《测试技术》实验指导书(201809)
K测控121郁林学号240121131《检测技术》实验指导书及报告二合一
《检测技术》实验指导书及实验报告班级; K测控121课程：姓名：郁林学号： 240121131南京工程学院自动化学院测控技术与仪器教研室2014.11实验四电容式传感器特性实验时间：一、实验目的掌握电容式传感器的结构和工作原理；掌握电容传感器测量位移的方法。
二、实验原理电容式传感器有多种形式，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C xl，下层定片与动片形成的电容定为C x2，当将C xl和C x2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。
三、实验所需部件电容传感器、电容变换器、差动放大器、低通滤波器、低频振荡器、测微仪。
图 4 电容式传感器特性实验原理四、实验步骤l、按图4接线，电容变换器和差动放大器的增益适中。
2、装上测微仪，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。
3、以此为起点。
向上和向下位移动片3mm，每次0.5mm，记录数据。
4、低频振荡器输出接“激振Ⅰ”端，移开测微头，适当调节频率和振幅，使差放输出波形较大但不失真，用示波器观察波形。
五、注意事项1、电容动片与两定片之间的片间距离须相等，必要时可稍做调整。
位移和振动时均不可有擦片现象，否则会造成输出信号突变。
2、如果差动放大器输出端用示波器观察到波形中有杂波，请将电容变换器增益进一步减小。
3、由于悬臂梁弹性恢复滞后，虽然测微仪回到初始刻度，但差放输出电压并不回零，此时可反方向旋动测缴仪，使输出电压过零后再回到初始位置，反复几次，差放电压即到零，然后进行负方向实验。
六、实验报告1、根据实验所得位移与输出电压关系，并作出V-X曲线，求得灵敏度。
((-0.38)+(-0.29)+(-0.21)+(-0.16)+(-0.10)+(-0.06)+(0.08)+0.16+0.24+0.28+0.37+0.40)灵敏度S=△V/△X△V=0.4-(-0.38)=0.78 △X=3-(-3)=6S=0.78/6=0.132、用低频振荡器输出接“激振Ⅰ”端，移开测微头，适当调节频率和振幅，使差放输出波形较大但不失真时，用示波器观察波形情况是怎样的？答：测得VPP=752mv Freq=7、692Hz波形是个不失真的正弦信号图3、实验小节（实验结果分析、实验中遇到的问题及解决办法以及实验体会）。
测试技术实验指导书
测试技术实验指导书赵爱琼编付俊庆审长沙理工大学测控教研室07 年3 月前言测试技术是一门实践非常强的技术基础课，通过实验，了解测试系统中各环节（包括传感器、信号变换与放大、仪表显示与记录装置、实验数据的计算机分析与处理）的作用与特点，加深同学们对测试技术基本内容和基本概念的理解。
本实验指导书适用于交通运输、机电、机制、测控、自控、车辆工程，汽车服务工程、电子信息等专业的测试技术课、检测与传感器技术课、传感器与自动检测课、传感器原理及应用等课的实验。
各专业可根据课时的需要适当取舍，要求同学们在实验中要动脑动手，以达到提高实验动手能力的目的。
本实验指导书由赵爱琼老师编写，付俊庆教授审稿，并经测控教研室全体老师讨论定稿由于编写仓促，水平有限，书中缺点错误在所难免，恳请读者批评指正测控教研室07年3月目录实验一霍尔传感器特性实验实验二电涡流传感器特性实验实验三电容传感器特性实验实验四压电式传感器特性实验与振动实验实验五电阻应变片及电桥性能实验实验六动应力测量实验七振动测量实验八应变式传感器测量系统的设计附一：CSY——2000系列传感器与检测技术实验台组成附二：实验报告格式与要求霍尔传感器特性实验一、实验目的：1、掌握霍尔传感器的工作原理及特性2、掌握霍尔传感器的静态标定方法3、了解霍尔传感器在振幅测量中的应用二、实验器材：1、CSY-2000传感器与检测技术实验台，其中所取单元：霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、直流源±4v、±15v、测微头、数显单元、低频振荡器2、电子示波器、工控机数据采集系统三、实验原理：根据霍尔效应，霍尔电势U=KIBsinα。
若保持霍尔元件的激励电流I不变，而使其在一均匀梯度磁场中移动时，则输出霍尔电势值U只决定于它在磁场B中的位移量。
本实验即通过对U大小的测量来得其位移。
四、实验内容及步骤：1、将霍尔传感器按图1安装。
霍尔传感器与实验模板的连接见图2进行。
测试技术与信号处理 实验实验指导书
实验一 周期信号波形的叠加本实验是用计算机仿真的方法来观察周期信号叠加的原理及过程。
一、实验目的通过运行、观察各次谐波合成三种非正弦周期信号（方波、锯齿波、三角波）的过程，以及改变某次谐波的幅值或相位角值对合成波所产生的影响，以加深对周期信号频谱结构和叠加原理的认识。
二、实验前预习内容（P6-P8页预习报告） 三、实验原理根据傅里叶级数的理论，凡满足狄里赫利条件的周期信号x （t ）都可以展开为0001()(cos sin )n n n x t a a n t b n t ωω∞==++∑∑∞=++=100)sin(n n n t n A a ϕω这说明周期信号是由一个或几个，乃至无穷多个不同频率、不同幅值和不同相位的谐波叠加而成的，因此可以用谐波信号叠加合成出复杂的周期信号。
四、实验设备计算机及本实验仿真软件。
五、软件启动及说明：1． 启动计算机并找到本实验仿真软件的子目录，点击执行文件“测试技术实验.exe ”则出现一个封面，点击“进入”后，进入本实验界面。
2． 进入界面后，点击工具栏上的“实验一”，即可进入实验，接着请在出现的对话框上选择波形和填写“改阶次”、“振幅比”、“相位差”、“直接显阶”参数，输入数据的时候请从主键盘输入，小键盘已经被锁定；本软件预设置的是方波、改阶＝0、振幅比＝1、相位差＝0、直接显阶＝1。
参数说明：TYPE —— 波形代号（1—方波；2—锯齿波；3—三角波） 改阶—— 要改变某谐波的幅值或初相角的阶次，不改则输入零。
振幅比—— 由改阶次所确定的那阶谐波改变后的振幅与其原理论振幅之比。
本实验的理论方波、锯齿波、三角波的幅值均设计为1。
相位差——由改阶次确定的那阶谐波改变后的相位角与其原来相位角之差。
直接显阶 ——不依次运行，而直接显示合成至某阶的合成波形图。
n —— 当前谐波的阶次（运行某波形所达到的阶次） A —— 振幅 ϕ —— 相位角3． 点击“继续”键后则自动显示出相关图形，屏幕上方显示当前波的参数，下方显示输入的各参数。
测试技术实验指导书共8页
测试技术实验指导书交通运输工程学院测控室2005年5月10日实验一应变片的粘贴与检验一、实验目的：1、了解应变敏感元件——应变片的构造、特点。
2、掌握箔式应变片的粘贴方法。
3、掌握对已粘贴好的应变片的检验方法。
二、实验设备：电桥一个万用表一个兆欧表一个应变片连接片粘结剂502清洗剂酒精或丙酮红外线灯三、实验要求：1、观察、选择和检验应变片：1）、观察各种类型和规格的应变片的构造、了解其特点。
2）、根据测试需要选择不同阻值和类型的应变片。
3）、先检查应变片完好后，先用万用表、再用电桥测出应变片的准确阻值、要求组成同一电桥的各应变片的灵敏度系数相同，其阻值相差应小于0.5欧。
2、试件表面的清洗及处理：1）、除去试件表面的铁锈、油漆和污物。
2）、用锉刀、砂布等打磨试件的粘贴处、光洁度应达到5左右。
3）、用划针在测点处划出应变片的定位线。
4）、用清洗剂对试件进行清洗。
3、粘贴应变片1）、在测点和应变片的反面均匀的涂上一层502胶，将应变片涂胶的一面放到测点上并对好定位线。
2）、在应变片的正面复盖上一小片滤纸或塑料薄膜，防止粘手，然后用手指沿应变片的纵向、向一个方向滚压，挤出应变片下的气泡和多余的胶水。
3）、按住应变片不动，保持3分钟左右即可（注：如果不是瞬干胶，则要晾干24小时）3、安装接线：1）、在应变片的引出线端约2厘米处粘一小块联接片。
2）、将应变片的引出线烫上锡并套上套管。
3）、将应变片的引出线在联接片上焊接好4、贴片质量检查：1）、用万用表测量应变片的引出线，检查在贴片的过程是否造成短路、断路。
2）、用兆欧表测量应变片与试件间的绝缘电阻，要求达到或大于100兆欧，如果未达到，可用红外线灯烘烤，直到达到要求为止。
5、应变片的防潮处理：测试前一般要对应变片进行防潮保护。
方法一：将防潮剂（配方：松香50%、石蜡40%、黄油10%）在容器中加热熔化、搅拌均匀、涂在应变片上，完全盖住应变片。
方法二：直接用703胶涂盖即可。
测试技术实验指导书
测试技术与信号处理实验指导书实验一箔式应变片性能一一单臂电桥实验二箔式应变片三种桥路性能比较实验三应变电路的温度补偿实验四半导体应变片性能实验五箔式应变片与半导体应变片性能比较实验六差动变压器性能实验七差动螺管式电感传感器位移测量实验八霍尔式传感器的直流激励特性实验九电涡流式传感器的静态标定实验十电容式传感器特性实验一箔式应变片性能一一单臂电桥—%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・比较各桥路间的输出关系。
二、实验原理：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。
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Ri、R2、Rs、心中，电阻的相对变化率分别为ZkRi/Ri、AR2 / AR J /AR4/R4,当使用一个应变片时，= 当二个应变片组成差动状态工作，则有= 警；用四个应变片组K. R成二个差动对工作，且R1=R2=R3=R4=R,=芋理。
R.由此可知，单臂，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。
三、实验所需部件：直流稳压电源（土4V档）、电桥、差动放大器、箔式应变片、测微头、（或双孔悬臂梁、称重袪码）、电压表。
一四、实验步骤：1.调零。
开启仪器电源，差动放大器增益置最大（顺时针方向旋到底），“ +、一”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。
如需使用毫伏表，则将毫伏表输入端对地短路，调整“调零”电位器，使指针居“零”位。
拔掉短路线，指针有偏转是有源指针式电压表输入端悬空时的正常情况。
调零后关闭仪器电源。
测试技术实验指导书
测试技术实验指导书李锐广东海洋大学工程学院实验一. 金属泊式应片：直流单臂、半桥、全桥比较实验目的：验证单臂、半桥、全桥的性能，比较它们的测量结果。
实验所需单元：直流稳压电源、差动放大器、电桥、F/V(频率/电压)表。
实验注意事项：（1）电桥上端虚线所示的四个电阻实际并不存在。
（2）在更换应变片时应关闭电源。
（3）实验过程中如发现电压表过载，应将量程扩大。
（4）接入全桥时，请注意区别各应变片的工作状态，桥路原则是：对臂同性，邻臂异性。
（5）直流电源不可随意加大，以免损坏应变片。
实验步骤：（1）直流电源旋在±2V档。
F/V表置于2V，差动放大器增益打到最大。
（2）观察梁上的应变片，转动测微头，使梁处于水平位置（目测），接通总电源及副电源。
放大器增益旋至最大。
（3）差动放大器调零，方法是用导线将放大器正负输入端与地连接起来，输出端接至F/V表输入端，调整差动放大器上的调零旋钮，使表头指示为零。
（4）根据图1的电路，利用电桥单元上的接线和调零网络连接好测量电路。
图中r及w1为调平衡网络，先将R4设置为工作片。
（5）直流电源打到±4V，调整电桥平衡电位器使电压表为零（电桥调零）。
（6）测微头调整在整刻度（0mm）位置，开始读取数据。
图1 应变片直流电桥电路（8）保持差动放大器增益不变，将R3换为与R4工作状态相反的另一个应变片，形成半桥电（9）保持差动放大器增益不变，将R1、R2两个电阻换成另外两个应变片，接成一个直流全（10）观察正反行程的测量结果，解释输入输出曲线不重合的原因。
（11）在同一坐标上描绘出X—V曲线，比较三种接法的灵敏度。
思考题1．根据X—V曲线，计算三种接法的灵敏度K=∆V/∆X，说明灵敏度与哪些因素有关？2．根据X—V曲线，描述应变片的线性度好坏。
3．如果相对应变片的电阻相差很大会造成什么结果，应采取怎样的措施和方法？4．如果连接全桥时应变片的方向接反会是什么结果，为什么？霍尔式传感器霍尔元件的结构中，矩型薄片状的立方体称为基片，在它的两侧各装有一对电极。
测试技术实验指导书
测试技术实验指导书封士彩编徐州师范大学机电工程学院目录实验一信号频谱分析实验 (2)实验二悬臂梁固有频率测试实验 (7)实验一信号频谱分析实验一、实验目的1．熟悉典型信号的波形和频谱特征，从信号中读取所需的信息。
2．了解信号频谱分析的基本方法及仪器设备。
3．训练制定方案和如何选择仪器的能力。
二、实验设备和工具1．信号发生器及信号采集分析软件。
2．计算机、打印机。
三、实验内容本实验利用采集分析软件和信号发生器对信号进行频谱分析。
由信号发生器产生多种典型波形信号，通过对该信号进行数据采集和频谱分析，得到信号的频谱特性数据。
分析结果用图形在计算机上显示出来，也可通过打印机打印出来。
四、实验原理1.典型信号极其频谱分析的作用正弦波、方波、三角波和白噪声信号是实际工程测试中常见的典型信号，这些信号时域、频域之间的关系很明确，并且都具有一定的特性，通过对这些典型信号的频谱进行分析，对掌握信号的特性，熟悉信号的分析方法大有益处，并且这些典型信号也可以作为实际工程信号分析时的参照资料。
2.频谱分析的方法频谱是构成信号的各频率分量的集合，它完整地表示了信号的频率结构,即信号由哪些谐波组成，各谐波分量的幅值大小及初始相位,从而揭示了信号的频率信息。
信号的频谱可分为幅值谱、功率谱、对数谱等。
对信号作频谱分析的设备主要是频谱分析仪或软件，它把信号按数学关系作为频率的函数显示出来，其工作方式有模拟式和数字式二种。
模拟式频谱分析仪以模拟滤波器为基础，从信号中选出各个频率成分的量值；数字式频谱分析仪以数字滤波器或快速傅立叶变换为基础，实现信号的时-频关系转换分析。
3.周期信号的频谱分析周期信号是经过一定时间可以重复出现的信号，满足条件：x （t ）=x(t+nT)，从数学分析已知，任何周期函数在满足狄利克利（Dirichlet ）条件下，可以展开成正交函数线性组合的无穷级数，通常有实数形式表达式：∑∑∞=∞=-+=++=1001000)]cos([)]sin()cos([)(n n n n n n t n A a t n b t n a a t x ϕωωω直流分量幅值为：⎰-=2/2/0)(1T T dt t x T a22n n n b a A +=各频率分量的相位为:n nn a b arctg =ϕ各余弦分量幅值为:⎰⎰--==2/2/02/2/0)2cos()(2)cos()(2T T T T n dt t nf t x T tdt n t x T a πω各正弦分量幅值为:⎰⎰--==2/2/02/2/0)2sin()(2)sin()(2T T T T n dt t nf t x T dt t n t x T b πω4.非周期信号的频谱分析非周期信号是在时间上不会重复出现的信号，一般为时域有限信号，具有收敛可积条件，其能量为有限值。
检测技术实验指导书
检测技术实验指导书实验五交流全桥的应用——振动测量实验一、实验目的了解交流全桥测量动态应变参数的原理与方法。
二、实验仪器传感器实验箱，信号源、万用表、应变片传感器模块、虚拟示波器、振动源和应变输出、应变输出专用连接线。
三、实验原理将应变传感器模块电桥的直流电源E换成交流电源E，则构成一个交流全桥，其输出 u= E ，用交流电桥测量交流应变信号时，桥路输出为一调制波。
四、实验内容与步骤1．将实验箱的“应变输出”插座用“应变式”连接线接到“应变传感器实验模块”的黑色插座上。
因振动梁上的四片应变片已组成全桥，引出线为四芯线，因此可直接接到实验模板上的四个插孔上。
四个插孔上对角线插孔的阻值为350Ω左右，若两组对角线阻值均为350Ω左右则接线正确。
RR图5-12．根据图5-1，接好交流电桥调平衡电路及系统，R8、Rw1、C、Rw2为交流电桥调平衡网络。
从实验台上接入±15V直流电源到实验箱“直流电源”插座上。
确保无误后，开启实验台电源开关。
将音频信号源的频率调节到1KHz左右，幅度峰-峰值调节到Vp-p=10V。
3．调节Rw1、Rw2使虚拟示波器检测到一条在零点的直线。
5．将低频信号源输出接入振动台激励源插孔，调节低频输出幅度和频率使振动台(圆盘) 有明显振动。
6．低频信号源幅度调节不变，改变低频信号源输出信号的频率。
用虚拟示波器读出频率改变时差动放大器输出调制波包络的电压峰－峰值，填入表5-1。
表5-1 f(Hz) Vo(p-p) 五、实验报告从表5-1的实验数据得出振动梁的共振频率。
实验十差动变压器的应用——振动测量实验一、实验目的了解差动变压器测量振动的方法。
二、实验仪器传感器实验箱(二)、信号源、差动变压器传感器、差动变压器模块、音频信号源、相敏检波模块、频率/转速表、振动源、直流稳压电源、虚拟示波器。
三、实验原理差动变压器测量动态参数与测量位移的原理相同，不同的是输出的调制信号要经过检波才能观测到所测的动态参数。
“检测技术”实验指导书共75页word资料
检测技术实验指导书机电学院，2019.3目录CSY－2000系列传感器与检测技术实验台 (3)预习实验（一）移相器相敏检波器的使用 (6)预习实验（二）温度源的温度控制调节实验 (8)实验一应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验 (38)实验二差动变压器测位移实验 (44)实验三电容式传感器的位移实验 (51)实验四霍尔传感器特性研究 (53)实验五压电式传感器测振动实验 (57)实验六光纤传感器的位移特性实验 (59)实验七K热电偶测温性能实验 (63)实验八集成温度传感器的特性实验 (68)CSY－2000系列传感器与检测技术实验台说明书一、实验台的组成CSY－2000系列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、实验台桌等组成。
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；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）；温度（转速）智能调节仪；计算机通信口；主机箱面板上装有电压、频率转速、气压、计时器数显表；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）。
转动源：手动控制0－2400转／分；自动控制300－2400转／分。
温度源：常温－180℃。
3、传感器：基本型有电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式位移传感器、霍尔式位移传感器、霍尔式转速传感器、磁电转速传感器、压电式传感器、电涡流传感器、光纤传感器、光电转速传感器（光电断续器）、集成温度(AD590)传感器、K型热电偶、E型热电偶、Pt100铂电阻、Cu50铜电阻、湿敏传感器、气敏传感器共十八个。
《测试技术》实验指导书
测试在冲击载荷下的受力最大值及变化过程。 三、实验原理
LC1004 动态应变仪为八通道采用电子自动平衡技术，其主要技术指标处于 国际领先水平，配接不同类型的应变片及应变式传感器，除了测量结构和材料 的应变外，还可以测量力、压力、扭矩、温度、加速度、速度、位移等多种物 理量。桥路零点自动平衡 测试方便快捷；自动修正长电缆测量时引入的误差。 1、 测量系统方框图：
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实验一 电阻应变片的粘贴技术
实验项目性质：验证性实验 实验计划学时：2 学时 一、实验目的
1、初步掌握常温用电阻应变片的粘贴技术。 2、为后续电阻应变测量的实验做好在试件上粘贴应变片、接线、防潮、检查等 准备工作。 二、实验内容 掌握应变片的粘贴方法与技巧。 三、实验方法和步骤 1、选片：
在确定采用那种类型的应变计后，用肉眼或放大镜检查丝栅是否平行，有 否霉点、锈点、用数字式万用表测量各应变片电阻值，选择电阻值差在土 0．5 欧姆内的 8~10 枚应变片供粘贴用。 2、测点表面的清洁处理：
图为 一应变片方式 2 线系统
图为二应变片方式 2 线系统
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图为四应变片方式 在连接成三种接线方式时，必须使用 120 的应变测量片，为防止电磁干扰， 特别是 50Hz 干扰，桥盒与应变片之间的连线要用屏蔽线，并且屏蔽网要做好接 地处理。
四、实验仪器设备 1、悬臂梁 ，加载砝码。 2、应变片、数字万用电表、502 胶水等贴片材料及在补偿块一个。 3、 LC1004 动态应变仪。
为防止在导线被拉动时应变计引出线被拉坏，可使用接线端子,接线端子相 当于接线柱，使用时先用胶水把它粘在应变计引出线前端,然后把应变计引出线 及导线分别焊于接线端子的两端，以保护应变计，如上图所示。 6、防潮处理：
测试技术的实验指导书
《测试技术》实验指导目录目录 (1)实验一电阻式传感器电桥性能比较实验 (2)实验二差动变压器特性实验 (5)实验三变面积式电容传感器特性实验 (8)实验四涡流传感器的位移特性实验 (11)实验五涡流传感器的振动测量实验 (13)实验一电阻式传感器电桥性能比较实验一、实验目的1、了解电阻应变式传感器的基本结构与使用方法。
2、掌握电阻应变式传感器放大电路的调试方法。
3、掌握单臂电桥电路的工作原理和性能。
4、比较单臂、半桥和全桥电路的输出特性和灵敏度。
二、实验所用单元电阻应变式传感器、调零电桥、差动放大器板、直流稳压电源、数字电压表、位移台架。
三、实验原理及电路1、电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其阻值发生变化，这就是电阻应变效应，其关系为：ΔR/ R＝Kε，ΔR 为电阻丝变化值，K为应变灵敏系数，ε为电阻丝长度的相对变化量ΔL/ L。
通过测量电路将电阻变化转换为电流或电压输出。
2、电阻应变式传感如图3-1 所示。
传感器的主要部分是下、下两个悬臂梁，四个电阻应变片贴在梁的根部，可组成单臂、半桥与全桥电路，最大测量范围为±3mm。
3、电阻应变式传感的单臂电桥电路如图3-2 所示，图中R1、R2、R3为固定，R为电阻应变片，输出电压UO＝EKε，E为电桥转换系数。
四、实验步骤1、固定好位移台架，将电阻应变式传感器置于位移台架上，调节测微器使其指示15mm左右。
将测微器装入位移台架上部的开口处，旋转测微器测杆使其与电阻应变式传感器的测杆适度旋紧，然后调节两个滚花螺母使电阻式应变传感器上的两个悬梁处于水平状态，两个滚花螺母固定在开口处上下两侧。
2、将实验箱（实验台内部已连接）面板上的±15V 和地端，用导线接到差动放大器上；将放大器放大倍数电位器RP1旋钮（实验台为增益旋钮）逆时针旋到终端位置。
3、用导线将差动放大器的正负输入端连接，再将其输出端接到数字电压表的输入端；按下面板上电压量程转换开关的20V档按键（实验台为将电压量程拨到20V 档）；接通电源开关，旋动放大器的调零电位器RP2旋钮，使电压表指示向零趋近，然后换到2V 量程，旋动调零电位器RP2旋钮使电压表指示为零；此后调零电位器RP2旋钮不再调节，根据实验适当调节增益电位器RP1。
《测试技术》实验指导书(机电专业)分析
实验相关说明，请仔细阅读：1.实验过程中请自带U盘，进行实验一时需要提前将程序拷贝到U盘内。
2.做好预习，每次实验前检查预习报告。
3.迟到10分钟以上的同学，另选批次补做实验，并对实验成绩做降级处理。
4.实验一在实训楼机房331进行，其他实验均在实训楼319进行。
5.请严格按照系统中所选批次来实验室做实验，如确实有事无法按时进行实验，请联系其他同学进行调换，并在实验前与指导老师说明情况。
除机房实验外，每批实验最多18人。
6.未能按时进行实验的同学，请关注每个实验中最后一批的实验时间，缺做实验者将取消实验成绩，没有实验成绩将无法参加本门课程考试，希望大家引起重视。
7.实验报告完成后请在下一次实验时带到实验室交给老师。
《测试技术》实验指导书（机电专业）指导教师：黄伟桂林电子科技大学二Ｏ一四年十月目录实验一信号分析 1 实验二电涡流传感器特性测试及应用8 实验三转子不平衡量测量（综合性实验）12 实验四悬臂梁固有频率测试(设计性实验，考核) 211实验一 信号分析预习要求：1、了解并掌握信号的时域描述及频域描述的含义及方法；2、理解周期信号的幅值频谱和相位频谱的概念和意义；3、初步了解利用Matlab 软件进行信号处理的方法。
一、 实验目的1、通过实验深入理解信号的时域描述和频域描述的含义及信号的幅值频谱和相位频谱的意义；2、通过合成一矩形波、三角波和锯齿波，更深入地理解前后沿陡峭的波形含有更多的高次谐波的概念；3、学习用微形计算机进行速傅里叶变换（FFT ）的计算方法，同时认识数据窗的作用，感性认识加窗与否对信号的影响。
二、 实验设备1、计算机一台；2、Matlab 仿真软件；3、源程序文件“S W A1”、“S W A2”、“DFA” 。
三、 实验原理本实验主要分为以下三个部分：1、数字信号合成程序（SWA1）一维的周期信号)(t f 的傅里叶级数展开式可表示成以下二式：∑∞=++=1000)s i n c o s ()(n n n t b t n a a t f ωω (1-1)∑∞=++=100)c o s ()(n n n t n A A t f ϕω n=1,2,3… (1-2)使用程序SMA1，根据公式(1-2)的原理，输入各次谐波的次数A(I)、振幅R(I)、及相位F(I)，在显示器屏幕上可输出一个相应的复杂周期信号。
指导书-测试技术实验
测试技术基础实验说明书北京航空航天大学机械学院机械制造实验室实验一光栅传感器测位移实验１）.实验目的１.了解光栅传感器的基本结构、特点、工作原理。
２.掌握光栅传感器测量位移的原理及方法。
２）．实验原理光栅位移传感器由光源、聚光灯、标尺光栅、指示光栅和光电元件组成。
光源发出的光线经过透镜照射在光栅上，再通过光栅照射在光电元件上，把光信号转换成电信号。
光栅测量位移的工作原理是基于莫尔条纹现象。
两块栅距w相同，黑白宽度相同的长光栅，当它们的刻线面彼此平行互相靠近，且沿刻线方向保持成一个很小的夹角θ时，由于遮光效应或光的衍射作用，在a-a线上，两块光栅的黑色刻线相交，透光缝隙相重，因此形成一条亮带。
在b-b线上，一块光栅上的黑色刻线正好将另一块光栅的透光部分挡住，形成一条暗带。
这些明暗相间的条纹就是所谓的莫尔条纹。
当光栅透过的光线越多，光电元件的输出越大，当光栅透过的光线越少，输出信号与位移间的关系可近似的用正弦函数表示。
即： V=Vo+VmSin(2πx/w)式中：V --光电元件输出的电压信号；Vo--输出信号中的平均直流分量；Vm--输出正弦信号的幅值； W --栅距。
X --两光栅间的瞬时相对位移量。
由上式可见，光电元件的输出电压的大小反映了光栅瞬时位移量的大小，从而实现了位移量向电量的转换。
在实际应用中，被测物体的移动方向是经常改变的，而莫尔条纹的明暗变化只与位移有关，而与位移方向无关，为了辨别位移的方向必须增加一个观测点，然后根据两个观测点输出信号U1、U2间的相位关系来定位移的方向。
当光栅正向运动时，U1超前U2 90度，当光栅反向运动时，U2超前U1 90度，利用这一特点，便可构成简单的辨向电路。
通常采用的是“四倍频辨向电路”。
所谓四倍频电路是一种位置细分法，就是使正弦信号在0度、90度、180度、270度都有脉冲输出，可使测量精度提高四倍。
将辨向电路输出信号（Y 1、Y2）送到加、减计数电路进行记数，再通过译码驱动电路，将位移量显示出来。
测试技术-实验大纲
《测试技术》实验课程教学大纲一、课程名称：测试技术实验二、课程性质：专业指导性选修课三、实验学时：12学时四、课程类型：非独立设课五、课程适用专业：机械设计制造及其自动化六、教学目的：测试技术课程是机械设计制造及其自动化专业必修的一门重要的专业基础课，课程内容丰富，覆盖的知识面广。
它是一门理论性及实践性较强的工程学科。
测试与传感技术课程实验课的主要任务是通过实验，使学生了解常用传感器的工作原理和性能，熟悉不同传感器的信号变换电路的不同特点。
使学生在基本知识、基本理论、实验方法和实验技能等方面受到系统的培训，培养学生分析问题与解决问题的能力，理论联系实际的能力，实验动手能力以及严谨的科学作风，从而使学生具有良好的实验素质，同时又为后续课程和实验、毕业设计以及今后从事工程技术工作奠定良好的基础。
通过有计划、有目的的培养和训练，使学生在实验技能方面达到如下要求：1．掌握实验台的原理和结构，正确使用实验台。
2．能按实验要求独立的完成实验操作。
3．正确的分析实验结果，书写实验报告。
4．具有一定的传感器测试和设计的基本知识。
七、实验教学项目表八、实验报告要求：实验报告应包含实验目的、实验步骤、实验内容、实验数据（原始数据、图表等）、实验结论及在实验中出现的问题和解决方法。
要求报告干净整洁，字体清晰，独立完成。
九、实验成绩评定：对于验证性实验：考勤及预习提问占实验成绩的20%，操作技术占实验成绩的40%，实验报告占实验成绩的40%；对于综合性、设计性实验：考勤及预习提问占实验成绩的20%，操作技术占实验成绩的20%，实验报告占实验成绩的40%，综合创新能力占20%。
实验成绩最终折合成该门课程总成绩的20%。
十、教材及参考书：教材建议选用：《传感器与测试技术》．叶湘滨．国防工业出版社．2007参考书：1.《传感器原理、设计与应用》．刘迎春、叶湘滨．国防科技大学出版社2.《传感器与检测技术》．陈杰、黄鸿．高等教育出版社3.《传感器原理及工程应用》．郁有文等．西安电子科技大学出版社。
测试技术实验指导书
测试技术实验指导教材成都大学工业制造学院实验中心目录实验一应变片单臂电桥性能实验 (1)一、实验目的 (1)二、实验设备和工具 (1)三、实验原理 (1)四、实验步骤 (1)五、思考题 (2)实验二应变片半桥性能实验 (3)一、实验目的 (3)二、实验设备和工具 (3)三、实验原理 (3)四、实验步骤 (3)五、思考题 (4)实验三应变片全桥性能实验 (5)一、实验目的 (5)二、实验设备和工具 (5)三、实验原理 (5)四、实验步骤 (5)五、思考题 (2)实验一应变片单臂电桥性能实验一、实验目的1．从理论上了解金属箔式应变片的直流单臂桥的工作原理和工作情况；2．了解金属箔式应变片的实际应用—测力。
二、实验设备和工具1．CSY2000D型传感器系统实验仪（直流稳压电源、电桥、差动放大器、称重传感器、电压表等）；2．砝码、导线等。
三、实验原理1．金属箔式应变片可以把应变的变化转化为电阻的变化，如果应变是由外力引起的，则电阻变化反映了外力的变化；2．为了显示和记录应变的大小，就必须将电阻的变化通过测量电桥电路转化为电压或电流的变化。
3．测量电桥主要有平衡电桥和不平衡电桥两种，前者常用直流供电，并且在测试前和测试时需要两次平衡，一般用于静态应变测量；后者是利用电桥输出电流或电压与电桥各参数间的关系进行工作的，可满足动态应变的测量需要。
四、实验步骤1．观察整个传感实验仪的结构。
2．接入模板电源±15V（从主控台引入），在确保线路正确接好之后才能开启电源。
3．旋钮初始位置为直流稳压电源±2V档，电压表2V档。
4．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，输出端与主控台面板上数显表输入端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）。
5．差动放大器调零后，关闭电源，拆除接线。
测试技术实验指导书5个机械类3个电阻、电容、电感(常熟理工学院)
实验指导书常熟理工学院检测技术实验指导书（适用于电气与自动化工程学院自动化专业）电气与自动化工程学院2010年9月实验注意事项1、在实验前务必详细阅读实验指南，并做好实验预习报告，没有做好预习报告者不得做实验。
2、严禁用酒精、有机溶剂或其它具有腐蚀性溶液擦洗主机箱的面板和实验模板面板。
3、请勿将主机箱的电源、信号源输出端与地（⊥）短接，因短接时间长易造成电路故障。
4、请勿将主机箱的±电源引入实验模板时接错。
5、在更换接线时，应断开电源，只有在确保接线无误后方可接通电源。
6、实验接线时，要握住手柄插拔实验线，不能拉扯实验线。
7、实验完毕后，请将传感器及实验模板放回原处。
实验一金属箔式应变片电桥性能实验第一部分：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，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。
对单臂电桥输出电压U o1= EK ε/4。
三、需用器件与单元：主机箱(±4V、±15V、电压表)、应变式传感器实验模板、托盘、砝码。
图1 应变式传感器四、实验步骤：应变传感器实验模板说明：实验模板中的R1、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R1、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R4。
《测试技术实验》
《测试技术实验》 实验指导书肖体兵 段宏机电工程学院二０一八年十二月印《工程测试技术实验》实验指导书目录实验一测试装置动态特性的测量 (3)实验二机械转子底座的振动测量和分析 (13)实验三虚拟仪器（Labview）上机实验 (17)附 1 实验报告书格式 (33)附 2 实验报告内容 (34)2实验二 测试装置动态特性的测量3实验指导书实验项目名称：测试装置动态特性的测量实验项目性质：综合性所属课程名称：测试技术实验实验计划学时：2一．实验目的1．了解差动变压器式位移传感器的工作原理2．掌握测试装置动态特性的测试3．掌握m-k-c 二阶系统动态特性参数的影响因素二．实验内容和要求1. 差动变压器式位移传感器的标定2．弹簧振子二阶系统的阻尼比和固有频率的测量三．实验主要的仪器设备和材料该实验需要的主要仪器设备有：弹簧振子实验台、计算机、采集卡、电源。
1．弹簧振子实验台弹簧振子实验台的原理如图2-1所示，主要由弹簧k 、质量振子m 、阻尼器c 、传感器、台架、振子位置调节器等组成。
阻尼器由阻尼薄片和介质阻尼及传感器铁心运动副组成，更换不同面积的阻尼薄片和介质，可获得不同的阻尼系数。
实验台为一典型的m-k-c 二阶系统，系统的传递函数为21()G s ms cs k=++ (1)《工程测试技术实验》实验指导书4系统的无阻尼固有频率为n ω= (2)系统的无因次阻尼比为ξ= (3) 系统的有阻尼固有频率d ωω= (4)2．测量原理1) 原理根据测量出的弹簧振子欠阻尼二阶系统的阶跃响应曲线来求系统的动态特性：固有频率n ω和阻尼比ξ。
关于该方法的详细说明可参见教材。
2) 实验步骤先将质量振子偏离平衡，具有一定的初始位移，然后松开。
该二阶系统在初始位移的作用下，产生一定的输出，位移传感器图2-1 弹簧振子实验弹簧k振子m 传感器台架阻尼cUSB 数据采集仪计算机 调节器实验二 测试装置动态特性的测量5采集到系统的输出并传输给计算机，该输出曲线如图2-2所示。
测试的技术实验指导
第二部分基本实验指导1 机械参数综合测试系统的组成一、实验目的1、建立对机械参数电测技术的感性认识，了解测试系统的基本组成。
2、了解计算机测试系统的组成。
3、巩固和加深理解电阻应变片测量原理。
4、认识常用的各类传感器，了解其工作原理及应用。
二、实验原理1、实验装臵的组成：由一自由端受动载荷激振的等强度梁，并在其上安装了各种类型的传感器如图1所示。
图1 实验装臵组成2、典型的测试系统：3、信号变换：悬臂梁在动载激振力的作用下，其力学、运动学参数分别由各类传感器将这些待测的非电参数的变化转换成电量的变化。
应变（ε）——电阻应变片的阻值变化(ΔR/R)-——电压变化位移（S）——差动变压器传感器的电压变化速度（V）——磁电式速度传感器的电压变化加速度（a）——压电式加速度传感器的电荷的变化频率（f）——光电转速传感器的光电流的变化4、信号测量：由于经传感器转换所得的电量一般都是很微弱的，不能直接显示或记录下来，必须经过测量电路将这些微弱信号进行放大处理，其测量所用的仪器如下：5、信号分析悬臂梁在受迫振动下，由上述方法测得的五个参数，根据示波图可进行计算、分析。
6、包含信号处理功能的测试系统用典型的CRAS采集、分析处理系统，对信号测试过程的各个环节进行计算机采集、分析处理实验。
三、主要仪器及耗材静态数字电阻应变仪、悬臂梁实验台、压电式加速度传感器、电荷放大器、ＹＤ２８－Ａ型动态电阻应变仪、DRVI虚拟仪器、计算机。
四、实验内容和步骤1、利用金属材料的特性，将非电量的变化转换成电量的变化，应变测量的转换元件为应变片，用粘结剂将应变片牢固地贴在试件上，当被测试件受到外力作用长度发生变化时，粘贴在试件上的应变片也发生相应变化，应变片的电阻值也随着发生了变化，这样就把机械量——变形，转换成电量——电阻值的变化。
用灵敏的电阻测量仪器——电桥，测出电阻值的变化，就可以换算出相应的应变，如果这个电桥用应变来刻度，就可以直接读出应变，完成非电量的电测。
测试技术实验指导书
实验一光电感测传感器性能实验一、实验目的了解光敏晶体管、光遮断器的特性二、实验仪器设备1、KL-62001 实验器。
2、模板KL-64001，KL-64002，KL-64003。
3、连接线2mm-0.65mm。
4、附件：小磁铁三、实验电路原理说明（一）、光电晶体光控电路本电路由光电晶体所构成的光控开关电路。
当光电晶体不受光时，C、E 两端为截止状态，因此输出端为高电位。
当受光时，受光强度的大小，输出电压随之做大小变化。
（二）、光遮断器当光遮断器的检测口没有物体通过时，发光二极管加一偏压，产生一光源，此一光源，照射光电晶体，集电极电流变大，使集电极电位（Vo）下降。
一旦光束被检测物阻断时，光电晶体的集电极电路下降，集电极电压（Vo）上升。
利用集电极电压的高低变化，并将输出波形加以调整，即可侦测物体的有无。
四、实验步骤与记录（一）、光电晶体1、依图所示，取出KL-64001 模板的PHOTO TRANSISTOR 区域。
2、输出Vo1 端接KL-62001 STATUS DISPLAY & DCV INPUT 正端，接地接INPUT 负端。
3、KL-62001 接线图4、将KL-62001 主机的电源打开，此时显示器应亮。
5、将KL-62001 STATUS DISPLAY & DCV MODE 选在DCV，RANGE 定在20V。
6、当光电晶体不受光时（用手将光电晶体的受光面遮住），量测Vo1 端的电压值，记录。
7、当光电晶体受光时（以日光灯直射时），量测Vo1 端的电压值，记录。
8、光源打开，移动光电晶体与光源的距离，记录。
距离 0cm 5cm 10cm 15cm 20cm 30cm 40cm 50cmVo1（二）、光遮断器1、依图所示，找出KL-64001 模板的PHOTO INTERRUPTOR 区域。
Vo2 端接至KL-62001 STATUS DISPLAY & DCV INPUT 正端，接地端接至INPUT 负端。
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目录实验一电阻应变传感器应用（静态载荷测量） (1)实验二电阻应变传感器应用2（动态载荷测量） (5)实验三电感传感器应用（接近开关） (9)实验四霍尔测速实验 (12)实验五温度控制与热电偶测温实验 (15)实验六光纤传感器应用（位移测量）及光电控制 (22)实验一 电阻应变传感器应用（静态载荷测量）一、实验目的1．认识电阻应变片的类型、组成与结构； 2．掌握单臂半桥、双臂半桥、四臂全桥的连接； 3．验证电阻应变片电桥加减特性；二、实验器件1．等强度悬臂梁式电阻应变传感器的结构，见图1-1。
图1-1 传感器 2．首先认识电阻应变片。
A 图1-3 金属丝式电阻应变片图1-4 箔式电阻应变片电阻应变片由基底、敏感栅、盖片和引线等部分组成，见图1-3和图1-4。
观察等强度悬臂梁式电阻应变传感器上的电阻应变片及其粘贴、布置，用万用表测量电阻应变片的电阻值为：_____________Ω。
三、实验内容与操作步骤（一）单臂半桥测量1．关闭应变仪电源。
2．分别将补偿片接线端子2和3、1通道应变片接线端子B 和B 1的金属片短接；再将补偿片接线端子4和5的金属片断开。
3．按图1-5b ）接线。
将应变片R 1接到1通道的A 、B 端点，将应变片R 补接到补偿片接线端子的1、2端点；（R 1是受力应变片，称为工作片；R 补是不受力应变片，称为补偿片）。
a) b) c)图1-5 单臂半桥接线图 4．检查无误后接通应变仪的电源。
5．将托盘悬挂在悬梁臂上。
调零：按一下实验箱面板右下角的“平衡”键，使显示屏的指示值为零（可能由于干扰误差，调整时显示值不为零，应尽可能使其接近于零）。
6．加载：将1个标准砝码轻轻的放到托盘上。
7．读数：待托盘稳定后读取显示屏的数值并记录到表1-1中。
8．继续往托盘上加砝码，每加一个，待托盘稳定后读取数值并记录到表1-1中，累计加载4个砝码。
9．卸载：逐个从托盘上去掉砝码，每去掉一个，待托盘稳定后读取数值并记录到表1-1中，直到去完为止。
123456补偿1R 补R1A BB1CD GA C（二）双臂异号半桥测量1．关闭应变仪电源，从接线排上去掉应变片。
2．分别将补偿片接线端子2和3、1通道应变片接线端子B 和B 1的金属片断开；再将补偿片接线端子4和5的金属片短接。
3．按图1-6 b ）接线。
将应变片R 1接到1通道的A 、B 端点，将应变片R 2接到1通道的B 、C 端点。
a)b) c)图1-6双臂异号半桥接线图4．检查无误后接通应变仪的电源。
5．将托盘悬挂在悬梁臂上。
调零：按一下实验箱面板右下角的“平衡”键，使显示屏的指示值为零（可能由于干扰误差，调整时显示值不为零，应尽可能使其接近于零）。
6．加载：将1个标准砝码轻轻的放到托盘上。
7．读数：待托盘稳定后读取显示屏的数值并记录到表1-2中。
8．继续往托盘上加砝码，每加一个，待托盘稳定后读取数值并记录到表1-2中，累计加载4个砝码。
9．卸载：逐个从托盘上去掉砝码，每去一个，待托盘稳定后读取数值并记录到表1-2中，直到去完为止。
AC123456补偿1ABB1CDG（三）双臂同号半桥测量1．关闭应变仪电源，从接线排上去掉应变片。
2．保持补偿片接线端子4和5的金属片短接。
3．按图1-7b ）接线，将应变片R 1接到1通道的A 、B 端点，将应变片R 3接到1通道的B 、C 端点。
a) b) c)图1-7 双臂同号半桥接线图4．检查无误后接通应变仪的电源。
5．将托盘悬挂在悬梁臂上。
调零：按一下实验箱面板右下角的“平衡”键，使显示屏的指示值为零（可能由于干扰误差，调整时显示值不为零，应尽可能使其接近于零）。
6．按上面实验步骤进行加载卸载操作，将实验数据记录到表1-3中。
123456补偿1ABB1CDGAC（四）四臂全桥测量1．关闭应变仪电源，从接线排上去掉应变片。
2．分别将补偿片接线端子2和3、4和5、应变片接线端子B 和B 1的金属片断开。
3．按图1-8 b ）接线，将应变片R1接到1通道的A 、B 端点，将应变片R2接到1通道的B 、C 端点，将应变片R3接到1通道的C 、D 端点，将应变片R4接到1通道的A 、D 端点。
a) b) c)图1-8 四臂全桥接线图4．检查无误后接通应变仪的电源。
5．将托盘悬挂在悬梁臂上。
调零：按一下实验箱面板右下角的“平衡”键，使显示屏的指示值为零（可能由于干扰误差，调整时显示值不为零，应尽可能使其接近于零）。
6．按上面实验步骤进行加载卸载操作，将实验数据记录到表1-4中。
7．关掉应变仪电源；从电桥盒上去掉应变片。
实验二 电阻应变传感器应用2（动态载荷测量）一、实验目的1．掌握动态压力测量的方法及系统组成； 2．了解动态应变仪、数字存储示波器的使用方法。
1ABB1CDG补偿R4123456AC二、实验器件YD-28型动态电阻应变仪、等强度悬臂梁式电阻应变传感器（图2-1）、DS5042M 数字存储示波器、计算机、PCI-1710数据采集卡、测控实验箱ZCY －Ⅱ型综合传感器实验仪。
所需单元和部件：磁电式传感器、压电式传感器、电压放大器、差动放大器、V/F 表、低通滤波器、低频振荡器。
三、实验内容与操作步骤1．关闭应变仪电源，按图2-2将应变片接到应变仪的电桥盒上，组成四臂全桥。
2．按图2-3利用数字存储示波器构成动态力测量系统：将动态应变仪的电压输出接数字存储示波器的1通道。
3．按下“总调零”按钮调零。
4．给应变传感器加动态载荷，通过数字示波器观察动态力测量曲线并保存曲线。
5．按图2-4利用计算机构成动态力测量系统：将动态应变仪的电压输出接到计算机中的数据采集卡的1通道。
6．按下“总调零”按钮调零。
7．给应变传感器加动态载荷，通过计算机观察动态力测量曲线并保存曲线。
图2-1 等强度悬臂梁式电阻应变传感器F四、实验思考题如何从实验曲线判断某一瞬间力的大小？图2-4 动态力测量系统2图2-3 动态力测量系统 1图2-2 电桥电路实验报告部分：姓名：学号：班级：小组号：四、实验数据填表将表1-1、表1-2、表1-3和表1-4的数据汇总到表1-5中。
表1-5 实验数据记录表五、实验思考题与问答题1．接完每一种电桥，加载前为什么要调零？2．根据表中所记录的测量数据画出单臂半桥、双臂异号半桥、四臂全桥输入-输出曲线（正行程，加载-卸载分别画）。
从各个曲线特点可得到哪些结论？3．从实验测量数据分析电桥的输出特性，得到电桥加减特性结论。
4．实验测量数据与理论值存在差异，请问误差产生的原因是什么？实验三 电感传感器应用（接近开关）一、实验目的1．了解电感传感器的结构和工作原理； 2．利用电感接近开关组成控制系统。
二、实验器件计算机、电感接近开关、继电器（DC24V ）、红绿指示灯（DC24V ）、直流稳压电源（DC24V ）、导线、起子等。
三、实验原理1．差动变压器由衔铁、初级线圈、次级线圈和线圈骨架等组成。
初级线圈做为差动变压器激励用，相当于变压器的原边，次级线圈由两个结构尺寸和参数相同的线圈反相串接而成，相当于变压器的副边。
差动变压器是开磁路，工作是建立在互感基础上的。
其原理及输出特性见图（1）图（1）图（2）2． 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。
通过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。
涡流效应与金属导体本身的电阻率和磁导率有关，因此不同的材料就会有不同的性能。
在实际应用中，由于被测体的材料、形状和大小不同会导致被测体上涡流效应的不充分，会减弱甚至不产生涡流效应，因此影响电涡示波器流传感器的静态特性，所以在实际测量中，往往必须针对具体的被测体进行静态特性标定。
四、实验内容与操作步骤 （一）电感传感器的结构认识差动变压器传感器如图4-1所示，电涡流传感器如图4-2所示，电感接近开关如图4-3所示。
（二）电感接近开关控制系统1．电感接近开关控制原理如图4-4所示。
+-V图4-4 电感接近开关控制原理图 图4-1 差动变压器传感器结构图 图4-2 电涡流传感器结构图图4-3 电感接近开关结构图2．接线：按图4-5所示，将电感接近开关、继电器、指示灯、直流电源等连成开关控制系统，以控制指示灯的亮和灭。
（2、6端点之间是常闭开关，接绿灯，4、6端点之间是常开开关，接红灯，7、8端点之间是继电器线圈）3．接好线检查无误后，接通电源开关，此时绿灯亮。
4．将金属物靠近电感接近开关的探测端面，观察红/绿指示灯的亮灭情况：__________________________________________________________________。
第三次实验报告部分：姓名：学号：班级：小组号：五、实验报告1．被测金属物的材质、被测金属物与电涡流探头端面的距离对检测有何影响？图4-5 电感接近开关控制接线图2．电感接近开关是如何实现金属探测及信号指示控制的？可结合控制电路原理图说明。
实验四 霍尔测速实验一、实验目的：了解霍尔传感器结构和熟悉霍尔组件的应用——测量转速。
二、实验仪器：霍尔传感器、+5V 、2～24V 直流电源、转动源、频率/转速表。
三、实验原理；根据霍尔效应，霍尔电势U H =K H IB ，其中K H 为灵敏度系数，由霍尔材料的物理性质决定，当通过霍尔组件的电流I 一定，霍尔组件在一个磁场中磁通作用下，就输出一个电势，称为霍尔电势。
利用霍尔效应表达式：U H ＝K H IB ，当被测圆盘上装上N 只磁性体时，转盘每转一周磁场变化N 次，每转一周霍尔电势就同频率相应变化，输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测出被测旋转物的转速。
（一）霍耳传感器的结构认识1．霍耳位移传感器的结构如图2-2所示，霍耳接近开关的结构如图2-3所示。
2．如图2-4所示，霍耳接近开关与频率/转速表组成转速测量系统。
霍耳接近开关位于转盘磁铁的上方。
图2-2 霍耳位移传感器磁铁W D 图2-1 霍耳元件工作基本原理四、实验内容与步骤1．根据图2-5所示，完成实验接线，霍尔传感器已安装于传感器支架上，且手动调整转盘使霍尔组件正对着转盘上的磁钢。
“2～24V ”直流稳压电源接到“转动源”的“转动电源”输入端。
将+5V 电源接到三源板上“霍尔”电源端，霍尔输出接到频率/转速表。