传感器与检测技术试验试验教学大纲

1、传感器与检测技术实验实验教学大纲课程编号 ：09151400课程名称： 传感器与检测技术实验 /Sensors and detection technology experiment课程属性： 必修实验属性： 独立设课开课学期：6学时： 18适用专业： 机械设计制造及其自动化、自动化学分： 0.5开课部门： 理工学院考核要求： 考察课程简介：通过本实验课的学习，使学生了解机电结合的重要部件传感器的结构、原理、工程测量方法；掌握实验数据的收集、分析和处理方法，能正确选用传感器、设计工程量的一般检测方案。并使学生加深对“传感器与检测技术”课程基本知识理解、培养学生自觉学习能力与动手能力、开发学生的

2、创造性思维。学生应在实验前应仔细阅读实验指导书，观摩网络实验课程示范教程，明确实验目的和要求，掌握实验原理和实验方法。能自主完成相应实验，并在实验结束时，与指导老师交流实验过程中的实验现象，解释自己获得的实验数据。要求掌握下列基本技能：1、组建传感器原理性实验的基本测量系统，正确操作实验设备，分析处理实验数据并写出实验报告。2、解决实验过程中出现的非仪器故障，解释一般实验现象。一、实验项目设置及学时分配项目编号实验项目名称实验开出学时类型要求分配1箔式应变片性能单臂电桥实验验证必做32箔式应变片三种桥路性能比较实验综合必做33应变片的温度效应实验验证选做34应变电路的温度补偿实验验证选做35电

3、子秤制作设计必做66光纤位移传感器性能测试验证选做37光纤传感器应用综合选做38霍尔式传感器的直流激励特性实验验证选做39霍尔式传感器的应用验证选做310温度测量实验演示选做311半导体扩散硅压力传感器实验验证选做312电涡流式传感器的静态标定实验验证选做313电涡流式传感器的应用综合选做3二、实验内容及教学要求实验项目 1：箔式应变片性能单臂电桥实验1、教学内容了解传感器实验仪的整体结构；金属箔式应变片的结构与粘贴方法，单臂电桥的接法，金属箔式应变片的性能。2、教学目标了解金属箔式应变片的应变效应和性能。实验项目 2：箔式应变片三种桥路性能比较实验1、教学内容：掌握三种直流金属箔式应变片电桥

4、的组成测量方法并计算精度。2、教学目标：了解电桥测量电路及对比单臂、半桥、全桥3 种电路的特点。实验项目 3：应变片的温度效应实验1、教学内容：温度变化引起应变片阻值发生变化的原因是应变片电阻丝的温度系数及电阻丝与测试件的膨胀系数不同。由此引起测试系统输出电压发生变化一温度误差。2、教学目标：掌握温度变化对应变测试系统的影响一温度误差；明确温度误差的补偿方法。实验项目 4：应变电路的温度补偿实验1、教学内容：当应变片所处环境温度发生变化时，由于其敏感栅本身的温度系数，自身的标称电阻值发生变化， 而贴应变片的测试件与应变片敏感栅的热膨胀系数不同，也会引起附加形变，产生附加电阻。 为避免温度变化时

5、引入的测量误差，在实用的测试电路中要进行温度补偿。本实验中采用的是电桥补偿法2、教学目标：了解温度对应变测试系统的影响，学会设计测试系统。实验项目 5：电子秤制作1、教学内容：本实验可以用单臂、 半桥、全桥测量电路、 悬臂梁、 振动盘等弹性元件， 实现 g-v 变换，通过用标准重量与电压对应值标定，设计原始电子秤。2、教学目标：能自主完成电子称的设计与标定。实验项目 6：光纤位移传感器性能测试1、教学内容标定光纤传感器的静态特性。2、教学目标了解光纤位移传感器的原理结构，从实验数据了解光纤传感器的特性。实验项目 7：光纤传感器应用1、教学内容利用光纤位移传感器的特性，正确测速、测位移、测重量。

6、2、教学目标光纤位移传感器的测速应用.实验项目 8：霍尔式传感器的直流激励特性实验1、教学内容了解霍尔传感器的原理，传感器的结构及特点，掌握霍尔传感器电路的组成及测量方法并计算其精度2、教学目标学会正确标定霍尔传感器特性，并处理实验数据。实验项目 9：霍尔式传感器的应用1、教学内容利用霍尔效应表达式：UH K HIB ，当被测圆盘上装上N 只磁性体时，转盘每转一周磁场变化 N 次，每转一周霍尔电势就同频率相应变化，输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测出被测旋转物的转速。2、教学目标了解霍尔组件的应用测速。实验项目 10：温度测量实验1、教学内容了解传感器测温原理和电路组成2、教学目标能够利

7、用温度传感器正确测量温度，分清原理及方法。实验项目 11：半导体扩散硅压力传感器实验1、教学内容了解压阻效应及测量电路，掌握半导体扩散硅压力传感器的特性。2、教学目标掌握扩散硅压阻压力传感器测量压力的原理与方法，了解压差的测量方法。实验项目 12：电涡流式传感器的静态标定实验1、教学内容了解电涡流传感器的工作原理和特性，并对电涡流传感器静态标定。2、教学目标掌握电涡流传感器的工作原理和特性。实验项目 13：电涡流式传感器的应用1、教学内容加深对电涡流传感器的工作原理和特性的了解， 掌握用电涡流传感器测量位移 （静态测量）的方法，并分别用 3 种不同材质的导体进行位移测量，进行总结分析，并得出结

8、论。2、教学目标了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。三、考核方式及要求为考核学生的动手能力以及应用所学知识来分析、 解决问题的能力， 本实验课程的考核方式为考察，评分方法是实际操作占 60%，实验报告 40%。四、主要仪器设备及实验材料项目编号实验项目名称1 箔式应变片性能单臂电桥实验2 箔式应变片三种桥路性能比较实验3应变片的温度效应实验4应变电路的温度补偿实验5电子秤制作6光纤位移传感器性能测试7光纤传感器应用8 霍尔式传感器的直流激励特性实验9霍尔式传感器的应用10温度测量实验11半导体扩散硅压力传感器实验12 电涡流式传感器的静态标定实验13电涡流式传感器的应用主要仪器设备实验材料备注及台（套）数传感器实验仪接插线若干传感器实验仪接插线若干接插线若干，标传感器实验仪准室温测量仪器 1 台接插线若干，标传感器实验仪准室温测量仪器 1 台高精度计量天传感器实验仪平 1 台，接插线若干。传感器实验仪接插线若干传感器实验仪接插线若干传感器实验仪接插线若干传感器实验仪接插线若干接插线若干，标传感器实验仪准室温测量仪器 1 台传感器实验仪接插线若干传感器实验仪接插线若干传感器实验仪接插线若干五、教材及参考书1、自编的实验指导书