大物实验——传感器实验(八)原版
最新大学物理实验-温度传感器实验报告
最新大学物理实验-温度传感器实验报告实验目的：1. 了解温度传感器的工作原理及其在物理实验中的应用。
2. 掌握不同类型温度传感器的特性和使用方法。
3. 通过实验测定不同环境下的温度变化，并学会分析实验数据。
实验仪器：1. 数字万用表2. K型热电偶3. PT100温度传感器4. 恒温水槽5. 冰盐混合物6. 热水浴7. 标准温度计（作为参考）实验原理：温度传感器是将温度变化转换为电信号的设备。
本实验主要使用了两种类型的温度传感器：热电偶和PT100。
热电偶是基于塞贝克效应工作的，即当两种不同金属或合金连接在一起形成回路，且两个接点处于不同温度时，就会产生电动势，从而测量温度。
PT100是基于电阻随温度变化的原理，其电阻值与温度之间有确定的关系，通过测量电阻值即可得到温度。
实验步骤：1. 准备实验仪器，确保所有设备处于良好工作状态。
2. 使用数字万用表配置K型热电偶，校准设备。
3. 将PT100温度传感器与数字万用表连接，进行校准。
4. 制备冰盐混合物，建立低温环境。
5. 将热电偶和PT100分别浸入冰盐混合物中，记录并比较两种传感器的读数与标准温度计的读数。
6. 准备热水浴，建立高温环境。
7. 重复步骤5，将传感器浸入热水浴中，记录并比较读数。
8. 分析不同温度下两种传感器的精度和稳定性。
9. 根据实验数据，绘制温度-电阻/温度-电动势的图表。
实验数据与分析：（此处填写实验中收集的数据表格和图表，并对数据进行分析，比如不同温度区间的线性关系，传感器的响应时间，精度对比等。
）实验结论：通过本次实验，我们了解了不同类型温度传感器的工作原理和特性。
通过实际操作和数据比较，我们发现K型热电偶在高温区域的测量效果较好，而PT100在低温区域更为精确。
同时，我们也认识到了温度传感器在实际应用中的局限性和需要注意的误差来源。
通过本次实验，我们增强了对温度测量技术的理解，并为未来的物理实验和研究打下了坚实的基础。
传感器实验实验报告
传感器实验实验报告传感器实验实验报告引言：传感器是一种能够将各种物理量、化学量或生物量转换为可测量电信号的装置。
它在各个领域中都有着广泛的应用，如环境监测、医疗诊断、智能家居等。
本次实验旨在通过对不同类型传感器的测试和比较，深入了解传感器的原理和性能。
实验一：温度传感器温度传感器是一种常见的传感器类型，用于测量环境中的温度。
我们选择了一款热敏电阻温度传感器进行测试。
实验中，我们将传感器连接到一个电路板上，并使用示波器测量输出电压随温度的变化。
通过改变环境温度，我们观察到传感器输出电压与温度之间的线性关系。
这表明该传感器具有良好的灵敏度和稳定性。
实验二：光照传感器光照传感器是一种能够测量环境中光照强度的传感器。
我们选择了一款光敏电阻光照传感器进行测试。
实验中，我们将传感器暴露在不同光照条件下，并使用万用表测量输出电阻的变化。
结果显示，传感器输出电阻随光照强度的增加而减小。
这说明该传感器能够准确地感知光照强度，并将其转化为电信号输出。
实验三：湿度传感器湿度传感器是一种用于测量环境湿度的传感器。
我们选择了一款电容式湿度传感器进行测试。
实验中，我们将传感器放置在一个密封的容器中，并通过改变容器内的湿度来模拟不同湿度条件。
通过连接传感器到一个数据采集系统，我们能够实时监测到传感器的输出信号。
结果显示，传感器的输出电容随湿度的增加而增加。
这说明该传感器对湿度变化非常敏感，并能够准确地测量环境湿度。
实验四：气体传感器气体传感器是一种能够检测环境中气体浓度的传感器。
我们选择了一款气敏电阻气体传感器进行测试。
实验中，我们将传感器暴露在不同浓度的气体环境中，并使用示波器测量输出电阻的变化。
结果显示，传感器的输出电阻随气体浓度的增加而减小。
这表明该传感器能够准确地感知气体浓度，并将其转化为电信号输出。
结论：通过本次实验，我们深入了解了不同类型传感器的原理和性能。
温度传感器、光照传感器、湿度传感器和气体传感器在各自的应用领域中都具有重要的作用。
传感器实验报告
传感器实验报告实验一金属箔式应变片单臂电桥实验数据处理线性拟合V=5.767*x-0.422 灵敏度为5.767思考题：（1） 本实验电路对直流稳压电源有何要求，对放大器有何要求。
直流稳压源输出应稳定，且不超过负载的额定值。
放大器应对差模信号有较好放大作用，无零漂或零漂小可忽略。
（2）将应变片换成横向补偿片后，又会产生怎样的数据，并根据其结构说明原因。
灵敏度将大幅度降低，线性性也将变差，电压随位移的变化将变得十分小。
因为横向补偿片原本是横向粘贴在悬梁臂上的，用于补偿应变片测量的横向效应。
在悬梁臂形变的时候，横向补偿片仅仅横向部分发生形变，而应变片敏感栅往往很粗而且有效长度短，因此阻值变化小。
实验二金属箔式应变片双臂电桥（半桥）实验数据处理V=11.95*x+0.778灵敏度为11.95思考题：（1）根据应变片受力情况变化，对实验结果作出解释。
在梁上下表面受力方向相反的应变片相当于将形变放大两倍，，因此，ΔV/ΔX大约是实验一中的两倍。
（2）将受力方向相反的两片应变片换成同方向应变片后，情况又会怎样。
同方向的两片应变片相互抵消，输出为零。
（3）比较单臂，半桥两种接法的灵敏度。
在相同形变量下，半桥的灵敏度约是单臂的两倍。
实验三金属箔式应变片四臂电桥(全桥)的静态位移性能V=24.15*x+1.4灵敏度问24.15思考题：（1）如果不考虑应变片的受力方向，结果又会怎样。
对臂应变片的受力方向应接成相同，邻臂应变片的受力方向相反，否则相互抵消没有输出（2）比较单臂，半桥，全桥各种接法的灵敏度。
在相同形变量下，半桥灵敏度约是单臂的两倍，全桥灵敏度越是半桥的两倍，即约为全桥的四倍。
实验四金属箔式应变片四臂电桥（全桥）振动时的幅频性能实验数据处理思考题：（1）在实验过程中，观察示波器读出频率与频率表示值是否一致，据此，根据应变片的幅频特性可作何应用。
不一致。
可以根据这个原理反向测出梁的震动频率，利用应变片读出峰值，在找到对应的频率值即可。
传感器测试实验报告
实验一 直流激励时霍尔传感器位移特性实验一、 实验目的：了解霍尔式传感器原理与应用。
二、基本原理：金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于磁场和电流的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。
具有这种效应的元件成为霍尔元件，根据霍尔效应，霍尔电势U H ＝K H IB ，当保持霍尔元件的控制电流恒定，而使霍尔元件在一个均匀梯度的磁场中沿水平方向移动，则输出的霍尔电动势为kx U H ，式中k —位移传感器的灵敏度。
这样它就可以用来测量位移。
霍尔电动势的极性表示了元件的方向。
磁场梯度越大，灵敏度越高；磁场梯度越均匀，输出线性度就越好。
三、需用器件与单元：霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、±15V 直流电源、测微头、数显单元。
四、实验步骤：1、将霍尔传感器安装在霍尔传感器实验模块上，将传感器引线插头插入实验模板的插座中，实验板的连接线按图9-1进行。
1、3为电源±5V ，2、4为输出。
2、开启电源，调节测微头使霍尔片大致在磁铁中间位置，再调节Rw1使数显表指示为零。
图9-1 直流激励时霍尔传感器位移实验接线图3、测微头往轴向方向推进，每转动0.2mm 记下一个读数，直到读数近似不变，将读数填入表9-1。
表9－1 X （mm ） V(mv)作出V-X曲线，计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。
五、实验注意事项：1、对传感器要轻拿轻放，绝不可掉到地上。
2、不要将霍尔传感器的激励电压错接成±15V，否则将可能烧毁霍尔元件。
六、思考题：本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的时什么量的变化？七、实验报告要求：1、整理实验数据，根据所得得实验数据做出传感器的特性曲线。
2、归纳总结霍尔元件的误差主要有哪几种，各自的产生原因是什么，应怎样进行补偿。
实验二 集成温度传感器的特性一、 实验目的：了解常用的集成温度传感器基本原理、性能与应用。
二、 基本原理：集成温度传器将温敏晶体管与相应的辅助电路集成在同一芯片上，它能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出，一般用于－50℃－＋150℃之间测量，温敏晶体管是利用管子的集电极电流恒定时，晶体管的基极—发射极电压与温度成线性关系。
传感器实验
传感器实验实验一牛顿第三定律【实验目的】验证牛顿第三定律【实验器材】朗威DISLab，计算机，力传感器【实验现象与解释】两手各持一只传感器，拉动传感器，得到的“力—时间”关系图像如图1所示，可以看到两条曲线重合，即对于每一个作用力，必然有一个反作用力。
作用力与反作用力总是成对出现的，它们同时存在，同时消失，大小相等，方向相反，分别作用在两个相互作用的物体上。
图1 通常显示模式下的组合波形对其中一条曲线作镜像处理，得到的图像如图2所示，体现了作用力与反作用力等大反向的特点。
图2 将一条图线设置为镜像模式两个传感器相互敲击得到如图3所示图像，体现了作用力与反作用力同时存在同时消失的特点。
图3 镜像模式下的敲击图线实验二超重与失重【实验目的】观察超重与失重现象，探究产生超重与失重的原因【实验器材】朗威DISLab，计算机，力传感器，重物【实验现象与解释】重物在快速下降和上升过程中，通过力传感器得到图4所示图像。
图4 超重与失重图像图中开始时为未加重物时力传感器的受力情况，可以看出受力为零，加重物后，物体静止时，为一条不为零的水平线。
第一个波动为快速下降至静止时的拉力情况，可以看到，图线是先下降后上升，最后降为与重物重力相等。
当物体加速下降时，物体所受的拉力小于重力，若拉力为零，则物体的加速度为g，为自由落体运动；当物体逐渐停下来时，物体减速向下运动，即加速度向上，物体所受的拉力大于重力。
第二个波动为快速上升至静止时的拉力情况，可以看到，图线是先上升后下降，最后升为与重物重力相等。
当物体加速上升时，物体所受的拉力大于重力，；当物体逐渐停下来时，物体减速向上运动，即加速度向下，物体所受的拉力大于重力。
物体在向上或向下作加速运动时，对支持物的作用力大于或小于重力，这种现象称为超重或失重。
实验三弹簧振子的振动图像【实验目的】观察弹簧振子的振动图像【实验器材】朗威DISLab，计算机，位移传感器发射器，位移传感器，弹簧振子实验器【实验现象与解释】实验获得的弹簧振子的振动图像如图5所示。
高考物理实验传感器的简单使用
高考物理实验传感器的简单使用(一)实验目的了解传感器的简单应用.(二)实验原理传感器是将它感受到的物理量(如力\,热\,光\,声等)转换成便于测量的量(一般是电学量).其工作过程是通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定规律转换成便于利用的信号.例如,光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号,热电传感器是利用热敏电阻或金属热电阻将温度信号转换成电信号,转换后的信号经过电子电路的处理就可以达到方便检测\,自动控制\,遥控等各种目的了.(三)实验器材热敏电阻、多用电表、温度计、水杯、铁架台、光敏电阻、小灯泡(或门铃)、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线若干.(四)实验步骤1.热敏特性实验按如图所示将一热敏电阻连入电路中,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔分别与热敏电阻两端相连.将热敏电阻放入有少量冷水并插有温度计的烧杯中,在欧姆挡上选择适当的倍率,观察表盘所示热敏电阻的阻值;再分几次向烧杯中倒入开水,观察不同温度下热敏电阻的阻值,看看这个热敏电阻的阻值是如何随温度变化的.2.光敏特性实验按如图所示将一光敏电阻连入电路中,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,再将电表的两支表笔分别与光敏电阻两端相连.在欧姆挡上选择适当的倍率,观察表盘所示光敏电阻的阻值;将手张开放在光敏电阻上方,挡住部分光线,观察表盘所示光敏电阻的阻值;上下移动手掌,观察表盘所示光敏电阻的阻值,总结一下光敏电阻的阻值随光线发生怎样的变化.3.光电计数的基本原理下图是利用光敏电阻自动计数的示意图,其中A是发光仪器,B是接收光信号的仪器,B 中的主要元件是光电传感器——光敏电阻.当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变小,供给信号处理系统的电压变高,这种高低交替变化的信号经过信号处理系统的处理,就会自动将其转化相应的数字,实现自动计数的功能.。
传感器实验报告
传感器实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作，加深对传感器工作原理的理解，掌握传感器的使用方法和注意事项，提高实验操作能力。
二、实验仪器与材料。
1. 传感器，温度传感器、光敏传感器、压力传感器。
2. 示波器。
3. 信号发生器。
4. 电源。
5. 连接线。
6. 电阻、电容等元件。
三、实验原理。
传感器是一种能够感知某种特定物理量并将其转化为可用信号的装置。
在本次实验中，我们将研究温度传感器、光敏传感器和压力传感器的工作原理及其应用。
四、实验步骤。
1. 温度传感器实验。
（1）将温度传感器连接至示波器和信号发生器，调节信号发生器输出的正弦信号频率和幅值。
（2）改变温度传感器的工作温度，观察示波器上信号的变化。
2. 光敏传感器实验。
（1）将光敏传感器连接至示波器和电源，调节光源的亮度。
（2）观察示波器上信号的变化，并记录光照强度和传感器输出信号的关系。
3. 压力传感器实验。
（1）将压力传感器连接至示波器和信号发生器，调节信号发生器输出的方波信号频率和幅值。
（2）改变压力传感器的受压程度，观察示波器上信号的变化。
五、实验结果与分析。
通过实验我们发现，温度传感器的输出信号随温度的变化而变化，呈现出一定的线性关系；光敏传感器的输出信号随光照强度的增加而增加，但在一定范围内会饱和；压力传感器的输出信号随受压程度的增加而增加，但也存在一定的饱和现象。
六、实验总结。
通过本次实验，我们深入了解了温度传感器、光敏传感器和压力传感器的工作原理和特性，掌握了它们的使用方法和注意事项。
同时，也提高了我们的实验操作能力，为今后的科研和工程应用打下了坚实的基础。
七、实验心得。
通过本次实验，我深刻认识到传感器在现代科技中的重要作用，它们广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗诊断等领域，为人类生活和生产带来了巨大的便利。
同时，也意识到在使用传感器时需要注意信号的稳定性、灵敏度和线性度等特性，以确保传感器能够准确、可靠地工作。
八、参考文献。
大学物理实验温度传感器实验报告
大学物理实验_温度传感器实验报告大学物理实验报告：温度传感器实验一、实验目的1.学习和了解温度传感器的原理和应用。
2.掌握实验方法，提高实验技能。
3.探究温度变化对传感器输出的影响。
二、实验原理温度传感器是一种将温度变化转换为电信号的装置。
根据热敏电阻的阻值随温度变化的特性，当温度发生变化时，热敏电阻的阻值会相应地改变，从而输出与温度成比例的电信号。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻等。
本实验采用热敏电阻作为温度传感器。
三、实验步骤1.准备实验器材：热敏电阻、数据采集器、恒温水槽、温度计、导线若干。
2.将热敏电阻置于恒温水槽中，连接导线至数据采集器。
3.将数据采集器与计算机连接，打开数据采集软件。
4.设置实验参数：采样频率、采样点数等。
5.将恒温水槽加热至预设温度，观察并记录实验数据。
6.改变恒温水槽的温度，重复步骤5。
7.对实验数据进行处理和分析。
四、实验结果与分析1.实验数据记录：在实验过程中，记录不同温度下的热敏电阻阻值和数据采集器的输出电压。
如下表所示：温度与数据采集器输出电压的关系图。
结果表明，随着温度的升高，热敏电阻阻值逐渐减小，数据采集器的输出电压逐渐增大。
这符合热敏电阻的特性。
3.误差分析：在实验过程中，可能存在以下误差来源：恒温水槽的温度波动、热敏电阻的灵敏度差异、导线连接不良等。
为了减小误差，可以采取以下措施：使用高精度温度计、提高导线连接的稳定性、多次测量取平均值等。
4.思考题：在本次实验中，我们采用了简单的数据采集器和热敏电阻进行温度测量。
在实际应用中，还可以通过其他方式进行温度测量，如采用单片机结合热敏电阻实现智能温度测量。
请思考：如何将热敏电阻与单片机连接？如何通过程序控制温度测量？如何实现温度数据的实时显示或传输？在实际应用中，还需要考虑哪些因素会影响测量精度？如何减小误差？五、结论与总结本实验通过热敏电阻和数据采集器测量了不同温度下的阻值和输出电压，验证了热敏电阻的阻值随温度变化的特性。
大物实验报告——传感器信号的数据采集
⼤物实验报告——传感器信号的数据采集传感器信号的数据采集实验报告⼀、实验⽬的与实验仪器实验⽬的1) 了解模/数转换的相关知识，掌握采样频率的参数调节。
2) 学会使⽤多功能数据采集卡，掌握对不同类型信号的数据采集⽅法。
3) 了解温度传感器、红外测距传感器、扩散硅⽓体压⼒传感器的⼯作原理及信号输出形式。
4) 学会使⽤电压放⼤器、差动放⼤器、低通滤波器等硬件信号调理电路，对信号进⾏调理。
5) 学会使⽤LabView 软件进⾏简单的编程，实现对采集信号的调理、输⼈和显⽰。
实验仪器多功能数据采集卡、温度传感器实验板、红外测距传感器实验板、扩散硅⽓体压⼒传感器实验板，低通滤波器电路板、电压放⼤器实验板、差动放⼤器实验板、相关电⼦元器件等。
⼆、实验原理（要求与提⽰：限400字以内，实验原理图须⽤⼿绘后贴图的⽅式）1、信号的分类在物理量被转换成为电信号之后，需要根据处理⽅法的不同将信号进⾏分类。
⾸先将信号划分为模拟信号和数字信号。
模拟信号是指相对时间连续变化的信号，数字信号仅有两种电平⼀⼀⾼电平和低电平。
2、模/数转换和数据采集模/数转换是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的技术。
⼀些典型的模拟信号，例如温度、压⼒、声⾳或者图像等，需要转换成计算机能够处理、存储和传输的数字形式。
典型的模/数转换过程如图7.1-3所⽰，⾸先将模拟信号按照采样的原理进⾏离散化，再以数字信号的形式输出。
3、传感器信号的数据采集DAQ 系统最常采集的传感器输出信号有电流信号和电压信号。
电压信号⼜可以分为单端接地(RES) 电压、单端浮地(NRES) 电压和差分电压信号。
三、实验步骤（要求与提⽰：限400字以内）1) 使⽤USB-6008多功能数据采集卡及其⾃带的Measurement & Automation Explorer （MAX）软件建⽴简单的采集数据系统。
2) 使⽤LabVIEW软件开发应⽤程序，建⽴⽤户⾃定义的数据采集系统。
传感器技术 大物实验
传感器技术传感器是实验测量获取信息的重要环节，通常传感器是指一个完整的测量系统或装置，它能感受规定的被测量并按一定规律转换成输出信号，传感器给出的信号是电信号，而它感受的信号不必是电信号，因此这种转换在非电量的电测法中应用极为广泛。
前传感器技术发展极为迅速，已经逐渐形成为一门新的学科，其应用领域十分广泛，如现代飞行技术、计算机技术、工业自动化技术以及基础研究等，传感技术已成为现代信息技术的三大基础之一。
实验原理⏹传感器构成●敏感元件：是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分●转换元件：是指传感器中能将敏感元件感受或响应到的量转换成电信号。
⏹传感器种类●物理型：利用某些材料本身所具有的内在特性或以传感器结构为基础。
光敏电阻●化学型：利用化学物质的成份、浓度等信息转换为电信号●生物型：利用生物活性物质选择性识别。
近年来发展很快的传感器。
⏹传感器的一般特性指输出信号与输入物理量之间的关系理想情况：Y = ax，a为灵敏度系数⏹实验要求：●了解电阻应变式传感器的基本原理，结构，基本特性和使用方法。
●研究比较电阻应变式传感器配合不同转换和测量电路的灵敏度特性。
●掌握电阻应变式传感器的使用方法和使用要求。
⏹理论基础●（金属材料电阻应变式）敏感元件的结构上图中的1是敏感栅，它用厚度为0.003～0.101mm的金属箔栅状或用金属线制作。
●（电阻应变式传感器）原理敏感元件（弹性元件）+变换测量电路如下图：转换电路P金属箔电阻应变片贴牢在悬臂梁上下表面，悬臂梁远端加砝码使它弯曲，上表面受到拉伸，下表面受到压缩。
所以上表面电阻阻值变大，下表面电阻阻值变小。
分别将一个、两个或四个电阻应变片与固定电阻组成电桥（所谓单臂、半桥或全桥），以电压表为平衡检测器。
未加砝码时，调节电桥平衡，输出电压为零。
随着负载增加，电桥不平衡性加大，电压表读数越大。
做M-U图，是线性关系。
对应三种情况，分别求出电桥灵敏度（单位质量变化引起电压的变化ΔU/ΔM）。
传感器的实验报告
传感器的实验报告传感器的实验报告引言：传感器是一种能够将物理量或化学量转化为电信号的装置，广泛应用于各个领域。
本实验旨在通过对不同类型的传感器进行实验，了解其原理和应用。
实验一：温度传感器温度传感器是一种常见的传感器，用于测量环境或物体的温度。
本实验选择了热敏电阻作为温度传感器，通过测量电阻值的变化来间接测量温度。
实验中使用了一个简单的电路，将热敏电阻与电源和电阻相连接，通过测量电路中的电压来计算温度。
实验结果显示，随着温度的升高，电阻值逐渐下降，电压也相应变化。
这说明热敏电阻的电阻值与温度呈负相关关系。
实验二：压力传感器压力传感器用于测量物体受到的压力大小。
本实验选择了压电传感器作为压力传感器，通过压电效应将压力转化为电信号。
实验中，将压电传感器与一个振荡电路相连，当物体施加压力时，压电传感器会产生电荷，导致振荡电路频率的变化。
通过测量频率的变化，可以间接测量物体受到的压力。
实验结果显示，当施加压力时，频率逐渐增加，说明压电传感器的输出信号与压力呈正相关关系。
实验三：光敏传感器光敏传感器用于测量光线的强度或光照度。
本实验选择了光敏电阻作为光敏传感器，通过测量电阻值的变化来间接测量光照度。
实验中，将光敏电阻与一个电路相连，通过测量电路中的电压来计算光照度。
实验结果显示，随着光照度的增加，电阻值逐渐下降，电压也相应变化。
这说明光敏电阻的电阻值与光照度呈负相关关系。
实验四：湿度传感器湿度传感器用于测量环境中的湿度。
本实验选择了电容式湿度传感器作为湿度传感器，通过测量电容值的变化来间接测量湿度。
实验中，将电容式湿度传感器与一个电路相连，通过测量电路中的电容值来计算湿度。
实验结果显示，随着湿度的增加，电容值逐渐增加，说明电容式湿度传感器的输出信号与湿度呈正相关关系。
结论：通过本次实验，我们对不同类型的传感器进行了实验，了解了它们的原理和应用。
温度传感器、压力传感器、光敏传感器和湿度传感器分别用于测量温度、压力、光照度和湿度。
传感器实验讲义
感器实验讲江西师范大学物理与通信电子学院2007-3-5目录第一章产品说明第二章实验指导一、金属箔式应变片性能—单臂电桥二、金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较三、相敏检波器实验四、交流全桥的应用—电子秤五、差动变压器（互感式）的性能六、电涡流传感器的静态标定七、电涡流传感器的应用—振幅测量八、霍尔式传感器的直流激励特性九、霍尔传感器的应用—电子秤十、压电传感器的动态响应实验十一、光纤位移传感器静态实验十二、光电开关的转速测量实验第一章产品说明一、CSY传感器实验仪简介（CSY-910、910A、998A、998A+、998B、998B+等六种型号）46X3o26I759n4R。
实验仪主要由四部分组成：传感器安装台、显示与激励源、传感器符号及引线单元、处理电路单元。
传感器安装台部分：装有双平行振动梁（应变片、热电偶、PN结、热敏电阻、加热器、压电传感器、梁自由端的磁钢）、激振线圈、双平行梁测微头、光纤传感器的光电变换座、光纤及探头、小机电、电涡流传感器及支座、电涡流传感器引线① 3.5插孔、霍尔传感器的二个半圆磁钢、振动平台（圆盘）测微头及支架、振动圆盘（圆盘磁钢、激振线圈、霍尔片、电涡流检测片、差动变压器的可动芯子、电容传感器的动片组、磁电传感的可动芯子）、半导体扩散硅压阻式差压传感器、气敏传感器及湿敏元件安装盒，热释电传感器、光电开关、硅光电池、光敏电阻元件安装盒，具体安装部位参看附录三。
QG6buw。
r25s9TI。
显示及激励源部分：电机控制单元、主电源、直流稳压电源（土2V - ± 10V分5档调节）、F/V数字显示表（可作为电压表和频率表）、（5mV-500mV、音频振荡器、低频振荡器、± 15V不可调稳压电源。
CV8tjzo。
NoTx93P实验主面板上传感器符号单元：所有传感器（包括激振线圈）的引线都从内部引到这个单元上的相应符号中，实验时传感器的输出信号（包括激振线圈引入低频激振器信号）按符号从这个单元插孔引线。
传感器实验
传感器实验【实验内容】一、牛顿第三定律实验方法：1.打开计算机中的朗威DISLab软件；2.将两只力传感器接入数据采集器；3.启动“组合图线”功能，点击“增加”，增加图线“时间-力1”与“时间-力2”；4.两只手各持一只力传感器，让两传感器的测钩互相钩住，两手用力拉或压，得两条“力-时间”组合显示图线；5.选中其中一条图线，设为“镜像显示”，以区分力的方向，继续实验，得到两条“力-时间”组合显示图线；6.点击“停止”，将采集频率设置为“500”。
让两只力传感器的测钩正对，相互敲击，得到镜像模式下的敲击图线。
实验现象：1.通常显示模式下的组合波形如图1所示，两条曲线完全重合。
图1 通常显示模式下的组合波形2.将一条图线设置为镜像模式后的组合显示图线如图2所示，发现两条“力-时间”曲线关于以X轴对称。
图2 将一条图线设置为镜像模式3.镜像模式下的敲击图线如图3所示，发现两条图线关于X轴对称。
图3 镜像模式下的敲击图线实验分析：根据图1“通常显示模式下的组合波形”，可知两图线完全重合，因此两个力传感器相互作用的力大小完全相同；根据图2“将一条图线设置为镜像模式”和图3“镜像模式下的敲击图线”，可知两条“力-时间”图线关于X轴对称，发现无论是持久的相互作用力，还是瞬间短暂的相互作用力，两个相互作用力的大小相同方向相反。
该实验的结果与牛顿第三定律的表述：“当两个物体互相作用时，彼此施加于对方的力，其大小相等、方向相反”完全相符，验证了牛顿第三定律。
二、超重与失重实验方法：1.将力传感器接入数据采集器，选择“示波”显示方式；2.握住传感器的手柄，使其测钩竖直向下，点击“调零”；3.将重物悬挂在力传感器测钩上，手持悬挂有重物的力传感器，沿垂直于地面的方向加速升降，观察波形变化；4.点击“停止”，回放“F-t”图线；5.改变重物上升、下降的加速度或重物的质量，重复实验。
实验现象：1.重物失重与超重的图像如图4所示，已知重物约为3.86N，观察图中力与时间曲线，发现力会增大到7N左右，也会减小到-3N左右，不但力的大小发生变化，方向也发生变化。
传感器认识实验实验报告
传感器认识实验实验报告传感器是一种能够将物理量转换为电信号输出的装置，广泛应用于各种测量和控制系统中。
本次实验旨在通过对传感器的认识与实验来探究其基本原理和应用。
实验一：温度传感器的原理和应用温度传感器是一种将环境温度转换为电信号输出的传感器。
在实验中，我们使用了一种基于热敏电阻的温度传感器，即NTC热敏电阻。
通过实验，我们发现NTC热敏电阻的电阻值与温度呈负相关。
当温度升高时，电阻值下降，反之电阻值上升。
这是因为热敏电阻的材料具有温度敏感性，随着温度的变化，其导电性能也会发生变化，从而导致电阻值的变化。
我们还使用了一个AD转换器将传感器输出的模拟电信号转换为数字信号，以便于计算机进行处理和存储。
通过编写计算机程序，我们可以实现实时监测温度变化并进行数据记录和分析。
除了温度传感器，其他常见的传感器还包括压力传感器、光敏传感器、加速度传感器等。
它们都基于不同的物理原理，但其本质都是将环境信号转换为电信号输出。
实验二：光敏传感器的原理和应用光敏传感器是一种将光信号转换为电信号输出的传感器。
在实验中，我们使用了一种基于硒电池的光敏传感器。
通过实验，我们发现光敏传感器的电阻值与光照强度呈负相关。
当光照强度增加时，电阻值下降，反之电阻值上升。
这是因为硒电池的材料具有光敏感性，随着光照强度的变化，其导电性能也会发生变化，从而导致电阻值的变化。
我们还使用了一个运算放大器将传感器输出的微弱电信号放大，以便于计算机进行处理和存储。
通过编写计算机程序，我们可以实现实时监测光照强度变化并进行数据记录和分析。
结论通过本次实验，我们了解了传感器的基本原理和应用，掌握了使用传感器进行数据采集和处理的方法。
传感器在现代工业、医疗、农业等领域中都有着广泛的应用，对提高生产效率、提高产品质量、保障生命安全等方面都有着重要的作用。
因此，深入研究传感器的原理和应用，将对实现智能化、信息化发展有着重要的意义。
大学物理光纤传感器实验报告
大学物理光纤传感器实验报告一、实验目的1、了解光纤传感器的工作原理和基本结构。
2、掌握光纤传感器测量位移、温度等物理量的方法。
3、学会使用相关仪器对光纤传感器的性能进行测试和分析。
二、实验原理光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。
它基于光在光纤中传输时的特性，如光的强度、波长、相位等会受到外界因素的影响而发生变化。
在位移测量中，通常利用光纤的微弯损耗原理。
当光纤发生弯曲时，光在纤芯和包层界面的全反射条件被破坏，从而导致光的传输损耗增加。
通过测量光强的变化，可以得到光纤的弯曲程度，进而推算出位移量。
在温度测量中，常采用光纤的热光效应或热膨胀效应。
热光效应指的是光纤材料的折射率随温度变化而改变，从而影响光的传输特性；热膨胀效应则是光纤的长度随温度变化而伸长或缩短，导致光程发生改变。
三、实验仪器1、光纤传感器实验仪：包括光源、光纤探头、光电探测器、信号处理电路等。
2、位移台：用于精确控制位移量。
3、温控箱：提供稳定的温度环境。
4、数字示波器：用于观测和记录电信号。
5、计算机：用于数据采集和处理。
四、实验步骤1、位移测量实验连接好实验仪器，打开光源和信号处理电路。
将光纤探头固定在位移台上，调整探头与被测物体的初始距离。
缓慢移动位移台，改变探头与被测物体的距离，同时观察数字示波器上输出信号的变化。
记录不同位移量对应的输出电压值，并绘制位移电压曲线。
2、温度测量实验将光纤探头放入温控箱中，设置不同的温度值。
等待温度稳定后，记录数字示波器上的输出电压值。
绘制温度电压曲线。
五、实验数据及处理1、位移测量实验数据｜位移（mm）｜输出电压（V）｜｜｜｜｜00|05|｜05|12|｜10|18|｜15|23|｜20|28|以位移为横坐标，输出电压为纵坐标，绘制位移电压曲线。
通过对曲线进行拟合，可以得到位移与输出电压之间的线性关系。
2、温度测量实验数据｜温度（℃）｜输出电压（V）｜｜｜｜｜200|08|｜300|15|｜400|21|｜500|28|｜600|35|同样以温度为横坐标，输出电压为纵坐标，绘制温度电压曲线。
大物实验——传感器实验(八)
应用物理基础实验IV实验报告专业班级：应用物理1101姓名：张科学号：111050130交流桥的应用（八）<一>金属箔式应变片交流全桥实验目的本实验说明交流激励的四臂应变电桥的原理和工作情况。
实验原理图7是交流全桥的一般形式，当电桥平衡时，Z1Z4=Z2Z3,电桥输出为零。
若桥臂阻抗相对变化为△Z1/Z1、△Z2/Z2、△Z3/Z3、△Z4/Z4，则电桥的输出与桥臂阻抗的相对变化成比例。
交流电桥工作时，增大相角差可以提高敏度，传感器最好是纯电阻性或纯电抗性的。
交流电桥只有在满足输出电压的实部和虚部均为零的条件下才平衡。
实验单元及部件主机，公共电路实验模块，音频信号源，金属箔应变计（位于主机工作台双平行悬梁上的工作片），螺旋测微仪，数字电压，频率表，示波器。
实验仪器调整差动放大器调整为零：先将差动放大器增益置100倍，将差动放大器（+）（-）输入端与地短接，输出端与F/V输入端Vi相连，开启主、副电源后调节差放的调零旋钮使F/V表显示为零，再将F/V表切换开关置2V档，细调差放调零旋钮使F/V表显示为零，然后关闭主副电源。
实验步骤（1）按图7接线，图中R1、R2、R3、R4为应变片；W1、W2、C、r为交流电桥调节平衡网络，电桥交流励磁源必须从音频振荡器的LV输出口引入，音频振荡器幅度旋钮置中间位置。
（2）用手按住振动梁（双平行梁）的自由端。
旋转测微头脱离振动梁自由端并远离，将F/V表的切换开关置20V档，示波器X轴扫描时间切换到0.1—0.5ms （以合适为宜），Y轴CH1或CH2切换开关置5V/div，音频振荡器的频率旋钮置5kHZ，幅度旋钮置中间幅度。
开启主副电源，调节电桥网络中的W1和W2，使F/V表和示波器显示最小，再把F/V表和示波器Y轴的切换开关分别置2V档和50mv/div，细调W1和W2及差动放大器的旋零旋钮，使F/V表和示波器显示最小，示波器的波形大致为一条水平线（F/V表显示值与示波器图形不完全符合，二者兼顾即可）。
传感器实验报告
传感器实验报告传感器实验报告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，并掌握单臂电桥⼯作原理和性能。
⼆、基本原理: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将⼯程结构件的内部变形转换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变形，然后由电阻应变⽚将弹性元件的变形转换成电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。
它可⽤于能转化成变形的各种⾮电物理量的检测，如⼒、压⼒、加速度、⼒矩、重量等，在机械加⼯、计量、建筑测量等⾏业应⽤⼗分⼴泛。
1、应变⽚的电阻应变效应所谓电阻应变效应是指具有规则外形的⾦属导体或半导体材料在外⼒作⽤下产⽣应变⽽其电阻值也会产⽣相应地改变，这⼀物理现象称为“电阻应变效应”。
以圆柱形导体为例：设其长为：L、半径为r、材料的电阻率为ρ时，根据电阻的定义式得（1—1）当导体因某种原因产⽣应变时，其长度L、截⾯积A和电阻率ρ的变化为dL、dA、dρ相应的电阻变化为dR。
对式（1—1）全微分得电阻变化率 dR/R为：（1—2）式中：dL/L为导体的轴向应变量εL; dr/r为导体的横向应变量εr由材料⼒学得：εL= - µεr (1—3)式中：µ为材料的泊松⽐，⼤多数⾦属材料的泊松⽐为0.3～0.5左右；负号表⽰两者的变化⽅向相反。
将式（1—3）代⼊式（1—2）得：（1—4）式（1—4）说明电阻应变效应主要取决于它的⼏何应变（⼏何效应）和本⾝特有的导电性能（压阻效应）。
2、应变灵敏度它是指电阻应变⽚在单位应变作⽤下所产⽣的电阻的相对变化量。
(1)、⾦属导体的应变灵敏度K：主要取决于其⼏何效应；可取（1—5）其灵敏度系数为：K =⾦属导体在受到应变作⽤时将产⽣电阻的变化，拉伸时电阻增⼤，压缩时电阻减⼩，且与其轴向应变成正⽐。
温度传感器物理实验
温度传感器物理实验《神奇的温度传感器物理实验》嘿，同学们！你们知道吗？前几天我们在学校里做了一个超级神奇的物理实验——温度传感器实验！那可真是太有趣啦！那天，老师带着我们走进实验室，桌上摆满了各种各样的仪器，其中最引人注目的就是那个小小的温度传感器啦！它看起来普普通通的，就像一个小零件，谁能想到它有那么大的本事呢？老师先给我们讲了讲温度传感器的原理，可我一开始听得云里雾里的。
我心里直犯嘀咕：“这到底是个啥呀？能有那么神奇？”不过，随着老师深入浅出的讲解，我渐渐有点明白了。
老师说：“同学们，就好比我们的身体能感觉到热和冷，这个温度传感器也能‘感觉’到温度的变化，然后把这些变化转化成数字或者信号告诉我们。
” 这多像我们的眼睛能看到东西，耳朵能听到声音呀！实验开始啦！老师把温度传感器放进一杯热水里，哇塞！旁边的电脑屏幕上数字蹭蹭地往上涨，就好像在赛跑一样。
“这也太神奇了吧！”我忍不住叫了出来。
接着，老师又把它放进了冰水里，数字又像坐滑梯一样迅速下降。
“哎呀，这变得也太快啦！”旁边的小明惊讶地张大了嘴巴。
然后，我们分组自己动手做实验。
我和同桌小李一组，我们把温度传感器一会儿放在阳光下，一会儿又放在阴凉处，看着数字不停地变化，兴奋极了。
“小李，你说这温度传感器要是能装在咱们家里，那不就能随时知道家里的温度啦？”我好奇地问。
小李眨眨眼睛说：“那可不，说不定还能自动调节空调温度呢！”我们又把温度传感器放在了自己的手心里，感受着数字因为我们体温的变化而变化。
“哈哈，这感觉就像我们掌握了温度的秘密！”我笑着说。
实验结束后，我一直在想，这小小的温度传感器居然有这么大的作用。
它就像一个神奇的小精灵，能告诉我们温度的秘密。
这不就像我们的生活吗？有时候一些看起来不起眼的东西，却有着大大的能量。
温度传感器虽然小，但它能让我们更加了解这个世界，让我们的生活变得更美好。
所以呀，我们可不能小瞧任何一个小小的事物，说不定它们都藏着大大的惊喜呢！你们说是不是？。
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应用物理基础实验IV
实验报告
专业班级：应用物理1101
姓名：张科
学号：111050130
交流桥的应用（八）
<一>金属箔式应变片交流全桥
实验目的
本实验说明交流激励的四臂应变电桥的原理和工作情况。
实验原理
图7是交流全桥的一般形式，当电桥平衡时，Z1Z4=Z2Z3,电桥输出为零。
若桥臂阻抗相对变化为△Z1/Z1、△Z2/Z2、△Z3/Z3、△Z4/Z4，则电桥的输出与桥臂阻抗的相对变化成比例。
交流电桥工作时，增大相角差可以提高敏度，传感器最好是纯电阻性或纯电抗性的。
交流电桥只有在满足输出电压的实部和虚部均为零的条件下才平衡。
实验单元及部件
主机，公共电路实验模块，音频信号源，金属箔应变计（位于主机工作台双平行悬梁上的工作片），螺旋测微仪，数字电压，频率表，示波器。
实验仪器调整
差动放大器调整为零：先将差动放大器增益置100倍，将差动放大器（+）（-）输入端与地短接，输出端与F/V输入端Vi相连，开启主、副电源后调节差放的调零旋钮使F/V表显示为零，再将F/V表切换开关置2V档，细调差放调零旋钮使F/V表显示为零，然后关闭主副电源。
实验步骤
（1）按图7接线，图中R1、R2、R3、R4为应变片；W1、W2、C、r为交流电桥调节平衡网络，电桥交流励磁源必须从音频振荡器的LV输出口引入，音频振荡器幅度旋钮置中间位置。
（2）用手按住振动梁（双平行梁）的自由端。
旋转测微头脱离振动梁自由端并远离，将F/V表的切换开关置20V档，示波器X轴扫描时间切换到0.1—0.5ms （以合适为宜），Y轴CH1或CH2切换开关置5V/div，音频振荡器的频率旋钮置5kHZ，幅度旋钮置中间幅度。
开启主副电源，调节电桥网络中的W1和W2，使F/V表和示波器显示最小，再把F/V表和示波器Y轴的切换开关分别置2V档和50mv/div，细调W1和W2及差动放大器的旋零旋钮，使F/V表和示波器显示最小，示波器的波形大致为一条水平线（F/V表显示值与示波器图形不完全符合，二者兼顾即可）。
再用手按住梁的自由端产生一个大位移。
调节移相器和移相旋钮，使示波器显示全波检波的图形。
放手后，梁复原，示波器图形基本成一条直线。
（3）在双平行梁的自由端装上测微头，旋转测微头使F/V表显示为零，以后每转动测微头一周即0.5mm。
记录F/V表显示值，填入表1。
注意事项
1、为确保实验中输出指示不溢出，可先将砝码加到最大重量，如果溢出则
适当减小差动放大器的增益。
2、在做此实验时，低频振荡器的幅度关到最小，以减小它对直流电桥的影响。
<二>激励频率对交流全桥的影响
实验目的
1、实验研究交流激励的四臂应变电桥的原理及工作情况；
2、实验分析激励频率对交流电桥性能的影响；
3、明确交流电桥的实际应用。
实验原理
由于交流电桥中的各种阻抗的影响，改变激励频率可以提高交流全桥的灵敏度和提高抗干扰性。
查阅资料，了解激励频率对交流全桥灵敏度的影响。
若桥臂阻抗相对变化为ΔZ1／Z1、ΔZ2／Z2、ΔZ3／Z3、ΔZ4／Z4，则电桥的输出与桥臂阻抗的相对变化成正比。
交流电桥工作时增大相角差可以提高灵敏度，传感器最好是纯电阻或纯电抗性的。
交流电桥只有在满足输出电压的实部和虚部均为零的条件下才会平衡。
由于交流电桥中的各种阻抗的影响，改变激励频率可以提高交流全桥的灵敏度和提高抗干扰性。
实验所需部件
主机，公共电路实验模块，音频信号源，金属箔应变计（位于主机工作台双平行悬梁上的工作片），螺旋测微仪，数字电压，频率表，示波器。
实验内容及步骤
1、接线、操作均按实验内容（一）进行。
2、音频振荡器00端输出信号，频率从2kHz～l0kHz，接交流全桥，分别测出系统输出电压，在表5-2中填写U、X值，在同一坐标上做出U-X曲线，比较灵敏度，并说明该交流全桥工作在哪个频率时较为合适。
表5-2
X(mm)0.000.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.004.5
5.00
U2K(V)
U5K(V)
U8K(V)
U10K(V
)
注意事项
1、做上述实验时频率改变音频振荡器幅值不变，否则无可比较。
2、实验前首先差放调零，电桥调零方法见前述实验。
实验报告及数据处理
阐述激励频率对交流全桥灵敏度的影响，并通过实验数据与曲线对理论进项佐证。
<三>振幅测量
实验目的
说明交流激励的交流全桥的应用。
实验原理
当梁受到不同的频率信号激励时，振幅不同，带给应变片的应力不同，电桥输出也不同。
若激励频率和梁的固有频率相同时，产生共振，此时电桥输出为最大，根据这一原理可以找出梁的固有频率实验所需部件
音频信号源，箔式应变片（位于主机工作台双平行悬梁臂上的工作片），公共电路实验模块，数字电压，频率表，示波器，激振器。
实验步骤及内容
1、根据实验内容（一）的电路接线，移开测微头，凋节电桥，使系统输出为零，并使系统灵敏度最大。
2、将低频振荡器输出端接至“激振II”端，此时悬臂梁开始振动。
3、用示波器观察差动放大器和低通滤波器的输出波形，注意调节示波器的扫描时间，差动放大器输出的是调幅波。
4、固定低频振荡器幅值旋钮不变，电压／频率表放2kHz档，接低频振荡器输出端。
调节低频振荡频率，用示波器读出系统最大振幅值，此时频率表所示即为梁的固有频率。
注意事项
悬臂梁激振时振幅不宜太大，否则易造成应变片受损。
实验报告
观察并记录调节低频振荡器频率过程中悬臂梁的变化和示波器图形的变化，示波器的调节。
<四>交流全桥组成的电子秤
实验目的
说明交流激励的交流全桥的应用。
实验原理
常用的称重传感器就是应用了箔式应变片及其全桥测量电路。
数字电子秤实验原理如图1-10。
本实验只做放大器输出Vo实验，通过对电路的标定使电路输出的电压值为重量对应值，电压量纲（V）改为重量量纲（g）即成为一台原始电子秤理
图1-10 数字电子称原理框图
实验步骤
（1）差动放大器调零点：按图1-11示意接线。
将F／V表的量程切换开关切换到2V档，合上实验箱主电源开关，将差动放大器的拨动开关拨到“开”位置，将差动放大器的增益电位器按顺时针方向轻轻转到底后再逆向回转四分之一圈，调节调零电位器，使数显表显示0.000V。
差动放大器的零点调节完成，拆除连线，关闭主电源。
图1-11 差放调零接线图
（2）按图1-12接线，检查接线无误后合上主电源开关。
在振动台无砝码时，调节电桥中的W1电位器，使数显表显示为0.000V。
将10只砝码全部置于振动台上（尽量放在中心点），调节差动放大器的
增益电位器，使数显表显示为0.200V(2V档测量)或－0.200V。
图1-12 电子秤实验接线示意图
（3）拿去振动台上的所有砝码，如数显电压表不显示0.000V则
调节差动放大器的调零电位器，使数显表显示为0.000V。
再将10只
砝码全部置于振动台上（尽量放在中心点），调节差动放大器的增益
电位器，使数显表显示为0.200V(2V档测量)或－0.200V。
（4）重复3步骤的标定过程，一直到精确为止，把电压量纲V 改为重量纲g，就可以称重，成为一台原始的电子秤。
（5）把砝码依次放在托盘上，并依次记录重量和电压数据填入下表。
（6）根据数据画出实验曲线，计算误差与线性度。
表1-4 电子称实验数据
重量(g)
电压
(mV)
（7）在振动台上放上笔、钥匙之类的小东西称一下重量。
实验完毕，关闭电源。
<五>称重传感器——交流激励特性
实验目地：
1、商用称重传感器实际使用时一般都为交流激励，通过此实验验证交流激励较之直流激励可以使传感器提高抗干扰性和稳定性；
2、了解把交流激励应变全桥的实际应用。
实验所需部件：
双孔悬臂梁称重传感器、称重砝码、音频信号源、公共电路实验模块、应变式传感器实验模块、电压表、示波器
实验步骤：
1、连接主机与实验模块电源线，参照图（1）连接称重传感器与信号源、差动放大器、移相器、相敏检波器与低通滤波器、电压表，示波器探头接相敏检波器③端。
2、开启主机电源，按交流全桥实验方式调节各部电路，调节系统输出为零。
3、依次在称重盘上放上砝码，记录W（重量）、V（电压）值，并记录下表：
4、作出V-W 曲线，计算灵敏度，并与直流激励的称重系统进行比较。
5、取走砝码，放上未知重量的物品，根据V-W曲线大致确定物品重量，并计算其百分差。
注意事项
称重传感器量程为500 克，实验时注意不要超出量程100%，请勿用力揿压。