《传感器与检测技术》实验指导书修订详解
《传感器与检测技术》实验指导书(四个实验)
《传感器与检测技术》实验指导书(四个实验)实验一金属箔式应变片单臂电桥性能实验一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
二、基本原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为：ΔR/R=Kε式中ΔR/R为电阻丝的电阻相对变化值，K为应变灵敏系数，ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化。
金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，用它来转换被测部位的受力大小及状态，通过电桥原理完成电阻到电压的比例变化，输出电压U0=EKε（E为供桥电压），对单臂电桥而言，电桥输出电压，U01=EKε/4。
（E为供桥电压）。
三、器件与单元：应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码（每只约20g）、数显表、±15V电源、±4V电源、万数显电压表输入端Vi相连，调节实验模板上调零电位器RW4，使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V档)，完毕关闭主控箱电源。
3、参考图（1-2）接入传感器，将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模板左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂，它与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7在模块内已连接好)，接好电桥调零电位器Rw1，接上桥路电源±4V(从主控箱引入)，检查接线无误后，合上主控箱电源开关，先粗调节Rw1，再细调RW4使数显表显示为零。
图1-2 应变式传感器单臂电桥实验接线图4、在传感器托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和减少砝码并读取相应的数显表数值，记下实验结果填入表（1-1）。
表1-1：单臂测量时，输出电压与负载重量的关系：重量（g）电压(mv) 增加砝码减少砝码5、根据表（1-1）计算系统灵敏度S：S=ΔV/ΔW(ΔV为输出电压平均变化量；ΔW重量变化量)，计算非线性误差：δf1=Δm/yF·S×100%，式中Δm为输出电压值(多次测量时为平均值)与拟合直线的最大电压偏差量：yF·S为满量程时电压输出平均值。
传感与检测技术实验指导书
“传感器与检测技术”实验指导书一、适用专业：测控技术与仪器二、地位、作用和任务《传感器与检测技术》课程属于适用专业大学本科学生的必修专业基础课程。
传感器具有检测某种变量并把检测结果传送出去的功能,它们广泛应用于生产实践和科学研究中,是获取、处理、传送各种信息的基本元件。
特别是现代大规模工业生产,几乎全都依靠各种控制仪表或计算机实现自动控制,为保证自动控制系统的正常运行,必须随时随地把生产过程的各种变量提供给控制仪表或计算机。
要想正确及时地掌握生产过程或科研对象的各种信息,就必须具备传感器与检测技术方面的知识。
本部分旨在以实验和课程设计的形式进一步加强学生对各类传感器与检测技术的原理与应用的深入理解，将理论与实践有机地结合起来，学以致用。
主要任务是：1、通过理论学习和实验操作，掌握各类传感器的基本工作原理；2、了解各类传感器的特性和应用方法；3、掌握基本的误差与测量数据处理方法。
三、教学基本要求通过传感器与检测技术实验的基本训练，使学生在有关传感器与检测技术的实验方法和实验技能方面达到下列要求：（1）能够自行或在教师的指导下正确完成实验和实验报告等主要实验程序；（2）能够掌握常用传感器的性能、调试和使用方法；（3）能够通过实验完整掌握各类传感器的基本工作原理；（4）能够在接受传感器与检测技术基本实验技能的训练后，进行开放性实验，以提高综合实验能力。
四、实验内容实验一金属应变片：单臂、半桥、全桥功能比较（验证）实验二差动变压器特性及应用（综合）实验三差动螺线管电感式传感器特性（设计）*实验四差动变面积式电容传感器特性（验证）*实验五压电加速度传感器特性及应用（验证）*实验六磁电式传感器特性（验证）实验七霍尔式传感器特性（验证）108109实验八 热敏电阻测温特性（设计） 实验九 光纤位移传感器特性及应用（验证） 实验十 汽车防撞报警系统设计(设计)五、实验教材主要教材：《传感器与检测技术学习指导（实验部分）》六、考核方法根据实验操作效果、实验态度、实验报告撰写结果等进行综合评定。
传感器实验指导书
传感器与检测技术实验指导教师：陈劲松实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验错误!未指定书签。
实验二金属箔式应变片-全桥性能实验及电子秤实验错误!未指定书签。
实验三电容式传感器的位移特性实验 ..... 错误!未指定书签。
实验四Pt100热电阻测温实验.................. 错误!未指定书签。
实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一、 实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
二、 基本原理：金属丝在外力作用下发生机械形变时，其电阻值会发生变化，这就是金属的电阻应变效应。
金属的电阻表达式为：SlR ρ=（1）当金属电阻丝受到轴向拉力F 作用时，将伸长l ∆，横截面积相应减小S ∆，电阻率因晶格变化等因素的影响而改变ρ∆，故引起电阻值变化R ∆。
对式（1）全微分，并用相对变化量来表示，则有：ρρ∆+∆-∆=∆S S l l R R （2）式中的l l ∆为电阻丝的轴向应变，用ε表示，常用单位με（1με=1×mm mm 610-）。
若径向应变为rr ∆，电阻丝的纵向伸长和横向收缩的关系用泊松比μ表示为）（l l r r ∆-=∆μ，因为S S ∆=2（rr ∆），则（2）式可以写成： llk l l l l l l R R ∆=∆∆∆++=∆++∆=∆02121）（）（ρρμρρμ（3） 式（3）为“应变效应”的表达式。
0k 称金属电阻的灵敏系数，从式（3）可见，0k 受两个因素影响，一个是（1+μ2），它是材料的几何尺寸变化引起的，另一个是）（ρερ∆，是材料的电阻率ρ随应变引起的（称“压阻效应”）。
对于金属材料而言，以前者为主，则μ210+≈k ，对半导体，0k 值主要是由电阻率相对变化所决定。
实验也表明，在金属丝拉伸比例极限内，电阻相对变化与轴向应变成比例。
通常金属丝的灵敏系数0k =2左右。
用应变片测量受力时，将应变片粘贴于被测对象表面上。
机械工程《传感器与检测技术》测试技术实验指导书
机械工程测试技术实验指导书——传感器与检测技术罗烈雷编机械工程系ﻬ机械工程测试技术实验指导书——传感器与检测技术一、测试技术实验的地位和作用《传感器与检测技术》课程,在高等理工科院校机械类各专业的教学计划中，是一门重要的专业基础课,而实验课是完成本课程教学的重要环节。
其主要任务是通过实验巩固和消化课堂所讲授理论内容的理解，掌握常用传感器的工作原理和使用方法,提高学生的动手能力和学习兴趣。
其目的是使学生掌握非电量检测的基本方法和选用传感器的原则,培养学生独立处理问题和解决问题的能力。
二、应达到的实验能力标准1、通过应变式传感器实验 ,掌握理论课上所讲授的应变片的工作原理,并验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间关系。
2、通过差动变压器静态位移性能测试和差动变压器零点残余电压的补偿电路设计,掌握理论课上所讲授的差动变压器的工作原理和零点残余电压的补偿措施。
３、通过电涡流式传感器的静态标定和被测体材料对电涡流式传感器特性的影响实验,掌握理论课上所讲授的电涡流式传感器的原理及工作性能,验证不同性质被测体材料对电涡流式传感器性能的影响。
4、通过差动面积式电容传感器的静态及动态特性测试,了解差动面积式电容传感器的工作原理及其特性。
5、通过磁电感应式传感器的性能和霍尔式传感器直流静态位移特性的测试方法,掌握磁电感应式传感器的工作原理及其性能和霍尔式传感器的工作原理及其特能。
6、通过压电式传感器的动态响应和引线电容对电压放大器与电荷放大器的影响实验，掌握压电式传感器的原理、结构及应用和验证引线电容对电压放大器的影响，了解电荷放大器的原理和使用方法。
7、通过光敏三极管和光敏电阻的性能测试,掌握光电传感器的原理与应用方法。
8、热电偶和热敏电阻的性能测试的方法,掌握热电偶的原理和 NTＣ热敏电阻的工作原理和使用方法，并对传感器灵敏度线性度进行分析。
9、通过差动放大器和低通滤波器设计和测试,掌握差动放大器和滤波器的设计方法和性能测试方法。
《传感器与测试技术》实验指导书
《传感器与测试技术》 实验指导书工程与技术系二O一三年二月CSY－2000型传感器与检测技术实验台说 明 书CSY2000型传感器与检测技术实验台是本公司为适应不同类别、不同层次的专业需要，在2000系列传感器与检测技术实验台的基础上，增加了一些光电传感器而最新推出的模块化的新产品。
CSY－2000型传感器与检测技术实验台，主要用于各大专院校、中专及职业技术院校开设的“自动检测技术” “传感器原理与技术” “工业自动化控制” “非电量电测技术”等课程的教学实验。
它是采用最新推出的模块化结构的产品。
实验台上采用的大部分传感器虽然是教学传感器（透明结构便于教学），但其结构与线路是工业应用的基础。
希望通过实验帮助广大学生加强对书本知识的理解，并在实验的进行过程中通过信号的拾取、转换、分析、掌握作为一个科技工作者应具有的基本的操作技能与动手能力。
一、 实验台的组成CSY－2000型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、实验桌等组成。
1、主机箱：提供高稳定的±15V、±5V、＋5V、±2V～±10V（步进可调）、＋2V～＋24V （连续可调）直流稳压电源；直流恒流源0.6mA～20mA可调；音频信号源（音频振荡器）1KHz～10KHz（连续可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz～30Hz（连续可调）；气压源0～20KPa （可调）；智能调节仪(器)；计算机通信口；主控箱面板上装有电压、电流、频率转速、气压、光照度数显表；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一下才能恢复正常工作。
2、振动源：振动台振动频率1Hz～30Hz可调（谐振频率9Hz左右）。
3、转动源：手动控制0～2400转／分；自动控制300～2200转／分。
4、温度源：常温～200℃。
传感器原理及检测技术实验指导书
实验十一 温度检测装置设计实验…………………………………………………37 实验十二 数据采集与处理实验 … ………………………………………………38
3
实验一：金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较实验
实验学时：2 实验类型：验证 实验要求： （必修） 一、实验目的 1、熟悉 CSY-998 型传感器系统实验仪的结构及使用方法 2、了解金属箔式应变片的应变效应，电桥工作原理，放大器性能。 3、通过实验增加学生对传感器的感性认识。 4、验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间关系。 二、实验内容 1、单臂电桥实验 2、半桥电路性能实验，比较金属应变片半桥和单臂桥的性能。 3、全桥电路性能实验，了解全桥测量电路的优点。 三、实验原理、方法和手段 电阻应变式传感器简称电阻应变计 , 结构如图所示。当将电阻应变计用特殊 胶剂粘在被测构件的表面上时，则敏感元件将随构件一起变形，其电阻值也随之 变化，而电阻的变化与构件的变形保持一定的线性关系，进而通过相应的二次仪 表系统即可测得构件的变形。通过应变计在构件上的不同粘贴方式及电路的不同 联接，即可测得应力、变形、扭矩等机械参数
2
目
实验一 实验二 实验三 实验四 实验五 实验六 实验七 实验八 实验九 实验十
录
金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较实验…………………………4 差动变压器的性能及应用…………………………………………………8 差动变面积电容传感器的静态及动态特性实验………………………11 压电传感器的动态响应实验……………………………………………15 霍尔式传感器的特性及应用实验………………………………………18 磁电式传感器的性能实验………………………………………………22 光纤位移传感器静态、动态实验………………………………………25 温度传感器特性实验……………………………………………………28 位移检测装置设计实验…………………………………………………33 振动测量装置设计实验…………………………………………………35
《传感器与检测技术》实验指导书修订详解
自动化专业《传感器与检测技术》课程实验指导书撰写人：闫奇瑾审定人：辅小荣目录第一部分绪论 (1)第二部分基本实验指导 (2)实验一箔式应变片桥路性能比较 (2)实验二电涡流式传感器的静态标定 (6)实验三差动变面积式电容式传感器的静态特性 (9)实验四霍尔式传感器静态特性实验 (11)第一部分绪论本指导书是根据《传感器与检测技术》课程实验教学大纲编写的，适用于自动化专业。
一、本课程实验的作用与任务传感器与检测技术实验是《传感器与检测技术》课程教学的重要环节，是自动化专业的专业基础实验课。
通过实验，使学生加深理解传感技术的一般理论原理，了解各种传感器性能，掌握选用原则和设计方法，学会对各种参数的测量及分析技术。
二、本课程实验的基础知识本课程主要介绍传感器与检测技术基础理论，传感器的基本原理和结构，非电量的检测技术及系统，抗干扰技术和微机在检测中的应用等。
实验要求的基础知识主要有传感器的静态和动态特性，电阻式传感器，电感式传感器、电容式传感器、磁电式传感器的基本工作原理、结构、测量电路以及应用方法等。
三、本课程实验教学项目及其教学要求第二部分基本实验指导-1-实验一箔式应变片桥路性能比较一、实验目的1．观察了解箔式应变片结构及粘贴方式。
2．测试应变梁变形的应变输出。
3．比较各桥路间的输出关系。
二、实验原理应变片是最常用的测力传感元件。
用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面。
当测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。
通过测量电路，转换成电信号输出显示。
电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，单臂，半桥双臂，全桥电路的灵敏度依次增大。
实际使用的应变电桥的性能和原理如下：图1-1应变电桥半桥双臂和全桥电路原理已知单臂、半桥双臂和全桥电路的∑R 分别为、、。
电桥灵敏度S ＝∆V / ∆X ，于是对应于单臂、半桥双臂和全桥的电压灵敏度分别为1/4 U 、1/2U 和U 。
传感器与检测技术实验指导书
实验一金属箔式应变片性能研究一、实验目的1、了解金属箔式应变片，单臂电桥的工作原理和工作情况。
2、了解金属箔式应变片，半桥的工作原理和工作情况。
3、了解金属箔式应变片，全桥的工作原理和工作情况。
4、验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间的关系。
二、实验原理电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成，一种利用电阻材料的应变效应工程结构件的内部变形转化为电阻变化的传感器。
此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的形变，然后由电阻应变片将弹性元件的形变转化为电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或者电流变化信号输出。
它可用于能转化成形变的的各种物理量的检测。
本实验以金属箔式应变片为研究对象。
箔式应变片的基本结构：金属箔式应变片是在用苯酚、环氧树脂等绝缘材料的基板上，粘贴直径为0.025mm左右的金属丝或者金属箔制成，如图所示：(a)丝式应变片(b) 箔式应变片图1-1金属箔式应变片结构金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，与丝式应变片工作原理相同。
电阻丝在外力的作用下发生机械形变时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应。
描述电阻应变效应的关系式为△R/R=Kε。
式中△R/R为电阻丝电阻的相对变化，K为应变灵敏系数，ε=△L/L为电阻丝长度相对变化。
为了将电阻应变式传感器的电阻变化转化成电压或者电流信号，在应用中一般采用电桥电路作为测量电路。
电桥电路具有结构简单、灵敏度高、测量范围宽、线性度好且易实现温度补偿等优点。
能较好地满足各种应变测量要求，因此在测量应变中得到了广泛的应用。
电路电桥按其工作方式分有单臂、半桥、全桥三种，单臂工作输出信号最小，线性、稳定性较差；双臂输出是单臂的两倍，性能比单臂有所改善；全桥工作时的输出是单臂的四倍，性能最好。
因此，为了得到较大的输出电压一般采用半桥或者全桥工作。
三、需用器件与单元：可调直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁、测微头、应变片、电压/频率表、主、副电源。
传感器与检测技术指导书
传感器与检测技术卖殓指导书学生姓名：学号:所在班级:黑龙江八一农垦大学信息技术学院实验一金属箔式应变片及电桥性能实验-金属箔式应变片一一单臂电桥性能实验一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
二、基本原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为：AR/R = K£式中AR /R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数,e=A//Z为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。
，对单臂电桥输岀电压Uoi= EKE /4o三、需用器件与单元：应变式传感器实验模板、应变式传感器一电子秤、袪码、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表（自备）。
四、实验步骤：1、根据图（1-1）应变式传感器（电子秤）已装于应变传感器模板上。
传感器中各应变片已接入模板的左上方的Rl、R2、R3、R40加热丝也接于模板上，可用万用表进行测量判别,R,=R2=R3=R4=350Q,加热丝阻值为50 Q左右图1 一1应变式传感器安装示意图2、接入模板电源±15V （从主控台引入），检查无误后，合上主控台电源开关，将实验模板调盯增益电位器R\V3顺时针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零，方法为将差放的正负输入端与地短接，输出端与主控台而板上数显表输入端Vi 相连，调仔实验模板上调零电位器RW4, 使数显表显示为零（数显表的切换开关打到2V档）。
关闭主控箱电源（注意：当R W3、R阴的位宜一旦确左，就不能改变。
一直到做完实验三为止）。
3、将应变式传感器的其中一个电阻应变片Ri （即模板左上方的Ri）接入电桥作为一个桥臂与R,、Re、R?接成直流电桥（R,、&、R?模块内已接好），接好电桥调零电位器R\vi，接上桥路电源±4V （从主控台引入）如图1一2所示。
(精)传感器与检测技术实验指导书.docx
传感器与检测技术实验指导书电气与电子工程技术系2006年10月20日一、 实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
二、 实验原壬里：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应， 描述电阻应变效应的关系式为：△R/R = K£ 式中：4R/R 为电阻丝电阻相对变化，K 为应变灵敏系数, £二为电阻丝长度相对变化。
金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过 它转换被测部位受力状态变化。
电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受 力状态。
对单臂电桥输出电压U o i= EKs /4o三、 实验仪器和设备：主机箱（±4V 、±15V.电压表）、应变式传感器实验模板、托盘、袪码、41 位数显万用表（自备b图1 应变片单臂电桥性能实验安装.接线示意图A p次振动桀应变拖座加热电困托聂支点/+5v加热器U1U ——CSO —7011—4 in 1 1-4 IB应变片 托接主机箱±15V接 机 箱接主机箱-创:Rw3 S 左338应变传感器实验模板四、实验内容和步骤：应变传感器实验模板说明：实验模板中的Rl、R2、R3、R4为应变片，没有文字标记的5个电阻符号下面是空的，其中4个组成电桥模型是为实验者组成电桥方便而设，图中的粗黑曲线表示连接线。
1、根据图1〔应变式传感器（电子秤传感器）已装于应变传感器模板上。
传感器中4片应变片和加热电阻已连接在实验模板左上方的Rl、R2、R3、R4和加热器上。
传感器左下角应变片为R1 ；右下角为R2；右上角为R3 ;左上角为R4o 当传感器托盘支点受压时，Rl、R3阻值增加，R2、R1阻值减小，可用四位半数显万用进行测量判别。
常态时应变片阻值为350Q，加热丝电阻值为50Q左右。
〕安装接线。
2、放大器输岀调零：将图1实验模板上放大器的两输入端口引线暂时脱开，再用导线将两输入端短接（Vi = 0）;调节放大器的增益电位器Rw3大约到中间位置（先逆时针旋到底，再顺时针旋转2圈）;将主机箱电压表的量程切换开关打到2V档，合上主机箱电源开关；调节实验模板放大器的调零电位器R W4 ,使电压表显示为零。
传感器及检测技术实验指导书
宿迁泽达职业技术学院传感器及应用系列传感器及测试技术实验指导书电气教研室魏立国编二0一一年九月实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
二、实验仪器：应变传感器实验模块、托盘、砝码、数显电压表、±15V 、±4V 电源、万用表（自备）。
三、实验原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为ε⋅=∆k RR（1-1） 式中RR∆为电阻丝电阻相对变化； k 为应变灵敏系数； ll∆=ε为电阻丝长度相对变化。
金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感组件。
如图1-1所示，将四个金属箔应变片分别贴在双孔悬臂梁式弹性体的上下两侧，弹性体受到压力发生形变，应变片随弹性体形变被拉伸，或被压缩。
图1-1 双孔悬臂梁式称重传感器结构图通过这些应变片转换弹性体被测部位受力状态变化，电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，如图1-2所示R5=R6=R7=R 为固定电阻，与应变片一起构成一个单臂电桥，其输出电压RR RR E U ∆⋅+∆⋅=211/40 （1-2）E 为电桥电源电压；式1-2表明单臂电桥输出为非线性，非线性误差为L=%10021⋅∆⋅-RR 。
图1-2 单臂电桥面板接线图四、实验内容与步骤1．图1-1应变传感器上的各应变片已分别接到应变传感器模块左上方的R1、R2、R3、R4上，可用万用表测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω。
2．差动放大器调零。
从主控台接入±15V电源，检查无误后，合上主控台电源开关，将差动放大器的输入端Ui短接并与地短接，输出端Uo2接数显电压表（选择2V档）。
将电位器Rw3调到增益最大位置（顺时针转到底），调节电位器Rw4使电压表显示为0V。
关闭主控台电源。
（Rw3、Rw4的位置确定后不能改动）3．按图1-2连线，将应变式传感器的其中一个应变电阻（如R1）接入电桥与R5、R6、R7构成一个单臂直流电桥。
《传感器与检测技术》技术实验指导书doc
《传感器与检测技术》实验指导书主编：高先和刘伟合肥学院电子信息与电气工程系2011年7 月前言“传感器与检测技术”属于自动化专业（本科）的重要专业基础课程,也是一门理论与实践相结合的课程，传感器具有检测某种变量并把检测结果传送出去的功能,它们广泛应用于各类生产和科学研究中,是获取处理、传送各种信息的基本装置。
本课程安排的实验旨在培养学生软硬件开发能力，熟悉工业生产过程中常用的各种传感器。
3C传感器综合实验系统由传感器的实物和辅助电路模块、信号调理板模块、测控主机（单片机处理系统模块）、I/O控制RS-485总线模块（系统RS-485总线组网时使用），图形控制软件模块（PC机上的上位机软件可以与测控主机上的下位机通讯）组成。
可以完成验证性、开放性实验及满足课程设计和毕业设计需要。
通过本实验的学习,可以增大学生的知识面,强化训练学生的动手能力,培养学生软硬件开发能力,进一步加深对常用传感器的了解和应用，提高学生解决实际问题的能力。
目录目录 (1)检测与仪表实验室及实验设备简介 (2)实验一、热电偶传感器(BDX-3CS-SB17) (5)实验二、半导体温度感测器(BDX-3CS_SB09) (8)实验三、光敏电阻(BDX-3CS_SB14) (10)实验四、光遮断器(BDX-3CS-SB5) (12)实验五、红外人体感测器(BDX-3CS_SB13) (14)实验六、超音波传感器(BDX-3CS-SB1) (16)实验七、接近开关(BDX-3CS-SB3) (18)实验八、压力传感器(BDX-3CS-SB19) (20)实验九、湿度传感器(BDX-3CS-SB18) (22)实验十、磁簧开关(BDX-3CS-SB8) (23)综合性实验RS485总线组网的集散控制系统 (25)附录1:图控软件与监控主机及I/O控制板通讯协议 (28)附录2:测控主机使用方法 (32)附录3:分散式I/O控制板的使用 (43)附录4:分散式I/O控制板各模块编程 (45)附录5 各信号处理板接线表及J5（与主控板相连）的管脚定义 (48)合肥学院电子信息与电气工程系实验室实验守则为了培养严肃认真、实事求是的科学实验态度和善于思考、勤于动手的学习作风以及保证实验教学的正常进行，电子信息与电气工程系实验室特制定以下规则，望遵照执行：1、禁止一切无关人员随意进入实验室和动用实验仪器设备和实验室内物品，确需进入实验室工作学习的的一切人员要必须严格遵守实验室的规章制度，服从实验室管理人员的安排。
传感器与检测技术实验指导书
实验二十四电涡流传感器位移实验一、实验目的：了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。
二、基本原理：通以高频电流的线圈产生磁场，当有导电体接近时，因导电体涡流效应产生涡流损耗，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。
三、需用器件与单元：电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片。
四、验步骤：１、根据图８－１安装电涡流传感器。
图８－１电涡流传感器安装示意图图８－２电涡流传感器位移实验接线图2、观察传感器结构，这是一个扁平绕线圈。
３、将电涡流传感器输出线接入实验模板上标有Ｌ的两端插孔中，作为振荡器的一个元件（传感器屏蔽层接地）。
４、在测微头端部装上铁质金属圆片，作为电涡流传感器的被测体。
５、将实验模板输６、用连接导线从主控台接入＋15V直流电源出端V0与数显单元输入端Vi相接。
数显表量程切换开关选择电压20V档。
到模板上标有+15V的插孔中。
７、使测微头与传感器线圈端部接触，开启主控箱电源开关，记下数显表读数，然后每隔0.2mm读一个数，直到输出几乎不变为止。
将结果列入表8-1。
表8-1电涡流传感器位移X与输出电压数据8、根据表8-1数据，画出V-X曲线，根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的佳工作点，试计算量程为1mm、3mm及5mm时的灵敏度和线性度（可以用端基法或其它拟合直线）。
五、思考题：1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关，如果需要测量±5mm的量程应如何设计传感器？答：电涡流的大小与探头线圈直径金属导体的电阻率c，厚度t，线圈的励磁电流角频率ω以及线圈与金属块之间的距离x等参数有关。
2、用电涡流传感器进行非接触位移测量时，如何根据量程使用选用传感器。
实验三十光纤传感器的位移特性实验一、实验目的：了解光纤位移传感器的工作原理和性能。
二、基本原理：本实验采用的是导光型多模光纤，它由两束光纤组成Y型光纤，探头为半圆分布，一束光纤端部与光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接收光束。
传感器与检测技术实验教学大纲
河北省高等教育自学考试课程考试大纲课程名称: 《传感器与检测技术实验》课程代码:第一部分课程性质与学习目的一、课程性质与特点《传感器与检测技术实验》是高等教育自学考试电子信息工程专业所开设的专业基础课之一，它是一门理论性和实践性要求都较强的课程，主要研究传感器的基本工作原理和应用。
《传感器与检测技术实验》是《传感器与检测技术》课程的有效补充，通过参加必要的动手实践，把基本理论、基本概念与实际应用相结合。
使学生受到基本实验技能的训练，获得传感器与检测技术的完整概念，在实践中，真正掌握基本知识。
二、课程设置的目的和要求传感器与测试技术实验教学是课程教学的重要环节。
通过学习本门课程，使学生理解传感器的基础知识和各种传统传感器的基本原理，初步掌握传感器系统设计原理，对传感器的发展和现状有初步了解，了解现代新型传感器的类型和工作方式、原理。
使学生初步掌握传感器系统的应用、开发的综合技术。
本课程的教学侧重于对传统传感器的工作原理、特性的理解，对传感器的技术参数要会求取。
对于常用传感器的测量电路要会计算；掌握传感器误差及误差补偿的相关技术。
初步了解近代传感器技术及其工作原理。
实验教学内容的安排主要以设计型实验为主。
测量位移量实验是金属箔式应变片的双臂电桥性能实验；测量转速实验是霍尔传感器测量自行车速度实验；测量温度实验是热电偶及分度表应用实验。
三、与本专业其它课程的关系传感器与测试技术的先修课程是电路、模拟电路和数字电路。
同时为后续过程控制、电力电子技术、EDA技术等专业基础实践课程打下基础。
第二部分课程内容与考核要求实验1 金属箔式应变片测位移实验一、学习的目的和要求掌握电阻应变式传感器的基本工作原理和测量电路。
掌握金属箔应变片、电桥测量电路的工作原理和工作情况。
掌握应用金属箔应变片测量位移量的方法。
二、考核知识点与考核要求本实验的主要知识点是电阻式传感器的工作原理及电桥测量电路；重点是电桥测量电路工作原理；难点是电桥测量电路的三种形式——单臂电桥、双臂电桥和全桥。
《传感器与检测技术》课程设计指导书
课程设计任务书及指导书一.设计题目《压力测量仪的设计》二.设计目的（1）使同学们掌握金属箔式应变片组成的称重传感器的正确使用方法；了解压力测量仪的工作原理及其在电子天平中的应用。
（2）通过设计、安装、调试电路等实践环节，提高学生的动手能力，提高分析问题、解决问题的能力。
三.设计任务（1）学生根据设计要求完成设计与测试。
（2）在完成设计后书写课程设计报告。
四.时间安排2012年11月26日至2012年12月14日五.设计内容压力测量仪由以下五个部分组成：传感器、传感器专用电源、信号放大系统、模数转换系统及显示器等组成。
其原理框图如图1所示：图1 压力测量仪组成框图(1) 传感器测量电路称重传感器的测量电路通常使用电桥测量电路，它将应变电阻值的变化转换为电压的变化，这就是可用的输出信号。
电桥电路由四个电阻组成，如图2所示：桥臂电阻R1，R2，R3和R4，其中两对角点AC接电源电压U SL=E（+10V），另两个对角点BD为桥路的输出U SC，桥臂电阻为应变电阻。
R1R4=R2R3时，电桥平衡，则测量对角线上的输出U SC为零。
当传感器受到外界物体重量影响时，电桥的桥臂阻值发生变化，电桥失去平衡，则测量对角线上有输出，U SC≠0。
图2 传感器电桥测量电路(2) 放大系统压力测量仪的放大系统是把传感器输出的微弱信号进行放大，放大的信号应能满足模数转换的要求。
该系统使用的模数转换是3位半A/D转换，所以放大器的输出应为0V ～ 1.999V。
为了准确测量，放大系统设计时应保证输入级是高阻，输出级是低阻，系统应具有很高的抑制共模干扰的能力。
(3) 模数转换及显示系统传感器的输出信号放大后，通过模数转换器把模拟量转换成数字量，该数字量由显示器显示。
显示器可以选用数码管或液晶显示器(4) 传感器供电电源有恒压源与恒流源对于恒压源供电：参考图2，设四个桥臂的初始电阻相等且均为R，当有重力作用时，两个桥臂电阻增加△R，而另外两个桥臂的电阻减少，减小量也为△R。
传感器原理及检测技术实验指导书
传感器原理及检测技术实验指导书李锶张敏谭竹梅编著机械设计制造及控制中心教材前言传感器原理及检测技术课程是和实际应用结合非常紧密的课程，因此实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神的实践能力具有特殊作用。
综合实验环节是课堂理论教学的重要补充，目的是使学生加深对课堂讲述理论内容的理解和掌握，更重要的是对学生进行实验技能的基本训练，提高学生分析问题和解决问题的能力，树立工程实际观点和严谨的科学作风，得到科学研究的初步训练。
本实验课的目的在于培养学生掌握传感器应用及检测技术的基本实验方法与操作技能，通过实验教学，使学生对常用测量传感器的工作原理、物理结构、测量电路和实际应用等形成感性认识，加深学生对传感器的选型、调理电路设计方法的理解，培养学生的动手能力，并能根据实验目的、实验内容及实验设备进行传感器应用的自行设计，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告，达到培养学生在传感器应用及检测技术中具备分析问题和解决问题的初步能力，为今后在工程实际中设计性能优良的传感器应用系统打下基础。
实验教学与理论教学紧密配合，理论上难于理解的内容通过实验进行分析和验证；将课程分解出若干个知识点，从知识应用的角度议定实验项目，从工程应用的角度议定实验项目，培养学生工程应用能力。
本课程开设2个必修实验（4课时），其他为18课时的选修实验，在任选实验时，根据学生掌握知识的程度选做4课时实验。
实验一：金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较实验实验学时：2实验类型：验证实验要求：（必修）一、实验目的1、熟悉CSY-998型传感器系统实验仪的结构及使用方法2、了解金属箔式应变片的应变效应，电桥工作原理，放大器性能。
3、通过实验增加学生对传感器的感性认识。
4、验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间关系。
二、实验内容1、单臂电桥实验2、半桥电路性能实验，比较金属应变片半桥和单臂桥的性能。
3、全桥电路性能实验，了解全桥测量电路的优点。
传感器与检测技术实验指导书
实验一应变式传感器与检测系统实验一、实验目的1．熟悉金属箔式应变片的应变效应和测量电桥（全桥）的组成、工作原理和性能；利用应变片制作的称重实验台进行物品称重，并掌握称重实验台的定标和测量误差修正方法；2．结合称重实验系统的构建，熟悉典型的自动检测系统的硬件结构和工作原理；掌握检测技术软件（数据采集和处理软件DRVI）的基本功能和使用方法。
二、实验原理本实验所用的DRCZ-A型称重台由应变式力传感器、底座、支架和托盘构成。
其中，力传感器由测力环和4个应变片构成的全桥电路组成。
当物料加到载物台后，4个应变片会发生变形，通过电桥放大后产生电压输出。
图1称重实验台结构示意图电阻应变片是利用物体线性长度发生变形时其阻值会发生改变的原理制成的，其电阻丝一般用康铜材料，它具有高稳定性及良好的温度补偿性能。
测量电路普遍采用惠斯通电桥（如图1-2所示），利用的是欧姆定律，输出量是电压差。
图2 电阻应变片惠斯通电桥测量电路为提高测量精度，称重实验台使用前可用标准砝码对其进行标定，得到物料重量与输出电压的关系曲线，实际使用时将测量电压按该曲线反求出实际重量就。
关系曲线用y=k x+b拟合，方法有：①理论拟合；②端点连线平移拟合；③端点连线拟合；④过零旋转拟合；⑤最小二乘拟合等。
本实验用两个砝码进行标定，通过计算直线的方法（端点连线拟合）进行标定。
测量误差修正除前述的标定外，还可通过数据处理的方法来实现，如：平均值处理等。
三、实验仪器设备和器材1．计算机１台2．检测软件DRVI 1套3．称重实验台（DRCZ-A）1个4．砝码1套5．USB数据采集器1台四、实验要求1.预习要求：阅读、理解实验指导书的实验原理，并思考回答以下问题：a) 为什么称重实验台能用应变片来称重？采用全桥电路有什么优点？b) 为什么称重实验台使用前要用标准砝码进行标定？c) 如何分析称重实验台称重时所产生的误差？2. 实验内容：用DRDAQ-USB型数据采集仪和DRCZ-A型称重台称一色块的重量，并计算静态误差与该系统测量的非线性误差。
传感器与检测技术-实验指导书2012.
《传感器与检测技术》实验指导书适用专业:测控、信息工程课程代码: 6001369 总学时:总学分:编写单位:测控技术与仪器系编写人:林艳审核人:审批人:批准时间:年月日目录实验一箔式金属应变片性能及单臂、半桥、全桥性能比较与半导体应变片性能比较试验（实验代码1） (3)实验二热电式传感器——热电偶、热敏电阻测温试验（实验代码2） (6)实验三基于上位机检测的光电测速、测频率综合实验（实验代码3） (9)实验四基LABVIEW的霍尔式传感器的直流激励特性综合实验（实验代码4） (12)实验五数字存储示波器原理和应用（实验代码5） (15)实验六温度检测与控制系统综合实验（实验代码6） (19)附录1：成绩考核办法 (23)附录2：推荐教材、参考书 (23)实验一 箔式应变片性能及单臂、半桥、全桥性能比较与半导体应变片性能比较试验一、 实验目的和任务1． 观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式； 2． 测试应变梁变形的应变输出； 3． 比较各桥路间的输出关系；4． 比较金属应变片与半导体应变片的各种的特点。
二、 实验内容1． 测量直流单臂，半桥和全桥的输出特性； 2． 比较温度对单臂，半桥和全桥性能的影响； 3． 对单臂、半桥和全桥的灵敏度，线性度进行比较；4． 采用单臂电桥进行测量，对金属应变片、半导体应变片进行灵敏度的比较。
三、 实验仪器、设备及材料直流稳压电源（±4V 档）、电桥、差动放大器、箔式应变片、测微头、（或双孔悬臂梁、称重砝码）、电压表。
四、 实验原理1. 金属箔式应变片性能及单臂、半桥、全桥性能本实验说明箔式应变片及单臂直流电桥的原理和工作情况。
应变片是最常用的测力传感元件。
当用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面，当测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。
通过测量电路，转换成电信号输出显示。
优点: 稳定性和温度特性好；缺点: 灵敏度系数小。
传感器与检测技术及过程控制工程实验指导书
传感器与检测技术及过程控制工程实验指导书过程操纵工程实验指导书谢春利、韩志敏大连民族学院机电信息工程学院2011年9月10日实验差不多要求1. 每位学生必须按规定完成实验课，因故不能参加实验者，应课前向指导教师请假（必须经有关领导批准）。
对所缺实验要在期末考试规定时刻内补齐，缺实验者不得参加期末考试。
2.每次实验课前，必须作到预习，弄清实验题目、目的、内容、步骤和操作过程，及需记录的参数等，认真做好预习报告。
在实验前，指导教师要检查预习结果并同意进行提问。
对不写预习报告，又回答不出问题者，不准做实验。
3.每次实验课前，学生须提早5分钟进入实验室，找好坐位，检查所需实验设备，做好实验前的预备工作。
4.做实验前，了解设备的原理和正确使用方法。
在没有弄明白仪器设备的使用方法前，不得贸然使用，否则因使用不当造成仪器设备损坏的，依照大连民族学院《仪器设备损坏丢失处理暂行方法》规定进行处理。
5.实验室内设备在实验过程中不准任意搬动和调换，非本次实验所用仪器设备，未经指导教师承诺不得动用。
6.要求每位学生在实验过程中，要具有严谨的学习态度、认真、踏实、一丝不苟的科学作风。
坚持每次实验都要亲自动手，不可“坐车”，实验小组内要轮番接线、操作和记录等工作，无专门缘故，中途不得退出实验，否则本次实验无效。
7.实验中若接线、改接、拆线都必须在切断电源的情形下进行（包括安全电压），线路连接完毕再送电。
实验中，专门是设备刚投入运行时，要随时注意仪器设备的运行情形，如发觉有超量程、过热、异味、冒烟、火花等，应赶忙断电，并请指导老师检查、处理。
8.实验过程中，如显现事故，就赶忙拉开电源开关，然后找指导教师和实验技术人员，如实反映事故情形，并分析缘故和处理事故。
如有损坏外表和设备时，应赶忙提出，按有关规定处理。
9.每次实验终止，指导教师要对实验数据和结果进行，要经检查并签字，在教师确认正确无误后，学生方可拆线。
整理好实验台和周围卫生，填写实验登记簿后方可离开。
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自动化专业《传感器与检测技术》课程实验指导书撰写人：闫奇瑾审定人：辅小荣目录第一部分第二部分绪论 (1)基本实验指导 (2)实验一实验二实验三实验四箔式应变片桥路性能比较 (2)电涡流式传感器的静态标定 (6)差动变面积式电容式传感器的静态特性 (9)霍尔式传感器静态特性实验 (11)第一部分绪论本指导书是根据《传感器与检测技术》课程实验教学大纲编写的，适用于自动化专业。
、、本课程实验的作用与任务传感器与检测技术实验是《传感器与检测技术》课程教学的重要环节，是自动化专业的专业基础实验课。
通过实验，使学生加深理解传感技术的一般理论原理，了解各种传感器性能，掌握选用原则和设计方法，学会对各种参数的测量及分析技术。
、、本课程实验的基础知识本课程主要介绍传感器与检测技术基础理论，传感器的基本原理和结构，非电量的检测技术及系统，抗干扰技术和微机在检测中的应用等。
实验要求的基础知识主要有传感器的静态和动态特性，电阻式传感器，电感式传感器、电容式传感器、磁电式传感器的基本工作原理、结构、测量电路以及应用方法等。
第二部分基本实验指导实验一、、实验目的箔式应变片桥路性能比较1．观察了解箔式应变片结构及粘贴方式。
2．测试应变梁变形的应变输出。
3．比较各桥路间的输出关系。
、、实验原理应变片是最常用的测力传感元件。
用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面。
当测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。
通过测量电路，转换成电信号输出显示。
电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，单臂，半桥双臂，全桥电路的灵敏度依次增大。
实际使用的应变电桥的性能和原理如下：图1-1应变电桥半桥双臂和全桥电路原理U 0(R1R1R 3 R2R 4R2)(R 3 R4)U已知单臂、半桥双臂和全桥电路的∑R分别为、、。
电桥灵敏度S＝∆V/∆X，于是对应于单臂、半桥双臂和全桥的电压灵敏度分别为1/4U、1/2U 和U。
、、主要仪器及耗材CSY10 型传感器系统实验仪：直流稳压电源、差动放大器、电桥、毫伏表、测微头、实验接插线。
直流稳压电源打到 0V 档，毫伏表打到±50mv 档，差动放大器增益旋钮打到 最右边。
、、 实验内容与步骤1．调零。
差动放大器增益旋钮置 100 倍（顺时针方向旋到底），“ 、－”输入端 用实验线对地短路，输出端接数字电压表。
开启仪器电源，用“调零”电位器调整 差动放大器输出电压为零，然后拔掉实验线。
调零后在整个测试过程中，调零电 位器位置不变。
2．按图 1-2 将实验部件用实验线连接成测试桥路。
桥路中 R1、R2、R3 和 WD 为电桥中的固定电阻和直流调平衡电位器，R 为应变片（可任选上、下梁中 的一片作为工作片）。
直流激励电源为±4V 。
+4VR 2RW Dr+--4VR 3R 1图 1-2 半桥双臂桥路+4VR 2RW Dr+--4VR 3R 1图 1-3 全桥桥路3．测微头装于悬臂梁前端的永久磁钢上，并调节使应变梁处于基本水平状态。
确认接线无误后开启仪器电源，并预热数分钟。
调整电桥 W D 电位器，使测试系统输出为零。
4．旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下的运动，以悬臂梁水平状态下VV输出电压为零，开始向上或向下移动做正、反行程测试。
测微头每移动0.5mm 记录一个差动放大器输出电压值，直至进入非线性区，做相反行程测试，将数据填入下列测试数据列表中。
根据表中所测数据计算灵敏度S，S＝∆V /∆X单位：v/mm。
5．在完成上面测试的基础上，不变动差动放大器增益和调零电位器，图1-2中电桥固定电阻R1、R2、R3 分别换成箔式应变片，按图1-3全桥桥路接成全桥测试系统。
6．重复上面的3－4 步骤，测出半桥双臂和全桥输出电压并列表，计算灵敏度。
S＝∆V/∆X单位：v/mm。
7. 实验完毕，关闭主副电源，所有旋钮转到初始位置，将测微头从悬臂梁上拿开。
、、数据处理与分析1. 根据测出的半桥双臂和全桥输出电压列表，在坐标纸上同一坐标系下做出V－X 关系曲线。
位移mm电压V表1-2 半桥双臂反行程位移mm电压V位移mm电压V位移mm电压V2．根据所得结果，分别计算两种桥路- 4 -的灵敏度S＝ΔV／ΔX（注意单位V/mm）。
计算方法可采用课程中学过的数据拟合方法。
并计算相应的线性度、迟滞等其它静态特性指标。
3. 比较两种桥路的灵敏度，并做出定性的结论。
、、实验注意事项1．实验前应检查实验接插线是否完好，连接电路时应尽量使用较短的接插线，以避免引入干扰。
2．接插线插入插孔时轻轻地做一个小角度的转动，以保证接触良好，拔出时也轻轻地转动一下拔出，切忌用力拉扯接插线尾部，以免造成线内导线断裂。
3．稳压电源不要对地短路。
4．在半桥、全桥电路中应变片接入电桥时注意其受力方向，一定要接成差动形式。
5．直流激励电压不能过大，以免造成应变片自热损坏。
1.在更换应变片时应将电源关闭。
2.在实验过程中如有发现电压表发生过载，应将电压量程扩大。
3.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，使组桥容易。
、、思考题1.本实验电路对直流稳压电源和对放大器有何要求？2.分析实验中遇到的困难和问题以及解决方法，对本实验进行小结。
电涡流式传感器的静态标定实验二、、实验目的了解电涡流传感器的结构、原理、工作特性。
掌握电涡流传感器的静态标定方法。
、、实验原理电涡流式传感器由平面线圈和金属涡流片组成如图2-1所示，当线圈中通以高频交变电流后，与其平行的金属片上产生电涡流，电涡流的大小影响线圈的阻抗Z，而涡流的大小与金属涡流片的电阻率、导磁率、厚度、温度以及与线圈的距离X有关。
当平面线圈、被测体（涡流片）、激励源已确定，并保持环境温度不变，阻抗Z只与X距离有关。
将阻抗变化经涡流变换器变换成电压V输出，则输出电压是距离X 的单值函数。
图2-1 涡流式位移传感器的基本结构及工作原理、、主要仪器及耗材CSY10 型传感器系统实验仪：电涡流线圈、三种材质的金属涡流片、电涡流变换器、测微头、电压表。
、、实验内容与步骤1．安装好电涡流线圈和金属涡流片，注意两者必须保持平行。
安装好测微头，将电涡流线圈接入涡流变换器输入端。
涡流变换器输出端接电压表20V 档。
见下图2-2所示。
2．开启仪器电源，用测微头将电涡流线圈与涡流片分开一定距离，此时输出端电压值输出。
用示波器接涡流变换器输入端观察电涡流传感器的高频波形，信号频率约为1MHz。
3．用测微头带动振动平台使平面线圈完全贴紧金属涡流片，此时涡流变换器输出电压为零。
涡流变换器中的振荡电路停振。
（该状态只适用于铁片，铝片和铜片在贴贴紧状态下输出并不为0，思考一下为什么？）。
涡流变换器电压表涡流V传感器图2-2 涡流式位移传感器测试接线图4．.适当调节传感器的高度，使其与被测铁片接触，从此开始读数，记下示波器及电压表的数值，填入下表。
建议每隔0.10mm 读数，到线性严重变坏为止。
根据实验数据。
在坐标纸上画出V－X 曲线，指出大致的线性范围，求出系统灵敏度。
（最好能用误差理论的方法求出线性范围内的线性度、灵敏度）。
可见，涡流传感器最大的特点是，传感器与被测体间有一个最佳初始工作点。
这里采用的变换电路是一种。
实验完毕关闭主、副电源。
5．换用不同材质的金属涡流片，重复实验步骤1-- 4。
根据所得结果，在同一坐标纸上画出被测体为铝和铁的两条V－X 曲线，并计算灵敏度与线性度，比较它们的线性范围和灵敏度。
关闭主、副电源。
可见，这种电涡流式传感器在被测标定。
体不同时必须重新进行、、数据处理与分析1.根据测量得到的数据在坐标纸上同一坐标系下做出三种金属涡流片的V－X 关系曲线。
位移mm电压V位移mm电压V表2-3 铜片- 7 -位移mm电压V2．根据所得结果，分别计算三种金属涡流片的灵敏度S＝ΔV／ΔX（注意单位V/mm）。
计算方法可采用课程中学过的数据拟合方法，并计算相应的线性度、迟滞等其它静态特性指标。
3. 比较求出的灵敏度，并做出定性的结论。
、、实验注意事项1．实验前应检查实验接插线是否完好，连接电路时应尽量使用较短的接插线，以避免引入干扰。
2．接插线插入插孔时轻轻地做一个小角度的转动，以保证接触良好，拔出时也轻轻地转动一下拔出，切忌用力拉扯接插线尾部，以免造成线内导线断裂。
3．稳压电源不要对地短路。
4．.被测体与涡流传感器测试探头平面尽量平行，并将探头尽量对准被测体中间，即属于一个同心圆的位置，以减少涡流损失。
5．传感器在初始时可能为出现一段死区。
6. 此涡流变换线路属于变频调幅式线路，传感器是振荡器中一个元件，因此材料与传感器输出特性之间的关系与定频调幅式线路不同。
、、思考题1.请回答实验步骤中提出的问题。
2.分析实验中遇到的困难和问题以及解决方法，对本实验进行小结。
实验三差动变面积式电容式传感器的静态特性、、 实验目的了解电容式传感器的结构和工作原理。
掌握电容式传感器的测量方法。
、、 实验原理电容式传感器有多种型式，本仪器中是差动变面积式。
传感器由两组定片和 一组动片组成。
当安装于振动台上的动片上、下改变位置，与两组静片之间的重 叠面积发生变化，极间电容也发生相应变化，成为差动电容。
如将上层定片与动 片形成的电容定为 Cx1，下层定片与动片形成的电容定为 Cx2，当将 Cx1 和 Cx2 接入桥路作为相邻两臂时，桥路的输出电压与电容量的变化有关，即与振动台的 位移有关。
、、 主要仪器及耗材CS Y10 型传感器系统实验仪：电容传感器、电容变化器、差动放大器、低通滤 波器、低频滤波器、测微头、电压表。
、、 实验内容与步骤1. 电容变换器和差动放大器的增益适中，按照实验一的方式对差动放大器进行调零；2. 按图 3-1 接线；Cx1差放Cx2电容变换器+图 3-1 电容传感器测试接线图3. 装上测微头，带动振动台位移，使电容动片位于两静片中，此时差动放大器输 出应为零。
4. 以此为起点，向上或向下旋动测微头开始正反行程测试，测微头每移动- 9 -低 通电压表0.5mm记录一个输出电压值，直至动片与一组静片全部重合为止。
将读数记录入下表：并作出V—X 曲线，计算灵敏度，S＝∆V/∆X单位：v/mm。
、、数据处理与分析1.根据测量得到的数据在坐标纸上同一坐标系下做出正反行程的V－X 关系曲线。
2．根据所得结果，计算电容传感器的灵敏度S＝ΔV／ΔX（注意单位V/mm）。
计算方法可采用课程中学过的数据拟合方法，并计算相应的线性度、迟滞等其它静态特性指标。
3. 做出定性的结论。
、、实验注意事项1．实验前应检查实验接插线是否完好，连接电路时应尽量使用较短的接插线，以避免引入干扰。
2．接插线插入插孔时轻轻地做一个小角度的转动，以保证接触良好，拔出时也轻轻地转动一下拔出，切忌用力拉扯接插线尾部，以免造成线内导线断裂。