传感器与检测技术实验报告

传感器试验指南 1传感器与检测技术试验报告学 院专 业班 级学 号姓 名2 传感器试验指南实验目录试验一金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较试验… 3试验四试验六

电容式传感器的位移试验… 8直流鼓舞时霍尔式传感器位移特性试验… 9磁电式转速传感器测速试验… 11压电式传感器测振动试验… 12计算修正法热电偶测温电路… 13传感器试验指南 3试验一金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较试验一、试验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂、半桥、全桥工作原理和性能比较。阻应变效应的关系式为：ΔR／R＝Kε式中：ΔR／R，K,ε=ΔL/LU

=EKε/4；对于半桥不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高，非o1U＝EKε／2；对于全桥测量电路中，将受力O2＝R1 2 3 4时，其桥路输出电压U

＝KEε。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和1 2 3 4 03温度误差均得到改善。应变片电桥性能试验原理图如以以下图所示：2±15V、电压表)、应变式传感器试验模板、托盘、砝码、412

位数显万用表〔自备。4 传感器试验指南图1 应变片单臂电桥性能试验安装、接线示意图单臂：应变传感器试验模板说明：R454模型是为试验者组成电桥便利而设，图中的粗黑曲线表示连接线。R1、R2、R3、R4R1；右下角为R2；右上角为R4。当传感器托盘支点受压时，R1、R3，R2、R4350Ω，50Ω左右。〕安装接线。(Vi＝0)；调整放大器的增益电位器RW312V31使主机箱电压表显示为零；在应变传感器的托盘上放置一只砝码，读取数200g砝码加完。4S＝ΔU/ΔW〔ΔU，ΔW〕和非线性误差δ，δ=Δm/yFS

×100％式中Δm〔屡次测量时为平均值〕与拟合直线的最大偏差：yFS

满量程输出平均值，此处为200g。试验完毕，关闭电源。半桥：传感器试验指南 52R2

R3

受力状态相反，马上传感器中两片受力相反〔一片受拉、一片受压〕的电阻应变片作为电桥的相邻边。试验方法与单臂一样，登记试验数据填入表2画出试验曲线，计算灵敏度S＝U2／W，非线性误差δ。试验完毕，关闭电源。2重量电压2应变式传感器半桥接线图6 传感器试验指南全桥：3算。试验完毕，关闭电源。3重量电压图3 全桥性能试验接线图传感器试验指南 7五、思考题：答：正、负应变片均可以。答：邻边。〔差动电桥〕测量时存在非线性误差，是由于：答：电桥测量原理上存在非线性〕RR1＝R3，R2＝R4，R1≠R2成全桥：答：可以〔留意：单臂、半桥、全桥的放大器增益必需一样。答：灵敏度：全桥是半桥的两倍，半桥是单臂的两倍；非线性度上:单臂>半桥>全桥.8 传感器试验指南

试验二电容式传感器的位移试验一、试验目的：了解电容式传感器构造及其特点。液位〔A〕等多种电容传感器。本试验承受的传感器为圆筒式变面积差动构造的电容式位移传感器，如以以下图R；r；x，则电容量为C=ε2ｘ／ln(R／r)。图中C1、C2是差动连接，当图中的圆柱产生∆X位移时，电容量的变化量为∆C=C1－C2=ε22∆X／ln(R／r)，式中ε2、ln(R／r)为常数，说明∆C与位移∆X成正比，配上配套测量电路就能测量位移。四、试验步骤：的Ｖｉｎ)。2Rw3、将主机箱上的电压表量程(显示选择)开关打到２ｖ档，合上主机箱电源开关，旋转测微头转变电容传感器)8试验起点值。以后，反方向每转动测微头1△Ｘ=０.５ｍｍ16646S=△V/△Ｘ和非线性误差δ及测量范围。试验完毕，关闭电源。图7 电容传感器位移试验安装、接线图传感器试验指南 96电容传感器位移与输出电压值X(mm)V(mv)试验三直流鼓舞时霍尔式传感器位移特性试验一、试验目的：了解霍尔式传感器原理与应用。二、根本原理：依据霍尔效应，霍尔电势U＝KIB，当霍尔元件处在梯度磁场中运动时，它的电势会发生变化，H H利用这一性质可以进展位移测量。四、试验步骤：择)开关打到２ｖ档。

Ｏ１10 传感器试验指南2、检查接线无误后，开启电源，调整测微头使霍尔片处在两磁钢的中间位置，再调整R使数显表指示为W1零。图8 霍尔传感器(直流鼓舞)位移试验接线示意图3、向某个方向调整测微头0.8ｍｍ位移，记录电压表读数作为试验起始点；再反方向调整测微头每增加0.1mm1.6ｍｍ7。表7X〔mm〕V(mv)作出V－X曲线，计算不同测量范围时的灵敏度和非线性误差。试验完毕，关闭电源。试验四磁电式转速传感器测速试验一、试验目的：了解磁电式测量转速的原理。

deN dt

发生变化，因此当转盘上嵌入NN可以测量转速。三、需用器件与单元：主机箱、磁电式传感器、转动源。四、试验步骤：传感器试验指南 11图9 磁电转速传感器试验安装、接线示意图192～3ｍｍ。22—24ｖ旋钮调到最小(逆时针方20ｖ9范围内(电压表监测)调整主机箱的转速调整电源(调整电压转变电机电枢电压)，观看电机转动及转速表的显示状况。(电机电枢电压与电机转速的关系)特性曲线。试验完毕，关闭电源。五、思考题：为什么磁电式转速传感器不能测很低速的转动，能说明理由吗？答：磁电式转速传感器是利用旋转体转变磁路，使磁通量发生变化，从而使其线圈产生感应电压，假设转速很慢，旋转体转变磁路也很慢，磁通量的变化也很慢，感应电压就会很小，就无法正确地测定转速。试验五压电式传感器测振动试验一、试验目的：了解压电传感器的测量振动的原理和方法。二、〔观看试验用压电加速度计构造〕工作时片上产生正比于运动加速度的外表电荷。四、试验步骤：1、按图10箱中的低频振荡器，其它连线按图示意接线。12 传感器试验指南图10 压电传感器振动试验安装、接线示意图2、将低频震荡器幅度旋钮逆时针转到底〔幅度为零度旋钮使振动台振动，观看低通滤波器输出的波形。3、用示波器的两个通道同时观看低通滤波器输入端和输出端波形；在振动台正常振动时用手指敲击振动台同时观看输出波形变化。4、转变振动源的振荡频率(调整主机箱低频振荡器频率)，观看输出波形变化〔共振点、共振点前后各两5。试验完毕，关闭电源。试验六 计算修正法热电偶测温电路试验目的：重复性等几步才能完成。试验所需部件：传感器试验指南 13K分度热电偶，集成温度传感器LM134，稳压源MC14037650一片、741两片，温度计一支，面包板一块，万用表一块，电阻、电容假设干。设计思路：1RW2的具体电阻值。2、分析各个电路模块的功能。3、分别计算两级放大电路的放大倍数。4、在面包板上塔接整个系统电路。5、对各个电路功能模块分别进展调试：6、对整个电路进展系统调零。7