《检测与传感技术》PPT课件

1、不允许穿拖鞋进入实验室，进入实验室严禁吸烟、吃零食，不准大声喧哗、打闹。 2、保持实验室的环境卫生，不准随地吐痰，乱抛纸屑杂物。 3、为了保证人身安全及实验的顺利完成，实验前必须充分预习，明确本次实验的目的、原理、使用的 设备、实验内容及“实验注意事项”等，并认真填写《实验预习报告》。未完成预习报告者禁止进入实 验室做实验。 4、实验过程不得随意摆弄实验设备，更不能随意开启与本实验无关的仪器设备。对于要开启的设备， 要 “先接线后通电，先断电后拆线”，要在接线经指导教师确认无误后才能接通电源。 5、在使用仪器和设备时要严格遵守操作规程，服从老师的指导，如因违反操作规程或因不听从指导， 而造成实验仪器设备损坏等事故，将按学校的有关规定，对肇事者进行处理。 6、实验操作过程中应注意观察，若发现有破坏性异常现象（异常声音、冒烟、发烫或有异味），应立 即关断电源，保护现场，报告指导教师。找出原因、排除故障后，经指导教师验收后才可继续实验。 7、实验过程中要独立操作，仔细观察实验现象，将实验数据认真填写在实验预习报告中“实验数据记 录”一栏中，所记录的实验数据经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。 8、实验完毕后，应及时切断实验设备电源，并将实验仪器、实验工具及时清理，放回原位，或按要求 保管好。如实填写《仪器设备使用登记表》，经实验老师检查同意后，方可离开实验室。 9、实验报告是对每次实验课程的全面总结，要求根据实验记录，及时完成实验报告，不按时交报告者 ，不予记录实验成绩。
图1-4
重量g
电压 mv
0(平衡位置)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
表1-2：半桥数据
重量g
电压 mv
0(平衡位置)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
表1-3：全桥数据
7、按图1-5接线，把V表打到“20V”档，调节电位器WD，使得电压表读数为 零，然后将电压表打到2V档继续调WD，使得电压表读数为零。然后，开始 加放砝码，每放一个记下一次V表的读数，并将测试数据填入表1-3。完成后 ，先不拆线，请指导老师检查数据。
实验一
金属箔式传感器性能实验
一、实验目的
A
B
C
了解箔式应 变片的结构 及粘贴方式
验证单臂、半 桥、全桥的性 能及相互之间 关系
学会计算其 线性度及灵 敏度
二、实验原理
1、电阻应变效应
导体或半导体材料在外界力的作用下，会产生机械变形，其电阻值也将随着 发生变化，这种现象称为应变效应。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。 电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，当电桥平衡时，桥路对臂电 阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻R1、R2、R3、R4中，电阻的相 对变化率分别为ΔR1/ R1、ΔR2/ R2、ΔR3/ R3、ΔR4/ R4，当使用一个应变片 时，∑R=ΔR/R；当两个应变片组成差动状态工作时，则有∑R=2ΔR/R；用四 个应变片组成两个差动对工作时，∑R=4ΔR/R，（R1=R2=R3=R4=R），由此 可知，单臂，半桥，全桥的灵敏度依次增大。
三、实验设备
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 名 称 型号与规格 CSY10B CSY10B 直流放大式 金属箔式
（0～±12V）
数量 1 1 1 4 1 1验仪 电桥 差动放大器 应变片 直流稳压电源 电压表 称重砝码 双孔悬臂梁称重传感器
0～20V 1 0g 0~500g
2、箔式应变片 箔式应变片中的箔栅是金属箔通 过光刻、腐蚀等工艺制成的。 箔式应变片的外形见右图：
3、应变片的测量电路 应变片的电阻变化范围很小，如果直接用欧姆表测量其电阻值的变化将十分 困难，且误差很大。常利用桥式测量转换电路将R /R转换为输出电压U0。
b.双臂电桥
a.单臂电桥
c.四臂全桥
4、实验相关的单元电路图
检测与传感技术
张琨英

目
实验二
实验三 实验四 实验五 实验六
录
电容式传感器特性实验
电感式传感器性能实验
差动变压器的标定实验
实验一 金属箔式传感器性能实验
热电式传感器性能实验 霍尔传感器的应用 光纤传感器性能实验
实验七
实验须知
实验是重要的实践教学环节，是学生理论联系实际的重要手段，通过实验，学生能 掌握基本的实验操作技能，培养用理论知识解决实际问题的能力，从而加深对理论知 识的理解。为保证实验教学安全的达到预期效果，请按照以下须知执行：
3、按图1-3连线，然后请指导老师检查。
注意：
图中“1”和“2”、“3”和“2”之间的电阻，电路本身已 接好， 无需再用导线相连，否则会短路。
4、将电压源打到“4V”档，把V表打到“20V”档，调节电位器 WD，使得电压表读数为零，然后将电压表打到2V档继续调WD ，使得电压表读数为零。
5、开始加放砝码，每放一个记下一次V表的读数，完成表1-1 ；完成后，先不拆线，请指导老师检查数据。
重量 g 电压 mv
0
(平衡位置)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
表1-1：单臂桥数据
6、按图1-4接线，注意两个应变片的受力方向应该相反。把V表打到“20V”档 ，调节电位器WD，使得电压表读数为零，然后将电压表打到2V档继续调WD ，使得电压表读数为零。然后，开始加放砝码，每放一个记下一次V表的读数 ，并将测试数据填入表1-2。完成后，先不拆线，请指导老师检查数据。
四、实验内容
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。 2、将电桥单元下方的 开关往上拨，开始差动 放大器调零：
①调整增益电位器到中间偏小（见图1-1(b)）； ②V/F表量程打到“2V”，档电压源打到“2V”档； ③按图1-2连线； ④调节调零电位器，使V表指示为零，拆线。
8、拆线，将电压源打回2v档，把线整好，并把砝码归还原位。
五、实验注意事项
1 2 3 4
注意金属箔式应变片的受力方向 注意电压表档位之间的转换
要请老师查看线路后才开电源