传感器实验二
无线传感器实验二报告
浙江工业大学计算机学院实验报告实验名称无线传感网络实验之丢包率检测日期 2014年12月30日一、实验内容本次实验主要是通过代码的编写测试节点的发送功率和距离的远近对接收节点的丢包率的影响。
对发送功率的设置是通过修改CC2420.h文件中的参数实现的。
其中距离的远近的调节是容易实现的。
而对丢包率的计算是由接收节点的主机B将收到的数据包打印到屏幕上，主机A烧写的节点则是实现每次发送100个数据包。
二、程序源代码主机A（发送方）✧BlinkToRadio.h#ifndef BLINKTORADIO_H#define BLINKTORADIO_Henum {AM_BLINKTORADIO = 6,TIMER_PERIOD_MILLI = 250};typedef nx_struct BlinkToRadioMsg {nx_uint16_t nodeid;nx_uint16_t counter;} BlinkToRadioMsg;#endif✧BlinkToRadioAppC.nc#include <Timer.h>#include "BlinkToRadio.h"configuration BlinkToRadioAppC {}implementation {components MainC;components LedsC;components BlinkToRadioC as App;components new TimerMilliC() as Timer0;components ActiveMessageC;components new AMSenderC(AM_BLINKTORADIO);components new AMReceiverC(AM_BLINKTORADIO);App.Boot -> MainC;App.Leds -> LedsC;App.Timer0 -> Timer0;App.Packet -> AMSenderC;App.AMPacket -> AMSenderC;App.AMControl -> ActiveMessageC;App.AMSend -> AMSenderC;App.Receive -> AMReceiverC;}BlinkToRadioC.nc#include <Timer.h>#include "BlinkToRadio.h"module BlinkToRadioC {uses interface Boot;uses interface Leds;uses interface Timer<TMilli> as Timer0;uses interface Packet;uses interface AMPacket;uses interface AMSend;uses interface Receive;uses interface SplitControl as AMControl;}implementation {uint16_t counter;message_t pkt;bool busy = FALSE;void setLeds(uint16_t val) {if (val & 0x01)call Leds.led0On();elsecall Leds.led0Off();if (val & 0x02)call Leds.led1On();elsecall Leds.led1Off();if (val & 0x04)call Leds.led2On();elsecall Leds.led2Off();}event void Boot.booted() {call AMControl.start();}event void AMControl.startDone(error_t err) {if (err == SUCCESS) {call Timer0.startPeriodic(TIMER_PERIOD_MILLI);}else {call AMControl.start();}}event void AMControl.stopDone(error_t err) {}event void Timer0.fired() {counter++;//发送100个数据包if(counter <101) {if (!busy) {BlinkToRadioMsg* btrpkt =(BlinkToRadioMsg*)(call Packet.getPayload(&pkt,sizeof(BlinkToRadioMsg)));if (btrpkt == NULL) {return;}btrpkt->nodeid = 10;btrpkt->counter = counter;if (call AMSend.send(AM_BROADCAST_ADDR,&pkt, sizeof(BlinkToRadioMsg)) == SUCCESS) {busy = TRUE;}}}}event void AMSend.sendDone(message_t* msg, error_t err) {if (&pkt == msg) {busy = FALSE;}}event message_t* Receive.receive(message_t* msg, void* payload, uint8_t len){if (len == sizeof(BlinkToRadioMsg)) {BlinkToRadioMsg* btrpkt = (BlinkToRadioMsg*)payload;setLeds(btrpkt->counter);}return msg;}}✧MakefileCOMPONENT=BlinkToRadioAppCinclude $(MAKERULES)主机B（接收方）✧BlinkToRadio.h#ifndef BLINKTORADIO_H#define BLINKTORADIO_Henum {AM_BLINKTORADIO = 6,TIMER_PERIOD_MILLI = 250};typedef nx_struct BlinkToRadioMsg {nx_uint16_t nodeid;nx_uint16_t counter;} BlinkToRadioMsg;#endif✧BlinkToRadioAppC.nc#include <Timer.h>#include "BlinkToRadio.h"configuration BlinkToRadioAppC {}implementation {components MainC;components LedsC;components BlinkToRadioC as App;components new TimerMilliC() as Timer0;components ActiveMessageC;components new AMSenderC(AM_BLINKTORADIO);components new AMReceiverC(AM_BLINKTORADIO);App.Boot -> MainC;App.Leds -> LedsC;App.Timer0 -> Timer0;App.Packet -> AMSenderC;App.AMPacket -> AMSenderC;App.AMControl -> ActiveMessageC;App.AMSend -> AMSenderC;App.Receive -> AMReceiverC;}BlinkToRadioC.nc#include <Timer.h>#include "BlinkToRadio.h"#include "printf.h"module BlinkToRadioC {uses interface Boot;uses interface Leds;uses interface Timer<TMilli> as Timer0;uses interface Packet;uses interface AMPacket;uses interface AMSend;uses interface Receive;uses interface SplitControl as AMControl;}implementation {uint16_t counter;message_t pkt;bool busy = FALSE;uint32_t nowtime;uint16_t Number=0;event void Boot.booted() {call AMControl.start();}event void AMControl.startDone(error_t err) {if (err == SUCCESS) {}else {call AMControl.start();}}event void AMControl.stopDone(error_t err) {}event void Timer0.fired() {printf("now is:%d\n",(call Timer0.getNow()));printfflush();call Leds.led0Toggle();}event void AMSend.sendDone(message_t* msg, error_t err) {if (&pkt == msg) {busy = FALSE;}}event message_t* Receive.receive(message_t* msg, void* payload,uint8_t len){if (len == sizeof(BlinkToRadioMsg)) {BlinkToRadioMsg* btrpkt = (BlinkToRadioMsg*)payload;if(btrpkt->nodeid==10){//====================================if (!busy) {call Leds.led2Toggle();Number++;printf("No.%d pakage is received,thenumber:%d\n",btrpkt->counter,Number);printfflush();if (call AMSend.send(AM_BROADCAST_ADDR, &pkt,sizeof(BlinkToRadioMsg)) == SUCCESS) {busy = TRUE;}}}}return msg;}}MakefileCOMPONENT=BlinkToRadioAppCCFLAGS += -I$(TOSDIR)/lib/printfinclude $(MAKERULES)三、实验步骤1.在实验四的代码基础上，修改BlinkToRadioC.nc中的事件Timer0.fired()和事件Receive.receive中收到数据包后输出对应的信息。
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。
实验二 气敏传感器的应用
实验二气敏传感器的应用1、目的●了解气敏传感器的特性●学习气敏传感器的应用。
2、器材●传感器实训台的操作板1的直流电压源，操作板3的气敏传感器应用电路、蜂鸣器电路、继电器电路。
●MQ-5型气敏传感器1只，跳线若干、万用表等实验器材。
3、实验内容图1 图2气敏传感器，又称气体传感器，是指利用各种化学、物理效应将气体成分、浓度按一定规律转换成电信号输出的传感器件，是化学传感器中最活跃的一种，其广泛应用于煤矿、农业、化工、建筑、环保、医疗、家电等领域。
目前气敏传感器的主要产品包括可燃性气敏传感器、CO、H2S、NH3、SO2、C12、NO、NO2等毒性气敏传感器、氧传感器、溶氧传感器、CO2传感器等。
例如用于家庭或工业可燃性气体的检测、检漏报警器电路中所采用MQ-5、MQ-6型气敏传感器就属于可燃性气敏传感器。
MQ-5半导体气体传感器特点: 对液化气,天然气城市煤气有较好的灵敏度对乙醇,烟雾几乎不响应高灵敏度/快速响应恢复优异的稳定性/长寿命简单的驱动电路应用: 适用于家庭或工业上对液化气,天然气,煤气的监测装置。
MQ-6半导体气体传感器特点: 对液化气,丁烷,丙烷有较高的灵敏度抵抗乙醇蒸气、烟雾的干扰高灵敏度/快速响应恢复优异的稳定性/长寿命简单的驱动电路。
MQ-6适用于家庭或工业上对液化石油气（LPG）,丁烷,丙烷,LNG （液化天然气）的检测装置。
MQ系列可燃气体传感器的特点是：●检测范围为20ppm～10000ppm●灵敏度高，响应速度快，小于10秒●可靠性好●功耗≤0.75W●连续工作使用寿命大于3年●输出信号为伏特级MQ-5、MQ-6型气敏传感器的外观和相应的结构形式如上图1所示，它由微型氧化铝陶瓷管、氧化锌敏感层，测量电极和加热器构成，敏感元件固定在塑料或不绣钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。
封装好的气敏元件有6个管脚，其中4个用于信号取出，2个用于提供加热电流。
MQ-6型气敏器件对不同种类，不同浓度的气体有不同的电阻值。
实验二 霍尔式传感器的直流激励特性
实验二霍尔式传感器的直流激励特性一、实验目的：了解霍尔式传感器的结构、工作原理，学会霍尔式传感器做静态位移测试。
二、实验原理：霍尔式传感器是由两个环形磁钢组成梯度磁场和位于梯度磁场中的霍尔元件组成。
当霍尔元件通以恒定电流时,霍尔元件就有电势输出。
霍尔元件在梯度磁场中上、下移动时，输出的霍尔电势V取决于其在磁场中的位移量X，所以测得霍尔电势的大小便可获知霍尔元件的静位移。
三、实验所需部件：直流稳压电源、电桥、霍尔传感器、差动放大器、电压表、测微头。
四、实验步骤:1．按图(17）接线,装上测微头,调节振动圆盘上、下位置，使霍尔元件位于梯度磁场中间位置。
开启电源，调解微测头和电桥W D,使输出差放为零。
上、下移动振动台，使差放正负电压输出对称。
2．上、下移动测微头各3.5mm，每变化0.5mm读取相应的电压值。
并记入下表，作出V-X曲线，求出灵敏度及线性.X(mm)(—）0 -0。
500 -1.000 —1。
500 —2。
000 -2。
500 —3.000 -3.500V 0.01 2。
80 5。
28 7.66 9。
93 10.21 10.22 10.22X(mm)(+）0。
500 1.000 1.500 2.000 2。
500 3.000 3。
500V —2.33 —4.82 —7。
19 —9.93 -10.80 -11。
13 —11.13五、注意事项：直流激励电压必须严格限定在±2V，绝对不能任意加大，以免损坏霍尔元件。
六、V—X曲线、求灵敏度及线性：线性：由图可以看出坐标（-2,10.10）到坐标(2，—10.00)为线性的线性方程为:V=kX+b ，又知b=0。
01，带入坐标得最终方程为：V=-5.025X+0。
01灵敏度：K=-5.025。
实验二扩散硅压阻式传感器模块d1
实验二扩散硅压阻式压力传感器实验模块2.1实验目的：实验 2.1.1：了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。
工作原理：是指利用单晶硅材料的压阻效应和集成电路技术制成的传感器。
单晶硅材料在受到力的作用后，电阻率发生变化，通过测量电路就可得到正比于力变化的电信号输出。
压阻式传感器用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的变化的其他物理量（如液位、加速度、重量、应变、流量、真空度）的测量和控制。
转换原理：在具有压阻效应的半导体材料上用扩散或离子注入法，，形成4个阻值相等的电阻条。
并将它们连接成惠斯通电桥，电桥电源端和输出端引出，用制造集成电路的方法封装起来，制成扩散硅压阻式压力传感器。
平时敏感芯片没有外加压力作用，内部电桥处于平衡状态，当传感器受压后芯片电阻发生变化，电桥将失去平衡，给电桥加一个恒定电压源，电桥将输出与压力对应的电压信号，这样传感器的电阻变化通过电桥转换成压力信号输出。
压阻效应:当力作用于硅晶体时，晶体的晶格产生变形,使载流子从一个能谷向另一个能谷散射,引起载流子的迁移率发生变化，扰动了载流子纵向和横向的平均量，从而使硅的电阻率发生变化。
这种变化随晶体的取向不同而异，因此硅的压阻效应与晶体的取向有关。
硅的压阻效应不同于金属应变计（见电阻应变计），前者电阻随压力的变化主要取决于电阻率的变化，后者电阻的变化则主要取决于几何尺寸的变化（应变），而且前者的灵敏度比后者大50～100倍。
实验 2.1.2：了解利用压阻式压力传感器进行差压测量的方法。
2.2实验设备和元件：2.2.1 实验设备：实验台所属各分离单元和导线若干。
2.2.2 其他设备：2号扩散压阻式压力传感器实验模块，14号交直流，全桥，测量，差动放大实验模块，数显单元20V，直流稳压源+5V，+_12V电源。
2.3实验内容：2.3.1扩散压阻式压力传感器一般介绍：单晶硅材料在受到外力作用产生极微小应变时（一般步于400微应变），其内部原子结构的电子能级状态会发生变化，从而导致其电阻率剧烈变化（G因子突变）。
传感器测试实验报告
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UH＝KHIB，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UHk_，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XX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作出V-_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。
实验二 霍尔传感器测杨氏模量_15418
实验二霍尔传感器测杨氏模量_15418
霍尔传感器是一种常用的电磁元件，它具有良好的稳定性和精度，可以用来测量目标
物体的磁场强度，霍尔传感器的用途非常广泛，其中一个重要的应用就是测量杨氏模量。
杨氏模量是一种衡量材料结构力学性能的标准，它是由结构力学家吴增顺（1883—1972年）首先提出的。
它是由挤压、拉伸或轴向力作用而产生的应力和应变之互相关而确定的力学常数，是决定材料结构力学性能重要参数之一。
因为杨氏模量具有均匀性和良好
的可测性，因此它在力学领域具有重要的理论意义和应用意义。
由于杨氏模量对物体表面或物体内部的物理特性具有强的依赖性，检测它的方法也是
多样的，主要有压强法、拉伸法、法向法、弹性波传感法。
其中，用霍尔传感器来测量杨
氏模量原理最简便，最精确，它利用霍尔传感器读取物体表面及其内部生成的磁耦合信号，从而获得杨氏模量的参数。
霍尔传感器测量杨氏模量过程主要包括：物体安装、磁环安装和磁场输入，h采用霍
尔传感器和单片机测量两个待测物体之间的拉伸应力和拉伸变形，根据应力应变之间的关
系求出杨氏模量的值，同时应用电路技术加以采集传感器的响应幅值，防止外界杂音对测
量结果的影响。
有了霍尔传感器，无论在实验室还是在实地应用都能够大大提高测量杨氏模量的精度。
另外，由于霍尔传感器具有良好的性能可靠性，它在实现实时监测、实时计算和实时反馈
信息中也得到了广泛应用。
传感器与检测技术技术实验报告
天津广播电视大学武清分校《传感器与测试技术》实验报告姓名：学号：班级: 13春机械本实验一：电涡流式传感器实验一、实验目的1、了解电涡流传感器的实际应用。
2、了解电涡流传感器在静态测量中的应用。
3、了解电涡流传感器的结构、原理、工作特性。
4、通过实验掌握用电涡流传感器测量振幅的原理和方法。
5、通过实验说明不同的涡流感应材料对电涡流传感器特性的影响。
二、实验电路图及原理：图(1)电涡流式传感器由平面线圈和金属涡流片组成，当线圈中通以高频交变电流后，与其平行的金属片上感应产生电涡流，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。
三、实验所需部件：测微头、示波器、电压表、电涡流线圈、金属涡流片、电涡流变换器、三种金属涡流片。
四、实验步骤：1．按图连线，差动放大器调零，将电涡流传感器对准金属圆盘。
2．旋转测微器旋钮移动振动台，使电涡流传感器与金属片接触，此时涡流变换器的输出电压为零，由此开始向上旋转测微器旋钮，每隔0.5mm用电压表读取变换器的输出电压，将数据填入表1。
3．分别将铜片和铝片代替铁片，重复2的实验结果分别填入表2和表3。
4．将电涡流传感器连支架移到金属转盘上方，调整到其端面距盘面～1.0mm处，注意保持其端面与盘面的平行，不可碰擦。
5．涡流变换器的输出端与数字频率表相连，开启电机，调节转速，则电机转速可由下式得到：电机转速＝频率表显示值/金属转盘等分值×2 （本实验中等分值为4）五、实验数据及分析:表1 电涡流传感器对铁片的输出特性表3 电涡流传感器对铝片的输出特性实验二：电阻应变式传感器实验一．实验目的1、熟悉电阻应变式传感器在位移测量中的应用。
2、比较半导体应变式传感器和金属电阻应变式传感器的灵敏度。
传感器实验报告(电阻应变式传感器)
传感器技术实验报告院（系）机械工程系专业班级姓名同组同学实验时间 2014 年月日，第周，星期第节实验地点单片机与传感器实验室实验台号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（每只约20g）、、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：ΔR/R=Kε，式中ΔR/R为电阻丝电阻相对变化，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，四个金属箔应变片分别贴在弹性体的上下两侧，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通过这些应变片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，如图1-2所示R5、R6、R7为固定电阻，与应变片一起构成一个单臂电桥，其输出电压εk E R RR R R E U 4R 4E 21140=∆⋅≈∆⋅+∆⋅= （1-1） E 为电桥电源电压，R 为固定电阻值，式1-1表明单臂电桥输出为非线性，非线性误差为%10021L ⋅∆⋅-=RR γ。
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R 1、R 2、R 3、R 4上，可用万用表测量判别，R 1=R 2=R 3=R 4=350Ω。
2．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U i 短接，输出端Uo 2接数显电压表（选择2V 档），调节电位器Rw 3，使电压表显示为0V ，Rw 3的位置确定后不能改动，关闭主控台电源。
图1-2 应变式传感器单臂电桥实验接线图3．将应变式传感器的其中一个应变电阻（如R 1）接入电桥与R 5、R 6、R 7构成一个单臂直流电桥，见图1-2，接好电桥调零电位器Rw 1，直流电源±4V （从主控台接入），电桥输出接到差动放大器的输入端U i ，检查接线无误后，合上主控台电源开关，调节Rw 1,使电压表显示为零。
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。
自动化传感器实验报告二金属箔式应变片
自动化传感器实验报告二金属箔式应变片一、实验目的1. 了解金属箔式应变片的结构和原理；2. 熟悉金属箔式应变片的使用方法，了解应变片的贴合技巧；3. 学习如何采集应变片传感器的数据，并进行数据分析。
二、实验原理金属箔式应变片由两片弯曲的金属箔片组成，当物体受力时，金属箔片的形状产生微小变化，从而改变了电阻值，将电阻变化转化为电压信号后，通过放大电路进行放大，最终采集到微小的应变信号。
三、实验材料和器材1. 金属箔式应变片；2. 铝板；3. 双面胶带；4. 金属线；5. 多用示波器；6. 数字万用表；7. 功率放大器；8. 电压源。
四、实验步骤1. 将铝板剪成与应变片相同大小的矩形块；2. 在铝板上面涂上一层双面胶带；3. 将应变片轻轻地压在双面胶带上，注意不要用力，以免损坏应变片；4. 拉伸铝板，记录应变片在不同应变程度下的电压信号并记录下来；5. 通过功率放大器，将电压信号输出，并用数字万用表测量；6. 重复步骤4和5直到所有数据得到记录。
五、实验结果1. 在不同应变程度下，记录应变片电压信号的数据如下表所示。
应变程度（%）电压信号（mV）0% 0.01mV5% 0.05mV10% 0.10mV15% 0.15mV20% 0.21mV25% 0.27mV2. 通过数据分析，得到应变片的灵敏度为0.054mV/%，即在每增加1%的应变程度时，应变片电压会相应增加0.054mV。
六、实验分析1. 实验中，使用铝板来搭载应变片，是因为铝板的本身就具有一定的弹性，能够很好地承受力的作用。
2. 在实验中，应注意不要用力过大，否则会造成应变片的破损。
3. 在进行数据分析时，应遵循精确性的原则，以免误差产生。
通过本次实验，我们深入了解和学习了金属箔式应变片的使用和数据分析技术，对于传感器的使用和故障分析具有一定的参考价值。
实验2电阻式传感器单臂桥、双臂桥、全桥比较
实验二金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较
一、实验目的：比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度，得出相应的结论。
二、原理：（1）不同受力方向的两片应变片接入电桥作为邻边，
电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。
当两片应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压U02=EK/ε2。
（2）全桥测量电路中，将受力性质相同的两应变片接入电桥对边，不同的接入邻边，当应变片初始阻值：R1= R2= R3=R4，其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时，其桥路输出电压U03=KEε。
其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温度误差均得到改善。
三、需元件与单元，同实验一
四、实验步骤：同实验一：1）阻值测量；2）差动运放调零；3）电桥调零。
接线图见1-2、1-3
根据实验所得的单臂、半桥和全桥输出时的灵敏度和非线性度，从理论上进行分析比较。
阐述理由(注意：实验一、二的放大器增益必须相同)。
图1-2 半桥电路图
图1-3 全桥电路图
五、思考题：某工程技术人员在进行材料拉力测试时在棒材上贴了两组应变片，如何利用这四片电阻应变片组成电桥，是否需要外加电阻。
图1-4 应变式传感器受拉时传感器圆周面展开图。
传感器原理及应用的实验报告
传感器原理及应用的实验报告1. 引言本实验旨在通过实际操作了解传感器的原理及其在不同领域的应用。
传感器是现代科技中不可或缺的一部分，它们能够将感知到的信息转换成可量化的信号，从而实现信息的采集和传输。
2. 传感器的原理传感器基本原理是通过特定的物理或化学效应，将被测量的物理量或化学量转换成电信号。
以下是一些常见传感器的工作原理：•光电传感器：光电传感器利用光的特性来探测物体的存在或非存在。
它会发射出光束，并通过测量光照度的变化来判断物体是否存在或被触发。
•压力传感器：压力传感器通过测量物体受力后的变形量来确定物体的压力。
常见的压力传感器应用于汽车制造、医疗设备和工业控制等领域。
•温度传感器：温度传感器通过测量物体的热量来确定物体的温度。
它们在许多领域中都起着重要作用，如气象学、热管理、工业控制等。
•湿度传感器：湿度传感器通过测量物体周围环境中的湿度来确定湿度水平。
它们在农业、气象学、仪器和设备制造等领域中广泛应用。
当然，以上只是传感器的一小部分类型和原理，不同的传感器有不同的原理和工作方式。
3. 实验设计及步骤为了更好地理解传感器的原理和应用，我们设计了以下实验，并依次进行了以下步骤：1.实验1：光电传感器的应用–步骤1: 准备实验所需材料和设备，包括光电传感器、灯光源、连线等。
–步骤2: 将光电传感器和灯光源连接，调整灯光源的亮度和位置。
–步骤3: 测试光电传感器在不同光照条件下的反应和输出信号。
2.实验2：压力传感器的应用–步骤1: 准备实验所需材料和设备，包括压力传感器、测试物体等。
–步骤2: 将压力传感器固定在测试物体上，并连接相关电路。
–步骤3: 测试不同压力下压力传感器的输出信号，并记录数据。
3.实验3：温度传感器的应用–步骤1: 准备实验所需材料和设备，包括温度传感器、温度计等。
–步骤2: 将温度传感器与温度计放置在相同环境中，并记录两者的温度数据。
–步骤3: 比较温度传感器和温度计的测量结果，探讨其准确性和精度。
传感器实验报告
实验一 箔式应变片性能一、实验目地：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、了解实际使用的应变电桥的性能和原理。
二、实验原理：本实验说明箔式应变片在单臂直流电桥、半桥、全桥里的性能和工作情况。
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，当被测件受力发生形变，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，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R 1、R 2、R 3、R 4中，电阻的相对变化率分别为△R 1／R 1、△R 2／R 2、△R 3／R 3、△R 4／R 4，当使用一个应变片时，R ΔR R =∑；当二个应变片组成差动状态工作，则有RR R Δ2=∑；用四个应变片组成二个差动对工作，且R 1＝R 2＝R 3＝R 4＝R ，RR R Δ4=∑。
由此可知，单臂，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。
根据戴维南定理可以得出测试电桥的输出电压近似等于1/4·E ·∑R ，电桥灵敏度Ku ＝V ／△R ／R ，于是对应于单臂、半桥和全桥的电压灵敏度度分别为1/4E 、1/2E 和E.。
由此可知，当E 和电阻相对变化一定时，电桥及电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。
三、实验所需部件：直流稳压电源（±4V 档）、电桥、差动放大器、箔式应变片、砝码（20g ）、电压表（±4v ）。
四、实验步骤：1、调零 开启仪器电源，差动放大器增益至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，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。
调零后电位器位置不要变化。
2、按图（1）将实验部件用实验线连接成测试桥路。
桥路中R 1、R 2、R3、和W D 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、下梁中的一片工作片）。
自动化传感器实验报告二金属箔式应变片——半桥性能实验
自动化传感器实验报告二金属箔式应变片——半桥性能实验篇一：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，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为电阻丝电阻相对变化，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，电桥的输出电压反应了相应的受力状态。
Ug?EK(?1??2??3??4) 4对单臂电桥输出电压U01=EKε/4；对等臂电桥输出电压U01=EKε/2；对全电桥输出电压U01=EKε。
电桥的非线性误差??K??(K?)2?(K?)3???121?K?21418三、需用器件与单元：应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源。
四、实验步骤：1、接入模板电源±15V(从主控箱引入)，检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模板调节增益电位器Rw3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，输出端与主控箱面板上数显表电压输入端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)。
关闭主控箱电源。
2、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与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7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)如图1-2所示。
检查接线无误后，合上主控箱电源开关。
调节Rw1，使数显表显示为零。
3、在电子称上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到200g砝码加完。
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。
实验2、电阻应变称重传感器实验
实验二、电阻应变称重传感器实验一、实验目的1、观察和分析电阻的应变效应，掌握电阻应变片的工作原理和方法；2、熟悉DRVI可重组虚拟实验开发平台结构原理及使用；二、实验仪器和设备1、DRVI可重组虚拟实验开发平台1套2、数据采集仪（DRDAQ－USB）1套3、计算机1台4、称重台（DRCZ－A）1个三、电阻应变片工作原理简介本实验的电阻应变计采用的是惠斯通全桥电路，当物料加到载物台后，4个应变片会发生变形，产生电压输出，经采样后送到计算机由DRVI快速可重组虚拟仪器平台软件处理。
因为电桥在生产时有一些误差，不可能保证每一个电桥的电阻阻值和斜率保持一致。
所以，传感器在使用之前要经过非线性校正，使计算机在经过采样后得到的数字量，与真实质量之间必须是一种线性关系，图2.1 电阻应变片输入与输出对应关系示意图这种线性关系需要由标定来完成。
图2.2 应变电阻称重传感器实验（服务器端）设计原理图图2.1是电阻应变片的输入与输出对应关系的示意图，图中，y表示传感器的输出（电压），x表示传感器的输入（力），L0是原始数学对应关系。
K表示L0的斜率，它实际上对应于电阻应变片的灵敏度；b表示L0的截距，它实际上表示的是电阻应变片的零位（即传感器在没有施加外力的情况下的输出电压）。
左图表示的是随着截距b的改变，其数学对应关系的改变情况。
右图表示的是截距b不改变，随着斜率改变，传感器的数学关系的改变情况。
分别调整称重台的零位电位器和增益电位器实际就是改变截距b和灵敏度K。
在实验的过程中同学们可以调整这两个电位器来看看传感器的曲线变化。
调整后，需要作全量程的5～10点标定，记录下标定结果，并根据结果作图。
在实验中采用的电阻应变片是DRYB －5－A 型应变电阻应变片，它具有精度高、复现性好的特点。
需要特别强调的是：由于电阻应变片的过载能力有限（150%），所以，在实际使用过程中应尽量避免用力压传感器的头部或冲击传感器。
否则，极易导致传感器因过载而损坏！实验实验系统组成如图2.3所示图2.3 实验系统组成四、实验步骤及内容1、将称重台的传感器输出线与实验台上对应的接口相连。
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《传感器实验》
主题：应变式传感器实验
姓名：
2014年 4 月 20 日
第一章应变式传感器实验
第五节实验步骤与记录
5.1 Load cell 特性与转换电路实验
1.将KH-73001实验模板放在实验台上，取出KH78001负载单元备用。
2.使用盒式排针线连接KH71001供电模块与模组供电接口。
使用标准USB-B jack连接线连接KH78001负载单元中应变式压力传感器输出接口与KH73001对应传感器接口。
3使用KH71003中工控表1连接模组输出（工控表1中COM-接模组输出GND；V/A+接入被测信号），测量J1测试点（零点补偿电压）并并调整VR1，使传感器输出-=-在无负重下，V out 的电压为0.24V（补偿托盘自重导致的测量数值偏移）
4.测量V out 的输出电压，并调整VR2，使传感器输出在无负重下，V out 的电压为0 V。
5.以100g的砝码放在盛物盘上，并调整VR1 使V out 的电压为1V，此时，转换电路
的输出转换率为1V/100g。
6.依照表1-2 所列的重量，将砝码组合后，放在Load Cell 上，利用工控表测量V out
b =0.0063 0.3770
b = 0.0062 0.3800
b =0.0062 0.3798
8.由表1-2 可求得Load Cell 转换电路的转换率大约为
__6.225_____V/Kg=____6.225___mV/g。
9.调节VR1起什么作用？V out与3、4点间的电压满足什么关系？
答：调整VR1，改变仪器放大器的增益，使得转换电路的输出保持在10mV/g。
要使得整个转换电路的输出为10mV/g，则仪器放大器必须有2500 倍的增益(4mV/kg x 2500 =10mV/g)，使得补偿托盘自重导致的测量数值偏移。
线性关系。