传感器与检测技术实验

合集下载

传感器与检测技术实验报告

传感器与检测技术实验报告

传感器与检测技术实验报告一、实验目的本次实验旨在深入了解传感器与检测技术的基本原理和应用,通过实际操作和数据测量,掌握常见传感器的特性和检测方法,培养我们的实践能力和解决问题的思维。

二、实验设备与材料1、传感器实验箱,包含各类常见传感器,如电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、光电式传感器等。

2、数字万用表、示波器。

3、实验连接导线若干。

三、实验原理1、电阻式传感器电阻式传感器是将被测量的变化转换为电阻值的变化。

常见的有应变式电阻传感器和热敏电阻传感器。

应变式电阻传感器基于电阻应变效应,当受到外力作用时,其电阻丝发生形变,从而导致电阻值的变化;热敏电阻传感器则根据温度的变化改变自身电阻值。

2、电容式传感器电容式传感器是将被测量的变化转换为电容值的变化。

主要有变极距型、变面积型和变介质型电容传感器。

其工作原理基于电容的定义式 C =εS/d,其中ε 为介质的介电常数,S 为两极板的相对面积,d 为两极板间的距离。

3、电感式传感器电感式传感器是利用电磁感应原理将被测量转换为电感量的变化。

包括自感式和互感式传感器。

自感式传感器通过改变线圈的自感系数来反映被测量;互感式传感器则是根据互感系数的变化进行测量。

4、光电式传感器光电式传感器是把被测量的变化转换成光信号的变化,然后通过光电元件转换成电信号。

常见的有光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管等。

四、实验内容与步骤1、电阻式传感器实验(1)连接应变式电阻传感器到实验电路,施加不同的外力,用数字万用表测量电阻值的变化,并记录数据。

(2)将热敏电阻传感器接入电路,改变环境温度,测量电阻值,绘制温度电阻曲线。

2、电容式传感器实验(1)分别连接变极距型、变面积型和变介质型电容传感器到实验电路,改变相应的参数,如极距、面积或介质,用示波器观察输出电压的变化。

(2)记录不同参数下的输出电压值,分析电容值与输出电压的关系。

3、电感式传感器实验(1)连接自感式传感器,改变磁芯位置或气隙大小,测量电感值的变化。

传感器与检测技术综合实验 有数据及答案

传感器与检测技术综合实验 有数据及答案

实验报告本课程名称:传感器与检测技术综合实验指导教师:班级:姓名:学号:2013~2014学年第一学期广东石油化工学院计算机与电子信息学院实验目录实验一金属箔式应变片――单臂电桥性能实验实验二金属箔式应变片――半桥性能实验实验三金属箔式应变片――全桥性能实验实验四金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验实验五直流激励时线性霍尔传感器的位移特性实验实验六霍尔转速传感器测电机转速实验实验七磁电式转速传感器的测电机转速实验实验八电涡流传感器的位移特性实验实验九光纤传感器的位移特性实验实验十光电转速传感器的转速测量实验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,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。

对单臂电桥输出电压U o1= EKε/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、1位数显万用表(自备)。

托盘、砝码、42图1 应变片单臂电桥性能实验安装、接线示意图四、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。

传感器实验指导书

传感器实验指导书

传感器与检测技术实验指导教师:陈劲松实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验错误!未指定书签。

实验二金属箔式应变片-全桥性能实验及电子秤实验错误!未指定书签。

实验三电容式传感器的位移特性实验 ..... 错误!未指定书签。

实验四Pt100热电阻测温实验.................. 错误!未指定书签。

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:金属丝在外力作用下发生机械形变时,其电阻值会发生变化,这就是金属的电阻应变效应。

金属的电阻表达式为:SlR ρ=(1)当金属电阻丝受到轴向拉力F 作用时,将伸长l ∆,横截面积相应减小S ∆,电阻率因晶格变化等因素的影响而改变ρ∆,故引起电阻值变化R ∆。

对式(1)全微分,并用相对变化量来表示,则有:ρρ∆+∆-∆=∆S S l l R R (2)式中的l l ∆为电阻丝的轴向应变,用ε表示,常用单位με(1με=1×mm mm 610-)。

若径向应变为rr ∆,电阻丝的纵向伸长和横向收缩的关系用泊松比μ表示为)(l l r r ∆-=∆μ,因为S S ∆=2(rr ∆),则(2)式可以写成: llk l l l l l l R R ∆=∆∆∆++=∆++∆=∆02121)()(ρρμρρμ(3) 式(3)为“应变效应”的表达式。

0k 称金属电阻的灵敏系数,从式(3)可见,0k 受两个因素影响,一个是(1+μ2),它是材料的几何尺寸变化引起的,另一个是)(ρερ∆,是材料的电阻率ρ随应变引起的(称“压阻效应”)。

对于金属材料而言,以前者为主,则μ210+≈k ,对半导体,0k 值主要是由电阻率相对变化所决定。

实验也表明,在金属丝拉伸比例极限内,电阻相对变化与轴向应变成比例。

通常金属丝的灵敏系数0k =2左右。

用应变片测量受力时,将应变片粘贴于被测对象表面上。

国家开放大学-传感器与测试技术实验报告——热电阻

国家开放大学-传感器与测试技术实验报告——热电阻

安装方法对热电阻的安装,应注意有利于测温准确,安全可靠及维修方便,而且不影响设备运行和生产操作。

要满足以上要求,在选择对热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下几点:1、为了使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电阻。

2、带有保护套管的热电阻有传热和散热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻应该有足够的插入深度:1)对于测量管道中心流体温度的热电阻,一般都应将其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装)。

如被测流体的管道直径是200毫米,那热电阻插入深度应选择100毫米;2)对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度),为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热电阻。

浅插式的热电阻保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电阻的标准插入深度为100mm。

3)假如需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电阻插入深度1m即可。

4)当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管。

安装注意1、热电阻应尽量垂直装在水平或垂直管道上,安装时应有保护套管,以方便检修和更换。

2、测量管道内温度时,元件长度应在管道中心线上(即保护管插入深度应为管径的一半)。

3、温度动圈表安装时,开孔尺寸要合适,安装要美观大方。

4、高温区使用耐高温电缆或耐高温补偿线。

5、要根据不同的温度选择不同的测量元件。

一般测量温度小于400℃时选择热电阻。

6、接线要合理美观,表针指示要正确。

主要区别热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温,尽管其作用相同都是测量物体的温度,但是他们的原理与特点却不尽相同。

热电偶是温度测量中应用最广泛的温,他的主要特点就是测温范围宽,性能比较稳定,同时结构简单,动态响应好,更能够远传4-20mA电信号,便于自动控制和集中控制。

热电偶的测温原理是基于热电效应。

传感器与检测技术实验报告

传感器与检测技术实验报告

西华大学实验报告(理工类)开课学院及实验室:自动检测及自动化仪表实验室实验时间:年月日一、实验目的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;4.比较金属应变片与半导体应变片的各种的特点。

二、实验原理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。

三、实验设备、仪器及材料直流稳压电源(±4V档)、电桥、差动放大器、箔式应变片、测微头、(或双孔悬臂梁、称重砝码)、电压表。

四、实验步骤(按照实际操作过程)1.调零。

开启仪器电源,差动放大器增益置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,调零后关闭仪器电源。

2.按图1.1将实验部件用实验线连接成测试桥路。

桥路中R1、R2、R3、和WD为电桥中的固定电阻和直流调平衡电位器,R为金属箔式应变片(可任选上、下梁中的一片工作片)。

直流激励电源为±4V。

3.确认接线无误后开启仪器电源,并预热数分钟。

测微头装于悬臂梁前端的永久磁钢上,并调节使应变梁处于基本水平状态。

调整电桥WD电位器,使测试系统输出为零。

4.旋动测微头,带动悬臂梁分别作向上和向下的运动,以悬臂梁水平状态下电路输出电压为零为起点,向上和向下移动各5mm,测微头每移动0.5mm记录一个差动放大器输出电压值,并列表。

5.直流半桥:保持差动放大器增益不变,将R2换成与应变片R工作状态相反的另一金属箔式应变片,(若R拉伸,换上去的应为压缩片)形成半桥。

重复单臂电桥的步骤;6.直流全桥:保持差动放大器增益不变,将R1换成与应变片R工作状态相反的另一金属箔式应变片,(若R拉伸,换上去的应为压缩片),将 R3换成与应变片R工作状态相同的另一金属箔式应变片,形成全桥。

传感器检测技术实验报告

传感器检测技术实验报告

《传感器与检测技术》实验报告姓名:学号:院系:仪器科学与工程学院专业:测控技术与仪器实验室:机械楼5楼同组人员:评定成绩:审阅教师:传感器第一次实验实验一 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及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形变时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应。

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,通过它反映被测部位受力状态的变化。

电桥的作用是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。

单臂电桥输出电压 1/4o U EK ε=,其中K 为应变灵敏系数,/L L ε=∆为电阻丝长度相对变化。

三、实验器材主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。

四、实验步骤1. 根据接线示意图安装接线。

2. 放大器输出调零。

3. 电桥调零。

4.应变片单臂电桥实验。

测得数据如下,并且使用Matlab 的cftool 工具箱画出实验点的线性拟合曲线:由matlab 拟合结果得到,其相关系数为0.9998,拟合度很好,说明输出电压与应变计上的质量是线性关系,且实验结果比较准确。

系统灵敏度S =ΔUΔW =0.0535V /Kg (即直线斜率),非线性误差= Δm yFS =0.0810.7×100%=0.75%五、思考题单臂电桥工作时,作为桥臂电阻的应变片应选用:(1)正(受拉)应变片;(2)负(受压)应变片;(3)正、负应变片均可以。

答:(1)负(受压)应变片;因为应变片受压,所以应该选则(2)负(受压)应变片。

实验三 金属箔式应变片——全桥性能实验一、实验目的了解全桥测量电路的优点二、基本原理全桥测量电路中,将受力方向相同的两应变片接入电桥对边,相反的应变片接入电桥邻边。

当应变片初始阻值R1=R2=R3=R4、其变化值1234R R R R ∆=∆=∆=∆时,其桥路输出电压3o U EK ε=。

现代(传感器)检测技术实验shuju

现代(传感器)检测技术实验shuju

现代(传感器)检测技术实验实验指导书目录1、THSRZ-2型传感器系统综合实验装置简介2、实验一金属箔式应变片——电子秤实验3、实验二霍尔传感器转速测量实验4、实验三光电传感器转速测量实验5、实验四E型热电偶测温实验6、实验五E型热电偶冷端温度补偿实验7、德普施可重组虚拟仪器检测平台装置简介实验一直流全桥的应用—称重实验实验二光电开关的测速实验实验三铂电阻温度传感器的特性及温度测量实验实验四霍尔传感器转速测量实验西安交通大学自动化系2015.10THSRZ-2型传感器系统综合实验装置简介一、概述“THSRZ-2 型传感器系统综合实验装置”是将传感器、检测技术及计算机控制技术有机的结合,开发成功的新一代传感器系统实验设备。

实验装置由主控台、检测源模块、传感器及调理(模块)、数据采集卡组成。

1.主控台(1)信号发生器:1k~10kHz 音频信号,Vp-p=0~17V连续可调;(2)1~30Hz低频信号,Vp-p=0~17V连续可调,有短路保护功能;(3)四组直流稳压电源:+24V,±15V、+5V、±2~±10V分五档输出、0~5V可调,有短路保护功能;(4)恒流源:0~20mA连续可调,最大输出电压12V;(5)数字式电压表:量程0~20V,分为200mV、2V、20V三档、精度0.5级;(6)数字式毫安表:量程0~20mA,三位半数字显示、精度0.5级,有内侧外测功能;(7)频率/转速表:频率测量范围1~9999Hz,转速测量范围1~9999rpm;(8)计时器:0~9999s,精确到0.1s;(9)高精度温度调节仪:多种输入输出规格,人工智能调节以及参数自整定功能,先进控制算法,温度控制精度±0.50C。

2.检测源加热源:0~220V交流电源加热,温度可控制在室温~1200C;转动源:0~24V直流电源驱动,转速可调在0~3000rpm;振动源:振动频率1Hz~30Hz(可调),共振频率12Hz左右。

传感器与检测技术 热电偶实验报告

传感器与检测技术  热电偶实验报告

实验二热电偶原理及现象一、任务与目的了解热电偶的原理及现象二、原理(条件)热电偶原理:二种不同的金属导体互相焊接成闭合回路时,当两个接点温度不同时回路中就会产生电流,这一现象称为热电效应,产生电流的电动势叫做热电势。

通常把两种不同金属的这种组合称为热电偶;实验所需仪器:-15V不可调直流稳压电源、差动放大器、F/V表、加热器、热电偶、水银温度计(自备)、主副电源;旋钮初始位置:F/V表切换开关置2V档,差动放大器增益最大(1-100倍)。

三、内容与步骤实验步骤: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、将差动放大器调零:用连线将差动放大器的正(+)、负(-)、地短接。

将差动放大器的输出端与F/V表的输入插口Vi 相连;开启主、副电源;调节差动放大器的增益到最大位置,然后调整差动放大器的调零旋钮使F/V表显示为零,关闭主、副电源。

3、按图1接线、开启主、副电源,调节差动放大器调零旋钮,使F/V表显示零。

记录下自备温度计的室温(24℃)。

图1将-15V直流电源接入加热器的一端,加热器的另一端接地,观察F/V表显示值的变化,待显示值稳定不变时记录下F/V表显示的读数E。

根据热电偶的热电势与温度之间的关系式:Eab(t,0)=Eab(t,tn)+Eab(tn,0)其中:t------热电偶的热端(工作端或称测温端)温度。

tn------热电偶的冷端(自由端即热电势输出端)温度也就是室温。

0------0℃。

热端温度为t,冷端温度为室温时热电势。

Eab(t,tn)=(f/v显示表E)/100*2(100为差动放大器的放大倍数,2为二个热电偶串联)。

热端温度为室温,冷端温度为0℃,铜-康铜的热电势:Eab(tn,to):查以下所附的热电偶自由端为0℃时的热电势和温度的关系即铜-康铜热电偶分度表,得到室温(温度计测得)时热电势。

传感器与检测技术实验报告

传感器与检测技术实验报告

传感器与检测技术实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过对传感器和检测技术的研究和实验,掌握传感器的工作原理、特性及其在检测技术中的应用,提高学生对传感器和检测技术的理论和实际操作能力。

二、实验原理。

1. 传感器的工作原理。

传感器是一种能够对被测量进行感知并将感知到的信息转换成可识别的信号输出的装置。

其工作原理一般为根据被测量的变化,通过内部的敏感元件产生相应的信号输出。

常见的传感器有温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等。

2. 传感器的特性。

传感器的特性包括灵敏度、线性度、分辨率、稳定性等。

这些特性直接影响着传感器的检测精度和可靠性。

在实际应用中,需要根据具体的检测需求选择合适的传感器,并对其特性进行评估和测试。

3. 传感器在检测技术中的应用。

传感器在各个领域都有着广泛的应用,如工业生产、环境监测、医疗诊断等。

通过传感器的检测技术,可以实现对各种参数的实时监测和控制,为生产和生活带来便利和安全保障。

三、实验内容。

1. 温度传感器的实验。

通过连接温度传感器和数据采集系统,测量不同温度下传感器的输出信号,并分析温度传感器的特性曲线和灵敏度。

2. 光敏传感器的实验。

利用光敏传感器对不同光照条件下的光强进行测量,并观察其输出信号的变化规律,了解光敏传感器的工作原理和特性。

3. 气体传感器的实验。

使用气体传感器对不同浓度的气体进行检测,并记录传感器的输出信号,分析气体传感器的检测灵敏度和稳定性。

四、实验结果与分析。

通过实验数据的收集和分析,我们得出了不同传感器在不同条件下的输出信号变化规律,了解了传感器的特性和在检测技术中的应用。

同时,也发现了传感器在实际应用中可能存在的一些问题和局限性,为今后的实际应用提供了参考和改进的方向。

五、实验总结与展望。

通过本次实验,我们对传感器和检测技术有了更深入的了解,掌握了一定的实验操作技能和数据分析能力。

同时,也意识到了传感器技术在实际应用中的重要性和挑战,为今后的学习和研究打下了基础。

传感器与检测技术技术实验报告

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。

传感器与检测技术实验指导书

传感器与检测技术实验指导书

实验一金属箔式应变片性能研究一、实验目的1、了解金属箔式应变片,单臂电桥的工作原理和工作情况。

2、了解金属箔式应变片,半桥的工作原理和工作情况。

3、了解金属箔式应变片,全桥的工作原理和工作情况。

4、验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间的关系。

二、实验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工程结构件的内部变形转化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形变,然后由电阻应变片将弹性元件的形变转化为电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或者电流变化信号输出。

它可用于能转化成形变的的各种物理量的检测。

本实验以金属箔式应变片为研究对象。

箔式应变片的基本结构:金属箔式应变片是在用苯酚、环氧树脂等绝缘材料的基板上,粘贴直径为0.025mm左右的金属丝或者金属箔制成,如图所示:(a)丝式应变片(b) 箔式应变片图1-1金属箔式应变片结构金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,与丝式应变片工作原理相同。

电阻丝在外力的作用下发生机械形变时,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△R/R=Kε。

式中△R/R为电阻丝电阻的相对变化,K为应变灵敏系数,ε=△L/L为电阻丝长度相对变化。

为了将电阻应变式传感器的电阻变化转化成电压或者电流信号,在应用中一般采用电桥电路作为测量电路。

电桥电路具有结构简单、灵敏度高、测量范围宽、线性度好且易实现温度补偿等优点。

能较好地满足各种应变测量要求,因此在测量应变中得到了广泛的应用。

电路电桥按其工作方式分有单臂、半桥、全桥三种,单臂工作输出信号最小,线性、稳定性较差;双臂输出是单臂的两倍,性能比单臂有所改善;全桥工作时的输出是单臂的四倍,性能最好。

因此,为了得到较大的输出电压一般采用半桥或者全桥工作。

三、需用器件与单元:可调直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁、测微头、应变片、电压/频率表、主、副电源。

传感器系列实验实验报告(3篇)

传感器系列实验实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解传感器的基本原理和分类。

2. 掌握常见传感器的工作原理和特性。

3. 学会传感器信号的采集和处理方法。

4. 提高实验操作能力和数据分析能力。

二、实验设备与器材1. 传感器实验平台2. 数据采集卡3. 信号发生器4. 示波器5. 计算机及相应软件6. 传感器:热敏电阻、霍尔传感器、光电传感器、电容式传感器、差动变压器等三、实验内容及步骤1. 热敏电阻实验(1)目的:了解热敏电阻的工作原理和特性。

(2)步骤:1. 将热敏电阻连接到实验平台上,并设置信号发生器输出一定频率的正弦波信号。

2. 通过数据采集卡采集热敏电阻的输出信号。

3. 使用示波器观察热敏电阻输出信号的波形和幅度。

4. 分析热敏电阻输出信号与温度的关系。

2. 霍尔传感器实验(1)目的:了解霍尔传感器的工作原理和特性。

1. 将霍尔传感器连接到实验平台上,并设置信号发生器输出一定频率的正弦波信号。

2. 通过数据采集卡采集霍尔传感器的输出信号。

3. 使用示波器观察霍尔传感器输出信号的波形和幅度。

4. 分析霍尔传感器输出信号与磁场强度的关系。

3. 光电传感器实验(1)目的:了解光电传感器的工作原理和特性。

(2)步骤:1. 将光电传感器连接到实验平台上,并设置信号发生器输出一定频率的正弦波信号。

2. 通过数据采集卡采集光电传感器的输出信号。

3. 使用示波器观察光电传感器输出信号的波形和幅度。

4. 分析光电传感器输出信号与光照强度的关系。

4. 电容式传感器实验(1)目的:了解电容式传感器的工作原理和特性。

(2)步骤:1. 将电容式传感器连接到实验平台上,并设置信号发生器输出一定频率的正弦波信号。

2. 通过数据采集卡采集电容式传感器的输出信号。

3. 使用示波器观察电容式传感器输出信号的波形和幅度。

4. 分析电容式传感器输出信号与电容变化的关系。

5. 差动变压器实验(1)目的:了解差动变压器的工作原理和特性。

1. 将差动变压器连接到实验平台上,并设置信号发生器输出一定频率的正弦波信号。

《传感器与检测技术》差动变压器性能及标定实验报告一

《传感器与检测技术》差动变压器性能及标定实验报告一

《传感器与检测技术》差动变压器性能及标定实验报告课程名称:传感器与检测技术实验类型:实验项目名称:差动变压器性能及标定一、实验目的和要求1、了解差动变压器原理及工作情况。

2、了解差动变压器测量系统的组成和标定方法。

二、实验内容和原理基本原理:差动变压器的工作原理是电磁互感原理。

差动变压器结构图如图 2-1所示,由衔铁、初级线圈、次级线圈和线圈骨架等组成。

初级线圈作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,差动变压器初、次级绕组间的耦合能随衔铁的移动而变化,即绕组间的互感随被测位移改变而变化,由于把二个次级绕组反向串接(同名端相接),以差动电势输出,所以把这种传感器称为差动变压器式电感传感器,通常简称差动变压器。

当差动变压器工作在理想情况下(忽略涡流损耗、磁滞损耗和分布电容等影响),其等效电路如图2-2所示。

1.初级线圈2、3.次级线圈4.衔铁图2-1 差动变压器结构示意图图2-2差动变压器等效电路图图中 U1 为初级线圈激励电压,M1、M2 分别为初级线圈于两个次级线圈间的互感,L1、R1分别为初级线圈的电感和有效电阻,L21、L22分别为两个次级线圈的电感。

R21、R22分别为两个次级线圈的有效电阻。

对于差动变压器,当衔铁处于中间位置时,两个次级线圈互感相同,因而由初级线圈激励引起的感应电动势相同。

由于两个次级线圈反向串接,所以差动输出电动势为零。

当衔铁移向次级线圈L21,这时互感M1大,M2小,因而次级线圈L21内感应电动势,大于次级线圈L22内感应电动势,这时差动输出电动势不为零。

在传感器的量程范围内,衔铁位移越大,差动输出电动势就越大。

同样道理,当衔铁向次级线圈L22一边移动时差动输出电动势仍不为零,但由于移动方向改变,所以输出电动势反相。

因此通过差动变压器输出电动势的大小和相位可以知道衔铁位移量的大小和方向。

差动变压器的输出特性曲线如图2-3所示,图中E21、E22分别为两个次级线圈的输出感应电动势,E2 为差动输出电动势,x 表示衔铁偏离中心位置的距离。

传感器与检测技术实训心得体会范文3篇

传感器与检测技术实训心得体会范文3篇

传感器与检测技术实训心得体会范文3篇(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如工作总结、心得体会、申请书、工作计划、工作报告、读后感、作文大全、演讲稿、教案大全、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor.I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!Moreover, our store provides various types of practical materials for everyone, such as work summaries, experiences, application forms, work plans, work reports, post reading feedback, essay summaries, speech drafts, lesson plans, and other materials. If you want to learn about different data formats and writing methods, please pay attention!传感器与检测技术实训心得体会范文3篇本文将分享一篇关于传感器与检测技术实训心得体会的范文。

传感器与检测技术实验报告

传感器与检测技术实验报告

传感器与检测技术实验报告
目录
1. 传感器的概念
1.1 传感器的作用
1.2 传感器的分类
2. 检测技术的发展
2.1 检测技术的定义
2.2 检测技术的应用领域
2.3 检测技术的未来趋势
1. 传感器的概念
1.1 传感器的作用
传感器是一种能够感知并转换物理量或化学量等各种被测量信息为电信号或其他所需形式信息的器件。

传感器在工业控制、环境监测、医疗设备等领域发挥着关键作用,可以实现对各种参数的监测和控制。

1.2 传感器的分类
传感器可以根据其感知的被测量信息类型、工作原理、测量范围等不同特征进行分类。

常见的传感器分类包括光学传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器等,每种传感器都有其特定的工作原理和适用场景。

2. 检测技术的发展
2.1 检测技术的定义
检测技术是利用各种传感器和仪器设备对特定参数或特征进行监测和测量的技术。

通过检测技术,可以获取被测量物体的信息,实现对其状态和性能的评估。

2.2 检测技术的应用领域
检测技术广泛应用于工业生产、环境保护、医疗诊断、安防监控等各个领域。

在工厂生产中,检测技术可以帮助监测设备运行状态和产品质量,提高生产效率;在医疗领域,检测技术可以用于疾病诊断和治
疗监测,提升医疗水平。

2.3 检测技术的未来趋势
随着科技的不断发展,检测技术也在不断创新和进步。

未来,检测技术可能会更加智能化、便捷化和精准化,例如结合人工智能技术实现自动化检测、远程监控等功能,为各个领域带来更加便利和高效的检测解决方案。

《传感器与检测技术》温湿度传感器采集实验

《传感器与检测技术》温湿度传感器采集实验

《传感器与检测技术》温湿度传感器采集实验一、实验目的1. 掌握温湿度传感器 DHT11 的接口原理及典型应用;2. 了解温湿度传感器模块的工作原理;3. 通过 STM32 采集传感器数据,并通过串口显示出来。

二、实验环境硬件:1 个温湿度传感器模块、1 个 ST-Link 调试器、2 根 USB2.0 方口线、1 根 USB3.0 数据线、1 个 RJ11 线,1 台 PC 机;软件:Windows 7/XP、MDK 集成开发环境、串口调试器。

三、实验原理温湿度传感器模块的核心采集部件为 DHT11,它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。

DHT11 的一体化结构能同时对相对湿度和温度进行测量。

测量湿度范围从 20%RH 到 90%RH,测量温度范围从 0℃到50℃。

图1-1 DHT11 温湿度传感器1.接口原理引脚说明传感器内部包括一个电阻式的感湿元件、一个 NTC 测温元件,和一个高性能的 8 位单片机与这两个元件相连接,外部采用如图1-1 所示的 4 针单排引脚封装,方便连接。

从有气孔的一侧正视 DHT11,从左到右依次为 1、2、3、4 脚,引脚说明如下:引脚号引脚名称类型引脚说明Pin 1 VCC 电源正电源输入,3V-5.5V DC(本节采用 3.3V)Pin 2 Dout 输出单总线,数据输入/输出引脚Pin 3 NC 空脚空脚,扩展未用Pin 4 GND 地电源地2.典型应用DHT11 温湿度传感器采用单总线方式与微处理器通信,只需要占用控制器的一个 I/O 口即可完成上下位的连接,典型应用电路如图 1-2所示。

图1-2 DHT11 典型应用电路四、实验内容图1-3 温湿度传感器模块1.电路分析与数据格式本节实验中,用到了温湿度传感器模块上的两个指示灯,指示灯定义及控制引脚如下表所示。

表1-1 LED 引脚配置DHT11 与 STM32 间的接口电路如下图所示,PB10 用于 STM32 与 DHT11 之间的通信和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间 4ms 左右,数据分小数部分和整数部分。

传感器与检测技术实验教学大纲

传感器与检测技术实验教学大纲

河北省高等教育自学考试课程考试大纲课程名称: 《传感器与检测技术实验》课程代码:第一部分课程性质与学习目的一、课程性质与特点《传感器与检测技术实验》是高等教育自学考试电子信息工程专业所开设的专业基础课之一,它是一门理论性和实践性要求都较强的课程,主要研究传感器的基本工作原理和应用。

《传感器与检测技术实验》是《传感器与检测技术》课程的有效补充,通过参加必要的动手实践,把基本理论、基本概念与实际应用相结合。

使学生受到基本实验技能的训练,获得传感器与检测技术的完整概念,在实践中,真正掌握基本知识。

二、课程设置的目的和要求传感器与测试技术实验教学是课程教学的重要环节。

通过学习本门课程,使学生理解传感器的基础知识和各种传统传感器的基本原理,初步掌握传感器系统设计原理,对传感器的发展和现状有初步了解,了解现代新型传感器的类型和工作方式、原理。

使学生初步掌握传感器系统的应用、开发的综合技术。

本课程的教学侧重于对传统传感器的工作原理、特性的理解,对传感器的技术参数要会求取。

对于常用传感器的测量电路要会计算;掌握传感器误差及误差补偿的相关技术。

初步了解近代传感器技术及其工作原理。

实验教学内容的安排主要以设计型实验为主。

测量位移量实验是金属箔式应变片的双臂电桥性能实验;测量转速实验是霍尔传感器测量自行车速度实验;测量温度实验是热电偶及分度表应用实验。

三、与本专业其它课程的关系传感器与测试技术的先修课程是电路、模拟电路和数字电路。

同时为后续过程控制、电力电子技术、EDA技术等专业基础实践课程打下基础。

第二部分课程内容与考核要求实验1 金属箔式应变片测位移实验一、学习的目的和要求掌握电阻应变式传感器的基本工作原理和测量电路。

掌握金属箔应变片、电桥测量电路的工作原理和工作情况。

掌握应用金属箔应变片测量位移量的方法。

二、考核知识点与考核要求本实验的主要知识点是电阻式传感器的工作原理及电桥测量电路;重点是电桥测量电路工作原理;难点是电桥测量电路的三种形式——单臂电桥、双臂电桥和全桥。

【最新】传感器与检测技术心得实验5篇

【最新】传感器与检测技术心得实验5篇

【最新】传感器与检测技术心得实验5篇一、传感器技术在生物医学领域的实验与应用传感器技术已经成为生物医学的一项重要的技术,它可以帮助临床研究人员更好地理解机体的复杂活动,有助于研究机体的健康和疾病的诊断与治疗。

在我的实验中,我开发了一种新的光学传感器,用于无创测量血液流变性以及血液中挤压性流体的流动变化。

该设备利用多普勒发射法和接收法进行测量,可以进行实时监测和连续监测,能够准确测量血液中的血液粘度和血液流速。

该光学传感器是一种微型可携式设备,它具有较高的可靠性、准确性、灵敏度和受控性,可以实现实验室和临床的高效运行。

此外,该传感器在测量血液流变性和血液挤压性流体中还可以实施其他相关应用,例如血液细胞凝集和血液细胞循环等。

二、智能传感器联合定位系统实验在我的实验中,我测试了一种智能传感器联合定位系统(SAPS)。

SAPS由一个称重传感器、GPS传感器和声表面波传感器组成,用于实施多维空间定位。

该系统的灵敏度高,准确度高,测量误差很低,具有很高的可靠性。

此外,SAPS可以实现远程监测,在复杂环境中也有良好的实用性。

在实验中,为了验证SAPS的有效性,我们首先进行了室内和室外环境下多支柱定位测试。

结果表明,当室内环境下,重复测试次数为100次,定位精度达到0.37 米;在室外环境下,重复测试次数为90次,定位精度为0.20米,这表明SAPS在室内外环境中都有较好的测量性能,它可以实现高精度的定位测量。

三、基于SAR的检测技术实验在我的实验中,我提出了一种基于合成孔径雷达(SAR)的检测技术,用于锂离子电池的温度测量。

该技术采用间接直接原理实现锂离子电池的温度测量,可以测量热点处电池表面的温度变化,并为电池的焊接性能、内部参数的提取提供参考数据。

据实验测试结果显示,SAR技术可以高精度地测量电池的温度,精度高达0.5℃,它可以实现对电池温度变化的有效检测,从而确保电池在使用过程中的正常运行。

四、超声传感器及其检测应用实验本实验评估了一种基于超声传感器的检测应用。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

2、主板中的差动放大器单元。
图中:左图是原理图。其中:IC1-1 AD620是差动输入的测 量放大器(仪用放大器); IC1-2为调零跟随器。右图为实验面板图。
五、实验步骤:
1. 差动放大器调零点:按图1—7示意接线。 (放大器输入为0), 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半圈,调节调零 电位器,使电压表显示电压为零。差动 放大器的零点调节完成,关闭主电源。
根据表1数据画出实验曲线并计算灵敏度 S=ΔV/ΔW(ΔV输出电压变化量,ΔW重量 变化量)和非线性误差δ(用最小二乘法), δ=Δm/yFS ×100%式中Δm为输出值(多 次测量时为平均值)与拟合直线的最大偏 差:yFS满量程输出平均值,此处为200g。 根据实验所得的结果进行单臂、半桥和全桥 输出的灵敏度和非线性度分析比较(注意: 实验一、二、三中的放大器增益必须相 同)。实验完毕,关闭电源。
1mm
±2%
传感器

10 光纤位移传感器 11 光电转速传感器 12 集成温度传感器 13 Pt100铂电阻 14 K型热电偶 15 气敏传感器 16 湿敏传感器 17 PN结 18 NTC热敏电阻
1mm 2400转/分 常温 -120℃ 常温-150℃ 常温-150℃ 50-2000PPm 10-95%RH
传感器系统实验箱组成
3、信号源 温度源<150℃(可调);、 低频振荡器 (1Hz~30Hz可调) 转动源 0~2400r/min 音频振荡器 (1KHz~10KHz可调)和 直流稳压电源输出单元(提供高稳定的 ±15V、+5V、±4V、+1.2V~+12V 可调等);
传感器系统实验箱组成
实验一 应变片单臂、半桥、全 桥电路特性及比较实验
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。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,应用十分广泛。
⑵ 检查接线无误后合上主电源开关,在机 头上应变梁的振动台无砝码时调节电桥 的直流调节平衡网络W1电位器,使电压 表显示为0或接近0(有小的起始电压也无 所谓,不影响应变片特性与实验)。
⑶ 在应变梁的振动台中心点上放置一只 砝码(20g/只),读取数显表数值,依次 增加砝码和读取相应的数显表值,根据 砝码数量的变化,记下实验数据填入表1 中双臂电桥的数据。 3、应变片全臂电桥特性实验: 同上两步骤接线并记录全桥电路数 据。
2、应变片单臂电桥特性实验: ⑴将主板上传感器输出单元中的箔式 应变片(标有上下箭头的4片应变片中任意 一片为工作片)与电桥单元中R1、R2、R3 组成电桥电路,电桥的一对角接±4V直流 电源,另一对角作为电桥的输出接差动放 大器的二输入端,将W1电位器、r电阻直 流调节平衡网络接入电桥中(W1电位器二 固定端接电桥的±4V电源端、W1的活动端 r电阻接电桥的输出端),如图示意接线。
4、传感器: 1 电阻应变式传感器 2 扩散硅压力传感器 3 差动变压器 4 电容式传感器 5 霍尔式位移传感器 6 霍尔式转速传感器 7 磁电式传感器 8 压电式传感器 9 电涡流位移传感器 0-200g 4-20kPa ±4mm ±2.5mm ±1mm 2400转/分 2400转/分 ±1% ±1% ±2% ±3% ±3% ±0.5% ±1%

测量电路 为了将电阻应变式传感器的电阻变化转换成 电压或电流信号,在应用中一般采用电桥电路 作为其测量电路。电桥电路具有结构简单、灵 敏度高、测量范围宽、线性度好且易实现温度 补偿等优点。能较好地满足各种应变测量要求, 因此在应变测量中得到了广泛的应用。 电桥电路按其工作方式分有单臂、双臂和全桥 三种,单臂工作输出信号最小、线性、稳定性 较差;双臂输出是单臂的两倍,性能比单臂有 所改善;全桥工作时的输出是单臂时的四倍, 性能最好。因此,为了得到较大的输出电压信 号一般都采用双臂或全桥工作。
三、需用器件与单元:机头中的应变梁、 振动台;主板中的F/V电压表、±4V电 源、箔式应变片输出口、电桥、差动放 大器、砝码。
四、需用器件与单元介绍: 熟悉需用器件与单元在传感器箱中机 头与主板的布置位置(参阅以上说明书二 、实验箱组成图)。 1、图1—4为主板中的电桥单元。图中 : ⑴菱形虚框为无实体的电桥模型(为实 验者组桥参考而设,无其它实际意义)。 ⑵R1=R2=R3=350Ω 是固定电阻,为组 成单臂应变和半桥应变而配备的其它桥 臂电阻。 ⑶W1电位器、r电阻为电桥直流调节平 衡网络,W2电位器、C电容为电桥交流调 节平衡网络。
有兴趣的同学可将满量程输出调整至与 实际砝码一致,即将其作电子称使用,对比 数据. 用其称量小物件重量.

⑵ 检查接线无误后合上主电源开关,在机 头上应变梁的振动台无砝码时调节电桥 的直流调节平衡网络W1电位器,使电压 表显示为0或接近0(有小的起始电压也无 所谓,不影响应变片特性与实验)。
⑶ 在应变梁的振动台中心点上放置一只 砝码(20g/只),读取数显表数值,依次 增加砝码和读取相应的数显表值,第一 次可以将10只砝码全部放上,调整放大 器增益开关至一设定值,反复调整W1电 位器和放大器增益开关至合适值后,固 定增益开关不再调节,根据砝码数量的 变化,记下实验数据填入表1。
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
单桥电 压(mV)
双桥电 压(mV) 全桥电 压(mV)
显示重 量(g)
3、应变片双臂电桥特性实验: ⑴将主板上传感器输出单元中的箔式 应变片(标有上下箭头的4片应变片中任意 两片为工作片)与电桥单元中R1、R2组成 电桥电路,电桥的一对角接±4V直流电源, 另一对角作为电桥的输出接差动放大器的 二输入端,将W1电位器、r电阻直流调节 平衡网络接入电桥中(W1电位器二固定端 接电桥的±4V电源端、W1的活动端r电阻 接电桥的输出端),如图示意接线。
自动检测技术 与应用实验
>>>>进入
传感器系统实验箱组成
1、机头 由应变梁(含应变片、PN结、NTC RT热敏 电阻、加热器等);振动源(振动台);升降调节 杆;测微头和传感器的安装架(静态位移安装架); 传感器输入插座;光纤座等组成。 2、主板部分 主板部分有八大单元电路组成:智能调节仪 单元;频率/电压显示(F/V表)单元;数据采集 和RS232 PC接口单元;传感器的输出口单元; 转动源单元;各种传感器的调理电路单元。
±5% ±0.5% ±4 % ±4% ±4%
对酒清敏感
20℃时,电阻为10K
实验一 应变片单臂、半桥、全 桥电路特性及比较实验
一、实验目的:
1. 了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握 应变片测量电路。
2.了解应变片半桥(双臂)工作特点 及性能。 3.了解应变片全桥工作特点及性能。 4.比较单臂、半桥、全桥输出时的灵 敏ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ和非线性度,得出相应的结论。
相关文档
最新文档