab（t,tn）=（f/v 显示表 E）/100*2（100 为差动放大器的放大倍数， 2 为二个热电偶 串联）=40.2 ， Eab（tn,to） 由图

16、中可以估算， Eab（tn,to）=0.7094 ，最后根据插 值法计算热端温度为 56.8 思考：（） 为什么差动放器接入热电偶后需再调差放零点？ 答：差动放大器的最显著特点就是电路的对称性，在没接入 热电偶 的时候， 电路有可能已经调到零输出。接入热电偶，恐怕就破坏了电路的对称 性，所以需再调差放零点。（） 即使采用标准热电偶按本实验方法测量温度也了会有很大误差，为什么？ 答：热电偶测温的时候，首先仪器中的差动放大器放大的倍数接近100，所以由差动放大器放大后的热电势并不是十分精确，因此查表所得的热 端温度也是近似值，而且仪器随时间有所损耗，使得测量值出现误差， 然后随着温度的升高，采样系

17、统会引入许多干扰，想要有更加精确的 测量可以增加一些温度补偿电路。五、实验结论通过本次实验，我们进一步了解了热电偶的工作特性，理解了热电偶测温系 统的相关原理，在以后的实际应用中更加得心应手。六、教师评语实验五 PN 结温度传感器测温实验（998 型 ）一、实验原理晶体二极管或三极管的 PN 结电压是随温度变化的。例如硅管的PN 结的结电压在温度每升高 1时，下降约 2.1mV，利用这种特性可做成各种各样的PN 结温度传感器。它具有线性好、 时间常数小 （0.2 2 秒） ，灵敏度高等优点，测温范围为 -50 +150。其不足之处是 离散性大互换性较差。、实验目的了解 PN结温度传感器的特性及

18、工作情况。三、实验仪器F/V 表、主、副电源、可调直流稳压电源、 15V 稳压电源、差动放大器、电压放大器、 加热器、电桥、水银温度计 （ 自备 ）。旋钮初始位置 ：直流稳压电源± 6V 档，差放增益最小逆时针旋到底 (1 倍) ，电压放大器幅度 最大 4.5 倍。四、实验步骤(1) 了解 PN结，加热器，电桥在实验仪所在的位置及它们的符号。(2) 观察 PN结传感器结构、用数字万用表 “二级管 ”档，测量 PN结正反向的结电压，得出其结 果。正向结电压： 0.746 反向结电压： 1(3) 把直流稳压电源 V+插口用所配的 专用电阻线 (51K) 与 PN结传感器的正端相连， 并按

19、图接 好放大电路，注意各旋钮的初始位置，电压表置 2V 档。图(4) 开启主、副电源，调节 RD(W1)电位器，使电压表指示为零，同时记下此时水银温度计的 室温值( t )。(5) 将-15V 接入加热器( 15V 在低频振荡器右下角) ，观察电压表读数的变化，因 PN 结温度传感器的温度变化灵敏度约为： -2.1mV/ 。随着温度的升高，其 PN 结电压将下降 V，该V 电压经差动放大器隔离传递 ( 增益为 1) ，至电压放大器放大 4.5 倍，此时的系统灵敏即可利用这一结果，将电压值转换成温度值，从而演 温度值 ( T) 。此时该点的温度为 T+t 。此实验完成后应立即将 -15 电源拆去

20、， 以免影响梁上度 S 10mV/。待电压表读数稳定后， 示出加热器在 PN结温度传感器处产生的 注意事项：(1) 该实验仅作为一个演示性实验。(2) 加热器不要长时间的接入电源， 的应变片性能。问题1、 分析一下该测温电路的误差来源。答：差动放大器放大后的热电势并不是十分精确，仪器随时间有所损耗，使得 测量值出现误差，然后随着温度的升高，采样系统会引入许多干扰。 2、如要将其作为一个 0100的较理想的测温电路，你认为还必须具备哪些条件?答： 室内温度变化较小，实验仪器精度较大， PN结电压随温度变化更敏感。五、数据处理正向结电压： 0.746 反向结电压： 1 ， V=300mv ，S10mV/，此时该 点的温度为 T+t=51 六、实验结论PN结电压是随温度变化而变化，只是根据材料的不同，灵敏度有所不同，根 据相应的灵敏度换算即可得到测量的温度，在误差的允许范围内，其测量值还是 比较接近实际值的，测量精度能够满足要求。七、教师评语实验六 热敏电阻演示实验 （998 型