传感器与检测技术实验指南.

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光纤温度传感器实验

光纤温度传感器实验

光纤温度传感器实验通常按光纤在传感器中所起的作用不同,将光纤传感器分成功能型(或称为传感型)和非功能型(传光型、结构型)两大类。

功能型光纤传感器使采用单模光纤,不仅在传感器中起到导光作用,而且是传感器的敏感元件。

然而,这种传感器的制造技术难度大,结构复杂,调试困难。

在非功能性光纤传感器中,光纤本身只起到光传输的作用,而不是传感器的敏感元件。

它使用光学材料、机械或光学敏感元件放置在光纤端面上或两条光纤之间,以感受被测物理量的变化,从而使透射光或反射光的强度发生相应的变化。

因此,这种传感器也称为传输环光纤传感器。

其工作原理是:光纤将被测物体辐射的光信号或被测物体反射散射的光信号直接传输到光电元件,实现对被测物理量的检测。

为了获得大量的光接收和传输功率,本传感器中使用的光纤主要是大口径阶梯多模光纤。

光纤传感器结构简单可靠,技术上易于实现,易于推广应用,但灵敏度低,测量精度低。

本实验仪所用到的光纤温度传感器属于非功能型光纤传感器。

本实验仪主要研究导电光纤温度传感器的工作原理和应用电路设计。

在导电光纤压力传感器中,光纤本身作为信号传输线,通过压力、电、光、电的转换实现压力测量。

主要用于恶劣环境。

用光纤代替普通电缆传输信号,可以大大提高压力测量系统的抗干扰能力和测量精度。

相关参数:1、光源高亮度白色LED,直径5mm2,探测器高灵敏度光敏三极管‘3、光纤:光纤芯直径φ14.温度源压力范围:10-80°C第二章实验指南I.实验目的1、了解并掌握传导型光纤温度传感器工作原理及其应用二、实验内容1.导电光纤温度传感光学系统组装调试实验2。

LED驱动和探测器接收实验3。

导电光纤温度传感器压力测量原理实验3。

实验仪器1、光纤温度传感器实验仪1台2、集成温度传感器1个3、光纤1根4、2#迭插头对若干5、电源线1根四、实验原理图1是光纤温度传感器装置系统框图’光纤温度传感器有两种类型:功能型和传输型。

功能性光纤温度传感器利用光纤本身的特性,直接将光纤作为敏感元件,不仅感知信息,而且传输信息,从而实现光纤温度传感。

温度传感器实验ppt课件

温度传感器实验ppt课件
第2章 温度传感器及检测
2.1 温度检测的概述 2.2 热电阻测温传感器 2.3 热电偶温度传感器 2.4 集成温度传感器 2.5 温度传感器的工程设计实例
第一节 温度测量的基本概念
一、温度测量 的基本概念
温度标志着物 质内部大量分子无 规则运动的剧烈程 度。温度越高,表买的VIP时长期间,下载特权不清零。
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敏感材料及测温原理 金属电阻的阻值大小与导体的长度
成正比,与导体的横截面积成反比,即
式中:R——导体的电阻; ρ——导体的电阻率; l——导体的长度; S——导体的截面积。
2021/8/25
改变温度t,金属导体的电阻率ρ与之大致成正比,即:
ρ=ρ0(1+αt)
式中,ρ0为0℃时导体的电阻率,α为电阻温度系数。
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传感器实验指导书2023

传感器实验指导书2023

传感器实验指导书
一、实验目的
本实验旨在帮助学生了解和掌握各种传感器的原理及应用,通过实际操作加深对传感器技术的理解,提高实践能力和创新思维。

二、实验器材
电阻式传感器
电容式传感器
电感式传感器
压电式传感器
磁电式传感器
热电式传感器
光电式传感器
光纤传感器
化学传感器
生物传感器
三、实验步骤与操作方法
电阻式传感器实验:
(1)将电阻式传感器接入电路,测量其阻值;
(2)改变被测物体的电阻值,观察电路中电压或电流的变化;
(3)记录实验数据,分析电阻式传感器的输出特性。

电容式传感器实验:
(1)将电容式传感器接入电路,测量其电容值;
(2)改变被测物体的介电常数,观察电路中电压或电流的变化;
(3)记录实验数据,分析电容式传感器的输出特性。

电感式传感器实验:
(1)将电感式传感器接入电路,测量其电感值;
(2)改变被测物体的磁导率,观察电路中电压或电流的变化;
(3)记录实验数据,分析电感式传感器的输出特性。

压电式传感器实验:
(1)将压电式传感器接入电路,测量其输出电压;(2)施加压力或振动,观察电路中电压的变化;(3)记录实验数据,分析压电式传感器的输出特性。

磁电式传感器实验:
(1)将磁电式传感器接入电路,测量其输出电压;(2)改变磁场强度,观察电路中电压的变化;
(3)记录实验数据,分析磁电式传感器的输出特性。

传感器与检测技术教案NO6

传感器与检测技术教案NO6

传感器与检测技术教案NO6一、教案概述本教案是以传感器与检测技术为主题的教学内容,旨在帮助学生了解传感器的基本概念、分类、原理以及常见的检测技术和应用。

通过理论讲解和实例分析,培养学生对传感器的认知能力和应用能力,为学生今后的学习和工作提供基础。

二、教学目标1. 了解传感器的基本概念、分类和工作原理;2. 掌握常见检测技术的原理和应用;3. 能够应用所学知识解决简单的传感器与检测技术问题;4. 培养学生的实验操作和数据处理能力。

三、教学重点1. 传感器的分类和工作原理;2. 常见检测技术的原理和应用;3. 实验操作和数据处理。

四、教学内容与方法1. 传感器基础知识讲解a. 传感器的定义和作用;b. 传感器的分类和特点;c. 传感器的工作原理和参数。

2. 常见传感器分类与原理a. 接触式传感器和非接触式传感器;b. 模拟传感器和数字传感器;c. 主动传感器和被动传感器;d. 特殊传感器(温度传感器、压力传感器、湿度传感器等)。

3. 常见检测技术原理与应用a. 光电检测技术;b. 电磁感应检测技术;c. 超声波检测技术;d. 激光雷达检测技术;e. 红外线检测技术;f. 微波雷达检测技术。

4. 实验操作和数据处理a. 利用传感器进行温度检测实验;b. 利用传感器进行压力检测实验;c. 利用传感器进行湿度检测实验;d. 实际应用案例分析和讨论。

五、教学步骤与安排1. 引入(5分钟)通过举例引入传感器的作用和应用领域,激发学生的学习兴趣。

2. 传感器基础知识讲解(15分钟)详细讲解传感器的基本概念、分类和工作原理,引导学生理解传感器的本质和功能。

3. 常见传感器分类与原理(30分钟)分别介绍接触式传感器和非接触式传感器的工作原理和应用,让学生了解不同传感器的特点及适用场景。

4. 常见检测技术原理与应用(40分钟)介绍光电检测技术、电磁感应检测技术、超声波检测技术、激光雷达检测技术、红外线检测技术和微波雷达检测技术的原理和应用,加深学生对各种检测技术的理解。

CSY-2000D传感器与检测技术实验指南

CSY-2000D传感器与检测技术实验指南

CSY-2000型传感器与检测技术实验台说明书一、实验台的组成CSY-2000型传感器与检测技术实验台由主机箱、传感器、实验电路(实验模板)、转动源、振动源、温度源、数据采集卡及处理软件、实验桌等组成。

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);传感器信号调理电路;智能调节仪;计算机通信口;主机箱上装有电压、气压等相关数显表。

其中,直流稳压电源、音频振荡器、低频振荡器都具有过载保护功能,在排除接线错误后重新开机恢复正常工作。

主机箱右侧面装有供电电源插板及漏电保护开关。

2、振动源(动态应变振动梁与振动台):振动频率3Hz~30Hz可调(谐振频率9Hz~12 Hz左右);3、转动源:手动控制0转/分~2400转/分、自动控制300~2200转/分。

4、温度源:常温~200℃。

5、气压源:0~20Kpa(连续可调)。

6、传感器:基本型有箔式应变片(350Ω)传感器(秤重200g)、扩散硅压力传感器(20Kpa)、差动变压器(±4mm)、电容式位移传感器(±2.5mm)、霍尔式位移传感器(±1mm)、霍尔式转速传感器(2400转/分)、磁电转速传感器(250转/分~2400转/分)、压电式传感器、电涡流传感器(1mm)、光纤位移传感器(1mm)、光电转速传感器(2400转/分)、集成温度(AD590)传感器(室温~120℃)、K热电偶(室温~150℃)、E热电偶(室温~150℃)、Pt100铂电阻(室温~150℃)、Cu50铜电阻(室温~100℃)、湿敏传感器(10~95%RH)、气敏传感器(50~2000ppm)等。

增强型:基本型基础上可选配扭矩传感器(25N·m)、超声位移传感器(200~1500mm)、PSD位置传感器(±2mm)、CCD传感器、光栅位移传感器(25mm)、红外热释电传感器、指纹传感器(演示)等。

生物医学传感器与检测技术

生物医学传感器与检测技术

《生物医学传感器与检测技术实验》教学大纲张日欣李元斌一、课程名称:生物医学传感器与检测技术实验Experiments in Biomedical Sensor & Detecting Techniques二、课程编码:0702831三、学时与学分:24/1.5四、先修课程:数字电子技术,模拟电子技术,工程生理学,电子测试与实验,生物医学测量与仪器实验。

五、课程教学目标1.本课程是生物医学工程专业的一门专业课,它应用电子技术,传感器测量技术和计算机技术,解决生物医学领域中的信号提取,检测和处理以及生物医学仪器的设计等问题;2.使学生了解典型医学仪器的原理、特点和性能指标,学习正确使用传感器,设计检测电路,掌握基本测量技术;3.为医学仪器设计奠定基础。

六、适用学科专业生物医学工程七、基本教学内容与学时安排●热敏器件及温度传感器特性实验(4学时)●压力传感器性能实验(4学时)●气敏传感器特性实验(4学时)●光电式脉搏探测器(4学时)●ECG前置放大器(4学时)●陷波器仿真、制作与调试(4学时)●安全隔离设计与调试(4学时)●ECG放大器的整体调试(4学时)●12导联心电工作站的原理及使用(4学时)八、教材及参考书:教材:生物医学电子技术与信号处理实验指导书,张日欣、李元斌、邹昂等自编教材,武汉:华中科技大学教材科,2004年9月参考文献:1.生物医学检测技术讲义,杨玉星自编教材,1998年2.生物医学电子学,蔡建新,张唯真,北京大学出版社,1997年3.传感器原理与应用,黄贤钨,电子科技大学出版社,1999年4.生物医学测量,陈延航,人民卫生出版社,1986年5.医学物理,刘普和,人民卫生出版社,1986年6.医学仪器-应用与设计,约翰G.韦伯斯特,新时代出版社,1985年7.Protel 98 for windows电路设计应用指南,程凡等,人民邮电出版社,1999年九、考核方式实验报告+实践表现《生物医学测量与仪器实验》教学大纲张日欣李元斌一、课程名称:生物医学测量与仪器实验Experiments in Biomedical Measure and Instrumentation二、课程编码:三、学时与学分:16/1四、先修课程:数字电子技术,模拟电子技术,工程生理学,电子测试与实验。

传感器技术学习指南

传感器技术学习指南

传感器技术学习指南一、传感器技术课程的特点:1、课程的重要性:传感器与检测技术是自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程,主要研究自动检测系统中的信息提取、信息转换及信息处理的理论与技术为主要内容的一门应用技术课程。

传感技术是自动检测系统,更是控制系统的前哨,它广泛的应用于各个领域,在在促进生产发展和现代科技进步方面发挥着重要作用。

学生学好这门课程不仅能为后续课程打下好的基础,也对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用。

2、学科边缘性与课程内容的分散性:传感器技术是在物理、化学、生物等基本原理、现象基础上,用数字化的眼光观察世界的方法。

有两点对学习传感器技术很重要,一是原理性,物理化学等学科的理论和现象很多,基本上都可以用来构造成传感器,因此,传感器技术涉猎的理论基础很广泛;二是方法论,传感器技术是适应现代控制技术发展的产物,是人类从不同视角、更定量地观察世界的方法和技术,强调定量性是本门学科的一个特点,并适应于信号的后处理技术,如AD转换技术,动态测量技术。

一方面由于世界的多样性,一方面也由于定量描述的“点视觉”特性,使人们只能从不同角度观察世界,因此,传感器技术缺乏系统性和连续性,并且很多情况下也表现出技巧性与创新性。

在实际应用中,传感器作为“感觉器官”,是将压力、温度、位移量等信息(或者被测量)转化成电信号。

而这些转化是利用物理学、化学、生物学现象和效应来进行的,被测量转化成电信号的方式是各种各样,也就是说各类传感器的工作原理不同。

因此本课程信息量大,涉及的范围较广,且各章节教学内容相对独立,缺乏连续性和系统性。

3、课程的实践性;传感器的实践性对于大学生学习传感器技术有不同的影响,简单来讲,传感器技术深入现代生活,家庭生活中的灶具、冰箱、空调、电视、电话、热水器、汽车等日常生活离不开的物品中,与传感器习习相关,这些日常生活中的传感器便于学生很快理解传感器的适用性、作用;另一方面,传感器又深入人类生活中的各个领域,如飞机、舰船、遥感等众多的领域,仅从物理不现象来讲,涉及光、电、力、磁等从微观到宏观几乎所有的现象,本课程仅学习常见传感器的构成原理,但这并不妨碍学生有更广泛领域的研究与创新。

CSY-3000型传感器与检测技术实验台

CSY-3000型传感器与检测技术实验台

CSY-3000型传感器与检测技术实验台说明书CSY3000型传感器与检测技术实验台是本公司为适应不同类别、不同层次的专业需要,在2000系列传感器与检测技术实验台的基础上,增加了一些光电传感器而最新推出的模块化的新产品。

CSY-3000型传感器与检测技术实验台,主要用于各大专院校、中专及职业技术院校开设的“自动检测技术”“传感器原理与技术”“工业自动化控制”“非电量电测技术”等课程的教学实验。

它是采用最新推出的模块化结构的产品。

实验台上采用的大部分传感器虽然是教学传感器(透明结构便于教学),但其结构与线路是工业应用的基础。

希望通过实验帮助广大学生加强对书本知识的理解,并在实验的进行过程中通过信号的拾取、转换、分析、掌握作为一个科技工作者应具有的基本的操作技能与动手能力。

一、实验台的组成CSY-3000型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;直流恒流源0.6mA~20mA可调;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);智能调节仪(器);计算机通信口;主控箱面板上装有电压、电流、频率转速、气压、光照度数显表;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一下才能恢复正常工作。

2、振动源:振动台振动频率1Hz~30Hz可调(谐振频率9Hz左右)。

3、转动源:手动控制0~2400转/分;自动控制300~2200转/分。

4、温度源:常温~200℃。

5、气压源0~20KPa(可调);6、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、光照度探头、纯白高亮发光二极管、红外发光二极管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池、反射式光电开关共二十六个(其中二个发光源)。

传感技术实验指导书(高联版)

传感技术实验指导书(高联版)

CSY-3000系列传感器与检测技术实验台说明书一、实验台的组成CSY-3000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;直流恒流源0.6mA-20mA可调;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(开关置内为温度调节、置外为转速调节);计算机通信口;主机箱面板上装有电压、电流、频率转速、气压、光照度数显表;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一下才能恢复正常工作。

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-150℃。

3、传感器: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、光照度探头、纯白高亮发光二极管、红外发光二极管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池、反射式光电开关共二十六个(其中二个光源)。

4、实验模板:有应变式、压力、差动变压器、电容式、霍尔式、压电式、电涡流、光纤位移、温度、移相/相敏检波/低通滤波模板、光电器件(一)、光开关共十二块模板。

二、使用方法1、开机前将电压表显示选择旋钮打到2V档;电流表显示选择旋钮打到200mA档;步进可调直流稳压电源旋钮打到±2V档;其余旋钮都打到中间位置。

传感器技术及应用实验教学大纲

传感器技术及应用实验教学大纲

传感器技术及应用实验教学大纲一、实验教学目的传感器技术是现代电子信息技术中的重要组成部分,具有广泛的应用领域。

本实验旨在通过实验教学,使学生掌握传感器技术的基本原理和应用方法,培养学生的动手能力和解决实际问题的能力,为学生今后的科研和工作奠定良好的基础。

二、实验教学内容1. 传感器原理及分类1.1 传感器概述1.2 传感器的基本原理1.3 传感器的分类及应用领域2. 传感器测量技术2.1 传感器的灵敏度与线性度2.2 传感器的量程与分辨率2.3 传感器的响应时间和精度2.4 传感器的动态特性和静态特性3. 常见传感器的实验应用3.1 温度传感器的实验应用3.2 湿度传感器的实验应用3.3 压力传感器的实验应用3.4 光敏传感器的实验应用3.5 加速度传感器的实验应用3.6 气体传感器的实验应用4. 传感器信号的处理与控制4.1 传感器信号的放大与补偿4.2 传感器信号的滤波与采样4.3 传感器信号的数字化与传输4.4 传感器信号的控制与自动化5. 传感器应用系统的设计与实现5.1 传感器应用系统的选择与设计5.2 传感器应用系统的布线与安装5.3 传感器应用系统的调试与优化三、实验教学要求1. 学生能够熟练运用传感器技术的基本原理和分类知识。

2. 学生能够掌握传感器测量技术中的重要参数和性能指标。

3. 学生能够运用实验仪器和设备进行传感器实验的搭建和测试。

4. 学生能够分析实验数据,总结实验结果,并进行必要的数据处理和图表绘制。

四、实验设备和材料1. 温度传感器2. 湿度传感器3. 压力传感器4. 光敏传感器5. 加速度传感器6. 气体传感器7. 实验仪器(如示波器、多用表等)8. 实验电路板和相关元器件9. 计算机及相关软件五、实验教学流程1. 传感器技术概述和基本原理的讲解(1课时)。

2. 传感器测量技术的基本概念和参数的讲解(1课时)。

3. 常见传感器的实验应用实践(2课时)。

4. 传感器信号的处理与控制实验(2课时)。

量子传感技术在无损检测中的应用指南

量子传感技术在无损检测中的应用指南

量子传感技术在无损检测中的应用指南无损检测是一种用于检测材料内部存在的缺陷或瑕疵的技术,而传统的无损检测方法往往受到一定限制,无法满足同样高标准要求下的更高检测精度。

然而,随着量子传感技术的发展,无损检测领域也得到了极大的改善与发展。

本文将对量子传感技术在无损检测中的应用进行详细探讨,并提供相关指南供读者参考。

量子传感技术指的是利用量子力学原理和量子态的特性来测量物理量的一种技术手段。

其优势在于高灵敏度和高精度,可以应用于各种领域,包括无损检测。

以下是量子传感技术在无损检测中的应用指南。

首先,量子传感技术可以应用于金属材料的无损检测。

金属材料在工业领域中应用广泛,但其内部缺陷可能导致材料的强度降低,从而影响其使用寿命和安全性。

量子传感技术可以检测金属材料中微小的疲劳裂纹和纳米级的内部缺陷,从而提供高精度和高灵敏度的检测结果。

其次,量子传感技术还可以应用于建筑材料的无损检测。

建筑材料的质量和结构安全直接关系到建筑物的使用寿命和人们的生命安全。

采用传统的无损检测方法,如超声波检测和磁粉检测,可能无法检测到微小的缺陷或隐蔽的结构问题。

而量子传感技术的高精度和高灵敏度可以精确地检测建筑材料中的小缺陷,及时发现并解决潜在的结构问题,确保建筑物的安全。

此外,量子传感技术还可以应用于生物医学领域的无损检测。

医学影像是一种常见的无损检测方法,用于检测人体内部的疾病和异常情况。

然而,传统的医学影像技术受到分辨率的限制,可能无法提供足够的细节和信息。

量子传感技术可以结合量子纠缠和超灵敏的探测器,提高医学影像的分辨率和灵敏度,从而提供更准确和可靠的疾病诊断结果。

值得一提的是,随着量子计算和量子通信技术的进一步发展,量子传感技术也将得到更好的应用。

量子计算和量子通信可以为无损检测提供更强大的计算和传输能力,从而进一步提高检测的精度和效果。

因此,在应用量子传感技术进行无损检测时,可以考虑将量子计算和量子通信等相关技术纳入考虑范围,以实现更全面和综合的检测结果。

传感器与检测技术实训教程项目

传感器与检测技术实训教程项目

实验前的准备工作
详细介绍进行传感器和检测技术实验前的准备工作,包括材料准备、实验设 置和测试条件等。
传感器与检测技术的校准方法 和步骤
学习传感器的校准方法和步骤,包括零点校准、斜率校准和非线性校准等, 以提高测量结果的准确性。
实验操作指导
详细说明进行传感器和检测技术实验的操作步骤,包括传感器连接、信号采 集和数据记录等。
传感器与检测技术的线性化方 法
介绍传感器的线性化方法,包括多点校准和数学模型建立等,以提高传感器 测量结果的线性度。
技术实验的仪器和设备,包括多种测量设备和数据采集系统。
实验前的安全措施
了解在进行传感器和检测技术实验之前需要采取的安全措施,以确保实验过程安全可靠。
实验数据处理方法
介绍处理传感器实验数据的方法,包括数据分析、曲线拟合和统计处理等,以提取有用的信息。
实验结果分析
分析和解释传感器实验的结果,比较实验数据和理论预测,并讨论可能的误差来源。
应用案例分享
分享一些实际应用中的传感器案例,探索它们在解决实际问题中的作用和挑 战。
对检测技术和传感器未来的展 望
传感器与检测技术实训教 程项目
这个项目将帮助您深入了解传感器与检测技术,教您如何设计和应用这些关 键技术,以解决现实世界的问题。
项目背景
了解传感器与检测技术的历史和发展,探索其在不同领域的应用,并了解当 前的研究和发展趋势。
项目目标和意义
明确项目的目标,包括提高学生的实际应用能力和解决问题的能力,以及推 动传感器与检测技术的进一步发展。
展望传感器与检测技术的未来发展方向和趋势,包括新的应用领域和技术创 新。
实验中可能遇到的问题及解决方法
列举传感器实验中可能遇到的常见问题,以及解决这些问题的实用方法和技巧。

第16章实验5 光纤、压阻、温度

第16章实验5 光纤、压阻、温度

第16章 实验指南——实验11
P-N结温度传感器实验原理:
• 晶体管 P-N 结上的电压是随温度变化的。如硅管的 P-N 结 在温度每升高1℃时,结电压下降约6.1mV;利用这种特性可 做成各种 P-N 结温度传感器。
• P-N结温度传感器具有线性好、时间常数小(0.2~2秒)、 灵敏度高等优点,测温范围为 -50℃~+150℃。其不足之处是 离散性大,互换性差。
第16章 实验指南——实验9
思考题
⑴ 光纤传感器在位移测量中有哪些特点,灵敏 度如何? ⑵ Y型位移光纤实验中光纤是作为传光的介质, 是否具有传感的功能? ⑶ 反射式光纤位移传感器中,反射光的强弱对 位移测量有哪些影响?
第16章 实验指南
主要实验内容:
半导体扩散硅压阻式压力传感器实验 半导体温度传感器实验
⑹ 待电压表读数稳定后,既可利用这一结果,将电压值转化成 温度值,从而演示出加热器在P-N结温度传感器处产生的温度 值(ΔT)= ,此时该点的温度为ΔT+Δt。
第16章 实验指南——实验12
热敏电阻温度传感器实验原理:
• 热敏电阻的温度系数有正有负,因此分成两类:PTC(正温度
系数)热敏电阻与NTC(负温度系数)热敏电阻。
W1L Vi Vs Rt W1h W1L
⑷ 由此可知,当温度________时,Rt 阻值为______,Vi 为 _________。
成都理工大学 核技术与自动化工程学院
P-N结温度传感器 热敏电阻温度传感器
第16章 实验指南——实验10
压阻式压力传感器实验原理:
扩散硅压阻式压力传感器基本原理主要采用扩散工艺(或离 子注入及溅射工艺)制成一定形状的应变元件,当受到压力 作用时,应变元件的电阻发生变化从而使输出电压变化。

CSY2000实验指南(传感器)

CSY2000实验指南(传感器)

前言CSY2000系列传感器与检测技术实验台是本公司多年生产传感技术教学实验装置的基础上,为适应不同类别、不同层次的专业需要,最新推出的模块化的新产品。

其优点在于:1、能适应不同专业的需要,不同专业可以有不同的菜单,本公司还可以为用户的特殊要求制作模板。

2、能适应不断发展的形势,作为信息拾取的工具,传感器发展很快,可以不断补充新型的传感器模板。

3、指导教师和学生自己可以开发与组织新实验,本公司可以提供空白的模板。

4、可以利用主控台的共用源用于学生课程设计、毕业设计和自制装置。

CSY2000系列传感器与检测技术实验台主要用于各大、中专院校及职业院校开设的“传感器原理与技术”“自动化检测技术”“非电量电测技术”“工业自动化仪表与控制”“机械量电测”等课程的实验教学。

CSY2000系列传感器与检测技术实验台上采用的大部分传感器虽然是教学传感器(透明结构便于教学),但其结构与线路是工业应用的基础,希望通过实验帮助广大学生加强对书本知识的理解,并在实验的进行过程中,通过信号的拾取,转换,分析,掌握作为一个科技工作者应具有的基本的操作技能与动手能力。

本实验指导书,由于编写时间,水平所限,又是初次试用,难免有疏漏廖误之处,热切期望实验指导老师与学生们,能提出宝贵的意见,谢谢。

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金属箔式应变片――温度影响实验实验六直流全桥的应用――电子秤实验实验七交流全桥的应用――振动测量实验实验八扩散硅压阻压力传感器的压力测量实验实验九扩散硅压阻压力传感器差压测量实验*实验十差动变压器的性能实验实验十一激励频率对差动变压器特性的影响实验实验十二差动变压器零点残余电压补偿实验实验十三差动变压器的应用――振动测量实验实验十四电容式传感器的位移特性实验实验十五直流激励时霍尔式传感器的位移特性实验电容传感器动态特性实验实验十六交流激励时霍尔式传感器的位移特性实验实验十七霍尔测速实验实验十八磁电式转速传感器的测速实验霍尔式传感器振动测量实验实验十九用磁电式原理测量地震*霍尔式传感器的应用――电子秤实验实验二十压电式传感器振动实验实验二十一电涡流传感器的位移特性实验实验二十二被测体材质对电涡流传感器的特性影响实验2CSY2000实验指南第3页共50页实验二十三被测体面积大小对电涡流式传感器的特性影响实验实验二十四电涡流传感器测量振动实验实验二十五电涡流测转速实验*实验二十六光纤传感器的位移特性实验实验二十七光电转速传感器的转速测量实验实验二十八利用光电传感器测转速的其它方案*实验二十九集成温度传感器的温度特性实验实验三十铂电阻温度特性实验实验三十一铜电阻温度特性实验光纤传感器测量振动实验实验三十二K型热电偶测温实验光纤传感器的测速实验实验三十三E型热电偶测温实验实验三十四热电偶冷端温度补偿实验*实验三十五气敏传感器实验实验三十六温度传感器实验热电阻温度特性实验实验三十七数据采集系统实验――静态举例实验三十八数据采集系统实验--动态举例实验三十九PSD位置传感器测定位移实验实验四十PSD位置传感器测量振动*实验四十一扭矩传感器的不同的信号传输方式*实验四十二超声波传感器测量距离实验实验四十三超声波传感器的方位角测定实验*实验四十四超声自动开闭门的实验*实验四十五CCD电荷耦合器体测定直径实验实验四十六光学系统对CCD测径系统的影响*实验四十七光栅位移传感器位移测量实验备注:带*号实验为思考实验,由学生自己动手组建。

CSY-9XX型传感器系统实验仪实验指南

CSY-9XX型传感器系统实验仪实验指南

CSY-9XX型传感器系统实验仪实验指南CSY-9XX型传感器系统实验仪实验指南全国高科技产品优秀奖浙江省优秀科技成果奖“世行”贷款中标产品浙江大学浙江高联科技开发有限公司杭州高联信息技术有限公司前言感谢您使用本公司的产品。

您能成为我们的用户,是我们莫大的荣幸。

浙江高联科技开发有限公司是经工商管理部门登记、注册、拥有生产、经营许可证的独立法人企业。

本公司是专业生产教学仪器的高新技术企业。

企业拥有一支高水平的技术队伍,教授、高级工程师、工程师、技术员占一半以上比例。

本公司不断向用户提供更好,更新的产品。

CSY传感器实验仪是本公司开发研制生产的,已经有近十五年历史。

该仪器获省优秀科技成果奖;1991年全国火炬高新技术优秀奖,1994年浙江大学科技成果二等奖。

CSY传感器实验仪主要用于各大、中专、院校及职业、师范院校开设的“自动检测技术”“传感器原理与技术”“工业自动化控制”“非电量电测技术”等课程的实验教学。

本实验指导书是在原实验指南的基础上广泛征求了全国许多师生的意见后改编的。

在编写上我们力求有较大的适应面便于学生独立操作而深入思考。

CSY传感器系统实验仪上采用的大部分传感器虽是教学传感器(透明结构便于教学)但其结构与线路是工业应用的基础。

希望通过实验帮助广大学生加深理解课本知识,从实验得到的结果、现象分析中学会作为一个科技工作者应具有的动手能力与操作技能,加强动手能力培养。

当然,由于编写者时间、水平、精力所限,难免有疏漏谬误之处,热切期望您的赐教!本实验实验指导书第二章每个实验中都有注意事项。

希望学生认真阅读,谨慎操作,否则容易引起器件损坏。

如果您在CSY实验仪使用中发现问题,请打我们的服务热线:***-***** 谢谢您的合作!目录第一章产品说明书第二章实验指导一、应变片性能―单臂电桥二、应变片:单臂、半桥、全桥比较三、应变片的温度效应及补偿四、热电偶的原理及现象五、移相器实验六、相敏检波器实验七、应变片-交流全桥八、交流全桥的应用―振幅测量九、交流全桥的应用―电子称之一十、差动变压器(互感式)的性能十一、差动变压器(互感式)零点残余电压的补偿十二、差动变压器(互感式)的标定十三、差动变压器(互感式)的应用――振动测量十四、差动变压器(互感式)的应用――电子秤之二十五、差动螺管式(自感式)传感器的静态位移性能十六、差动螺管式(自感式)传感器的动态位移性能十七、电涡流式传感器的静态标定十八、被测体材料对电涡流传感器特性的影响十九、电涡流传感器的应用―振幅测量二十、电涡流传感器的应用―电子秤之三二十一、霍尔传感器的直流激励静态位移特性二十二、霍尔传感器的应用―电子秤之四二十三、霍尔传感器的交流激励静态位移特性二十四、霍尔传感器的应用―振幅测量二十五、磁电式传感器的性能二十六、压电传感器的动态响应实验二十七、压电传感器引线电容对电压放大器的影响、电荷放大器二十八、差动面积式电容传感器的静态及动态特性二十九、双平行梁的动态特性―正弦稳态影响三十、扩散硅压阻式压力传感器实验(998型) 三十一、光纤位移传感器静态实验(998型) 三十二、光纤位移传感器动态实验(一)(998型) 三十三、光纤位移传感器动态实验(二)(998型) 三十四、PN结温度传感器测温实验(998型) 三十五、热敏电阻测温演示实验(998型) 三十六、气敏传感器(MQ3)实验三十七、湿敏电阻(RH)实验三十八、光电传感器(反射型)测转速实验(998选配)第三章附录附录一、电路原理图附录二、传感器安装示意图及面板示意图附录三、PC数据采集卡说明附录四、部分问题提示第一章产品说明书一、CSY传感器实验仪简介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。

传感器技术学习指南

传感器技术学习指南

传感器技术学习指南传感器技术学习指南一、传感器技术课程的特点:1、课程的重要性:传感器与检测技术是自动化专业、电气工程及其自动化专业及过程装备与控制专业的技术基础课程,主要研究自动检测系统中的信息提取、信息转换及信息处理的理论与技术为主要内容的一门应用技术课程。

传感技术是自动检测系统,更是控制系统的前哨,它广泛的应用于各个领域,在在促进生产发展和现代科技进步方面发挥着重要作用。

学生学好这门课程不仅能为后续课程打下好的基础,也对学生综合运用所专业学知识有着关键的作用。

2、学科边缘性与课程内容的分散性:传感器技术是在物理、化学、生物等基本原理、现象基础上,用数字化的眼光观察世界的方法。

有两点对学习传感器技术很重要,一是原理性,物理化学等学科的理论和现象很多,基本上都可以用来构造成传感器,因此,传感器技术涉猎的理论基础很广泛;二是方法论,传感器技术是适应现代控制技术发展的产物,是人类从不同视角、更定量地观察世界的方法和技术,强调定量性是本门学科的一个特点,并适应于信号的后处理技术,如AD转换技术,动态测量技术。

一方面由于世界的多样性,一方面也由于定量描述的“点视觉”特性,使人们只能从不同角度观察世界,因此,传感器技术缺乏系统性和连续性,并且很多情况下也表现出技巧性与创新性。

在实际应用中,传感器作为“感觉器官”,是将压力、温度、位移量等信息(或者被测量)转化成电信号。

而这些转化是利用物理学、化学、生物学现象和效应来进行的,被测量转化成电信号的方式是各种各样,也就是说各类传感器的工作原理不同。

因此本课程信息量大,涉及的范围较广,且各章节教学内容相对独立,缺乏连续性和系统性。

3、课程的实践性;传感器的实践性对于大学生学习传感器技术有不同的影响,简单来讲,传感器技术深入现代生活,家庭生活中的灶具、冰箱、空调、电视、电话、热水器、汽车等日常生活离不开的物品中,与传感器习习相关,这些日常生活中的传感器便于学生很快理解传感器的适用性、作用;另一方面,传感器又深入人类生活中的各个领域,如飞机、舰船、遥感等众多的领域,仅从物理不现象来讲,涉及光、电、力、磁等从微观到宏观几乎所有的现象,本课程仅学习常见传感器的构成原理,但这并不妨碍学生有更广泛领域的研究与创新。

传感器实验装置操作规程

传感器实验装置操作规程

传感器实验装置操作规程一、实验目的1.熟悉传感器实验装置的基本结构和操作方法。

2.掌握传感器的安装、调试和使用方法。

3.学习传感器实验数据的采集和分析方法。

二、实验设备与材料1.传感器实验装置:包括传感器模块、控制器、数据采集仪等。

2.电源:提供实验装置的电力供应。

3.电路板:用于连接传感器模块和控制器。

4.电缆:用于连接实验装置的各个部分。

5.计算机:用于采集和分析传感器实验数据。

6.传感器:根据实验需要选择合适的传感器。

三、实验步骤1.实验装置的连接:a.将传感器模块插入控制器的对应插槽中。

b.将控制器与电源连接,确保电源供应正常。

c.使用电缆将控制器与计算机连接。

2.传感器的安装:a.根据实验需求选择合适的传感器。

b.将传感器固定在测量对象上或安装在合适的位置。

c.确保传感器与被测量对象之间的接触良好,并有足够的紧密度。

3.传感器的调试:a.打开相应的传感器调试软件。

b.按照软件的指导设置传感器调试参数,如采样率、量程等。

c.调试传感器直至信号稳定并正常输出。

4.实验数据的采集:a.打开数据采集软件。

b.在软件界面上选择需要采集的传感器模块。

c.设置数据采集的时间间隔和采样点数量。

d.开始数据采集,并记录相关实验信息。

5.实验数据的分析:a.将数据导入数据分析软件中。

b.根据实验要求选择适当的分析方法,如数据平均、数据滤波等。

c.对采集的数据进行统计、绘图等分析方法,得出结论。

四、实验安全注意事项1.保持实验环境整洁、安全,防止火灾和电器事故。

2.使用符合标准的电源和电缆,避免短路和电击风险。

3.在进行实验操作时,应按照正确的步骤进行,避免误操作和意外伤害。

五、实验结果与讨论1.根据实验数据进行相关计算,得出结论。

2.对实验结果进行分析,总结实验过程中可能出现的误差和不确定性。

3.提出改进措施,完善实验结果。

六、实验总结1.总结实验装置的组成、操作方法和实验步骤。

2.总结传感器的安装、调试和使用方法。

《传感器与测试技术》课程学习指南

《传感器与测试技术》课程学习指南

《传感器与测试技术》课程学习指南一、课程基本情况二、学习建议同学们在进行该课程的学习之前,已学过了高等数学、电路基础、大学物理、信号与系统等课程,了解了一些电磁效应、光学效应、功能材料等传感器的技术基础知识,并且这门课程并不能囊括所有的传感器。

所以课程的目标定位是,在学员已有背景知识的基础上,进行新知识的拓展,熟练掌握各类典型传感器的基本原理、基本技术特性及应用,掌握常见物理量的测试理论、方法和实验技术。

(一)内容学习方面同学们紧紧围绕测试系统特性-信号获取-信号加工和处理为主线。

对于课程三大块内容基础理论、典型传感器原理与应用以及典型参量的测试,采取不同的学习方法。

在在基础理论部分,建议同学们从身边的现象和亲身感知的事件中,了解传感器工作的物理现象、化学现象和机理;在学习每种传感器时,由于传感器涉及知识面广、种类多、发展快,同学们重点掌握每种传感器的知识要点:工作原理→分类及结构→工作特性参数→误差及补偿→基本信号调理电路→应用示例,深入探究传感器的工作原理及掌握其特性和应用;在典型参量测试部分,围绕不失真测试进行正确的选择传感器、设计测试系统、研究测量方法。

(二)资源利用方面按照由模块到单元的顺序,先了解课程构建、要求,再进入每一章节的学习。

首先阅读课程概要中的课程简介、课程大纲、考评方式与标准,了解课程的构架、基本内容和要求,根据教学日历的学习进度安排自己的学习进度。

进入每一章的内容的学习前,阅读课程模块中的教学要点、教学要求,大致了解本章的内容。

利用教学单元中的演示课件和教学录像以及电子教材进行主要内容的学习,并参考大纲要求把握学习的难度与深度。

各章节均配备相应的思考与练习题,由此检验学习效果。

学习各章节的时候,注意本章节的难点和重点问题,如果学习上存在问题,可利用拓展资源中的“交流讨论”向老师请教。

三、考核评价学生课程总成绩= 课程考试成绩×80% + 实验成绩×10% + 平时成绩×10%四、教材选用1.教材(1)《传感器与测试技术》,叶湘滨、熊飞丽、张文娜等编著,国防工业出版社,2007.04第1版,2012.01印刷(2)《传感器与测试技术实验指南》,熊飞丽、张文娜、叶湘滨,国防科技大学出版社(内印),2012.052.参考书(1)《传感器技术》,张文娜、叶湘滨、熊飞丽等编著,国防工业出版社,2011.11第1版,2011.11印刷(2)Sabrie Soloman. Sensors Handbook. McGraw-Hill, Inc. New York, NY, USA, 2009 (3)《Sensor Technology Handbook》,Jon Wilson. Newnes., 1st Edition,2005(4)《测试技术基础》,王伯雄主编,清华大学出版社,2003.04第1版,2003.04印刷(5)《自动检测技术及应用》,梁森,欧阳三泰,王侃夫编著,机械工业出版社,2006.10第1版,2006.10印刷。

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实验一压阻式压力传感器的压力测量实验第一部分:压阻式压力传感器一、实验目的:了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。

二、基本原理:扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P型或N型电阻条,接成电桥。

在压力作用下根据半导体的压阻效应,基片产生应力,电阻条的电阻率产生很大变化,引起电阻的变化,我们把这一变化引入测量电路,则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。

三、需用器件与单元:压力源(已在主控箱)、压力表、压阻式压力传感器、压力传感器实验模板、流量计、三通连接导管、数显单元、直流稳压源±4V、±15V。

四、实验步骤:1、这里选用的差压传感器两只气咀中,一只为高压咀,另一只为低压咀。

本实验模板连接见图1-1,压力传感器有4端:3端接+2V电源,1端接地线,2端为U0+,4端为U0-。

1、2、3、4端顺序排列见图1-1。

端接线颜色通过观察传感器引脚号码判别。

2、实验模板上R w2用于调节零位,R w2可调放大倍数,按图1-1接线,模板的放大器输出V02引到主控箱数显表的V i插座。

将显示选择开关拨到合适档位,反复调节R w2(R w1旋到满度的1/3)使数显表显示为零。

3、先松开流量计下端进气口调气阀的旋钮,开通流量计。

图1-1 压力传感器压力实验接线图4、合上主控箱上的气源开关K3,启动压缩泵,此时可看到流量计中的滚珠浮起悬于玻璃管中。

5、逐步关小流量计旋钮,使标准压力表指示某一刻度。

6、仔细地逐步由小到大调节流量计旋钮,使在4~14KP之间每上升1KP 分别读取压力表读数,记下相应的数显表值列于表(1-1)表(1-1)压力传感器输出电压与输入压力值思考题1、计算本系统的灵敏度和非线性误差。

2、如果本实验装置要成为一个压力计,则必须对电路进行标定,方法如下:输入4KPa气压,调节R w2(低限调节)使数显表显示0.400V,当输入12KPa气压,调节R w1(高限调节),使数显表显示1.200V这个过程反复调节直到足够的精度即可。

3、利用本系统如何进行真空度测量?第二部分:扩散硅压阻式压力传感器差压测量一、实验目的:了解利用压阻式压力传感器进行差压测量的方法。

二、基本原理:压阻式压力传感器的硅膜片受到两个压力P1和P2作用时由于它们对膜片产生的应力正好相反,因此作用在压力膜片上是ΔP=P1-P2,从而可以进行差压测量。

三、需用器件与单元:实验八所用器件和单元、压力气囊。

四、实验步骤:请同学们自拟一个差压测量的方法,并记录实验数据。

实验二金属箔式应变片第一部分: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,电桥的输出电压反应了相应的受力状态。

对单臂电桥输出电压U01=EKε/4。

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、万用表(自备)。

四、实验步骤:1、根据图(2-1)应变式传感器已装于应变传感器模板上。

传感器中各应变片已接入模板的左上方的R1、R2、R3、R4。

加热丝也接于模板上,可用万用表进行测量判别,R1=R2=R3=R4=350Ω,加热丝阻值为50Ω左右。

图2-1 应变式传感安装示意图2、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R w3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。

3、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R w1,接上桥路电源±4V(从主控箱引入)如图2-2所示。

检查接线无误后,合上主控箱电源开关。

调节R w1,使数显表显示为零。

图2-2 应变式传感器单臂电桥实验接线图4、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500g(或200g)砝码加完。

记下实验结果填入表2-1,关闭电源。

5、根据表2-1计算系统灵敏度S,S=Δu/ΔW(Δu输出电压变化量;ΔW 重量变化量)计算线性误差:δf1=Δm/y F·S×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:y F·S满量程输出平均值,此外为500g或200g。

五、思考题:单臂电桥时,作为桥臂电阻应变片应选用:(1)正(受拉)应变片(2)负(受压)应变片(3)正、负应变片均可以。

第二部分:半桥性能实验一、实验目的:比较半桥与单臂电桥的不同性能,了解其特点。

二、基本原理: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。

三、需用器件与单元:同实验一。

四、实验步骤:1、传感器安装同实验一。

做实验(一)2的步骤,实验模板差动放大器调零。

2、根据图2-3接线。

R1、R2为实验模板左上方的应变片,注意R2应和R1受力状态相反,即将传感器中两片受力相反(一片受拉、一片受压)的电阻应变片作为电桥的相邻边。

接入桥路电源±4V,调节电桥调零电位器R w1进行桥路调零,实验步骤3、4同第一部分中4、5的步骤,将实验数据记入表2-2,计算灵敏度S=ΔU/ΔW,非线性误差δf2。

若实验时无数值显示说明R2与R1为相同受力状态应变片,应更换另一个应变片。

图2-3 应变片传感器半桥实验接线图表2-2半桥测量时,输出电压与加负载重量值五、思考题:1、半桥侧量时两片不同受力状态的电阻应变片接入电桥时,应放在:(1)对边(2)邻边。

2、桥路(差动电桥)测量时存在非线性误差,是因为:(1)电桥测量原理上存在非线性(2)应变片应变效应是非线性的(3)调零值不是真正为零。

第三部分:全桥性能实验一、实验目的:了解全桥测量电路优点。

二、基本原理: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、需用器件和单元:同实验一。

四、实验步骤:1、传感器安装同实验一。

2、根据图2-4接线,实验方法与实验二相同。

将实验结果填入表2-3;进行灵敏度和非线性误差计算。

图2-4 全桥性能实验接线图表2-3全桥输出电压与加负载重量值实验三电容式传感器和光纤式传感器第一部分:电容式传感器位移特性测试一、实验目的:了解电容式传感器结构及其特点。

二、基本原理:利用平板电容C=εA/d和其它结构的关系式通过相应的结构和测量电路可以选择ε、A、d中三个参数中,保持二个参数不变,而只改变其中一个参数,则可以有测谷物干燥度(ε变)测微小位移(变d)和测量液位(变A)等多种电容传感器。

三、需用器件与单元:电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、相敏检波、滤波模板、数显单元、直流稳压源。

四、实验步骤:1、按图3-1安装示意图将电容传感器装于电容传感器实验模板上。

图3-1 差动变压器电容传感器安装示意图2、将电容传感器连线插入电容传感器实验模板,实验线路见图3-2。

图3-2 电容传感器位移实验接线图3、将电容传感器实验模板的输出端V01与数显表单元V i相接(插入主控箱V i孔),R w调节到中间位置。

4、接入±15V电源,旋动测微头推进电容传感器动极板位置,每间隔0.2mm 记下位移X与输出电压值,填入表3-1。

5、根据表3-1数据计算电容传感器的系统灵敏度S和非线性误差δf。

五、思考题:试设计利用ε的变化测谷物湿度的传感器原理及结构?能否叙述一下在设计中应考虑哪些因素?第二部分:光纤传感器的位移特性实验一、实验目的:了解光纤位移传感器的工作原理和性能。

二、基本原理:本实验采用的是导光型多模光纤,它由两束光纤组成Y型光纤,探头为半圆分布,一束光纤端部与光源相接发射光束,另一束端部与光电转换器相接接收光束。

两光束混合后的端部是工作端亦即探头,它与被测体相距X,由光源发出的光通过光纤传到端部射出后再经被测体反射回来,由另一束光纤接收反射光信号再由光电转换器转换成电压量,而光电转换器转换的电压量大小与间距X有关,因此可用于测量位移。

三、需用器件与单元:光纤传感器、光纤传感器实验模板、数显单元、测微头、直流源±15V、反射面。

四、实验步骤:1、根据图3-3安装光纤位移传感器,二束光纤插入实验板上光电变换座孔上。

其内部已和发光管D及光电转换管T相接。

图3-3 光纤传感器安装示意图2、将光纤实验模板输出端V01与数显单元相连,见图3-4。

图3-4 光纤传感器位移实验接线图3、调节测微头,使探头与反射平板轻微接触。

4、实验模板接入±15V电源,合上主控箱电源开关,调R W使数显表显示为零。

5、旋转测微头,被测体离开探头,每隔0.1mm读出数显表值,将其填入表3-2。

表3-2光纤位移传感器输出电压与位移数据6、根据表3-2数据,作光纤位移传感器的位移特性,计算在量程1mm时灵敏度和非线性误差。

五、思考题:光纤位移传感器测位移时对被测体的表面有些什么要求?实验四霍尔式传感器第一部分:直流激励时霍尔式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:根据霍尔效应,霍尔电势U H=K H IB,当霍尔元件处在梯度磁场中运动时,它就可以进行位移测量。

三、需用器件与单元: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。

四、实验步骤:1、将霍尔传感器按图4-1安装。

霍尔传感器与实验模板的连接按图4-2进行。

1、3为电源±4V,2、4为输出。

图4-1 霍尔传感器安装示意图2、开启电源,调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置再调节R W2使数显表指示为零。

图4-2 霍尔传感器位移直流激励实验接线图3、旋转测微头向轴向方向推进,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4-1。

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