南昌大学传感器与检测技术实验报告

实验报告

实验课程：传感器与检测技术

学生姓名：苏文斌

学号：6100311200

专业班级：自动化114班

2014年 6月5日

目录

实验一差动变压器的应用

实验二热电偶的原理及分度表的应用实验三热敏电阻测温演示实验

实验四霍尔式传感器的静态位移特性

南昌大学实验报告

学生姓名： 苏文斌 学 号： 6100311200 专业班级： 自动化114班 实验类型：□ 验证 □ 综合 □ 设计 □ 创新 实验日期： 实验成绩：

实验一 差动变压器的应用——电子秤

一、实验目的：

1、了解差动变压器的实际应用。

2、根据理论知识熟悉差动变压器工作原理。

二、实验耗材：

音频振荡器、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、V /F 表、电桥、砝码、振动平台。

三、实验步骤：

有关旋钮初始位置：音频振荡器调至4KH Z ，V/F 表打到2V 档。

按图1接线，组成一个电感电桥测量系统，开启主、副电源，利用示波器观察调节 音频振荡器的幅度旋钮，使音频振荡器的输出为V P-P 值为lV 。

将测量系统调零，将V/F 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CHl 或CH2切换开关置5V/div ，音频振荡器的频率旋钮置5KHz

，幅度旋钮置中间位置。开启主、副电源，调节电桥网络中

图1 接线

的W1，W2，使V/F表和示波器显示最小，再把V/F表和示波器Y轴的切换开关分别置2V和50mv/div，细条W1和W2旋钮，使V/F表显示值最小。再用手按住双孔悬臂梁称重传感器托盘的中间产生一个位移，调节移相器的移相旋钮，使示波器显示全波检波的图形。放手后，粱复原。

适当调整差动放大器的放大倍数，使在称重平台上放上一定数量的砝码时电压表指示不溢出。

去掉砝码，必要的话将系统重新调零。然后逐个加上砝码，读出表头读数，记下实验数据，填入下表；

曲线图如下：

去掉砝码，在平台上放一重量未知的重物，记下电压表读数，关闭主副电源。

利用所得数据，求得系统灵敏度及重物重量。

四、注意事项：

（1）砝码不宜太重，以免粱端位移过大。

（2）砝码应放在平台中间部位，为使操作方便，可将测微头卸掉。

五、实验心得

本次实验是我们第一次进行传感器与检测技术的实验，实验开始对实验仪器比较好奇，进行了各种尝试，最后按照实验指导书进行了连线，但是遇到了实

验仪器存在问题，不能进行实验，进过与其他小组同学的合作之后才得以完成，

本次实验我们不仅仅第一次见识到了这样的实验仪器，并且通过实验加强了自己对理论知识的理解，差动变压器的应用相对而言比较广泛，这也加强了我们自己动手能力。

南昌大学实验报告

学生姓名：苏文斌学号：6100311200 专业班级：自动化114班实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：

实验二热电偶的原理及分度表的应用

一、实验目的：

1、了解热电偶的原理及现象。

2、掌握和熟悉热电偶的理论知识。

二、实验仪器：

＋15V 不可调直流稳压电源、差动放大器、电压表、加热器、热电偶、水银温度计（自备）、主、副电源。

三、实验步骤：

1、了解热电偶在实验仪上的位置及符号，实验仪所配的热电偶是由铜－康铜组成的简易热电偶，分度号为T。实验仪有二个热电偶，它封装在双平行梁的上片梁的上表面（在梁表面中间二根细金属丝焊成的一点，就是热电偶）和下片梁的下表面，二个热电偶串联在一起产生热电势为二者的总和。

2、按图４接线、开启主、副电源，调节差动放大器调零旋钮，使电压表显示零，记录下自备温度计的室温（此时的温度为冷端温度）。

图四

3、将＋15V直流电源接入加热器的一端，加热器的另一端接地（加热时间不要超过2 分钟）。观察电压表显示值的变化，待显示值稳定不变时记录下电压表显示的读数E。

4、用自备的温度计测出上梁表面热电偶处的温度t并记录下来。（注意：温

度计的测温探头不要触到应变片，只要触及热电偶处附近的梁体即可）。

5、根据热电偶的热电势与温度之间的关系式： ( , ) ( , Eab t to = Eab t tn ) + Eab(tn ,to ) 计算热端温度为t，冷端温度为0℃时的热电势， ( , ) o Eab t t ,根据计算结果，查分度表得到温度t。

6、热电偶测得温度值与自备温度计测得温度值相比较。（注意：本实验仪所配的热电偶为简易热电偶、并非标准热电偶，只要了解热电势现象）

7、实验完毕关闭主、副电源，尤其是加热器＋15V 电源（自备温度计测出温度后马上拆去＋15V电源连接线），其它旋钮置原始位置。

附表如下：

四、实验数据：

室温：29℃

E=0.171mV

测得温度T=40℃

又Eab（T，Tn）=E/（150*2）=0.570mV

Eab（T，T0）=Eab（T，Tn）+Eab（Tn，T0）

=0.570mV+1.155mV

=1.725mV

查表得T的理论值为：T=43℃

五、实验思考：

1、为什么差动放大器接入热电偶后需再调差放零点？

答：因为热电偶的自由端与工作端处在室温。

2、即使采用标准热电偶按本实验方法测量温度也会有很大误差，为什么？

答：热电偶测量温度时，其冷端保持温度恒定（冰点温度），热端接触待测物体，此时产生温差电动势。但由于冷端处于室温环境中，热端与冷端温差并非热端与冰点的温差，因此必须加入冷端补偿电路，此时测得的电动势才与摄氏温度一一对应。但由于本实验中冷端温度为室温且没有用冷端补偿器，所以导致测量温度有很大误差。

六、实验心得：

本次实验的原理是热电偶的原理，在次之前我们在理论课部分进行了详细的学习，热电偶的热电势不仅仅与热端温度有关，而且和冷端温度也有关系，只有冷端温度恒定的时候，才能通过测量热电势得到热端温度，否则需要通过补偿导线将冷端延长到一个温度恒定的地方，所以本次实验我们的理论知识还是比较充分，但是实验过程中还是遇到了一些问题，实验数据也出现了一些误差，但是通过本次实验对理论知识进行了衣服呢验证，有一定收获。