感测技术实验(选做)
传感器技术实验报告
1. 了解传感器的基本原理、结构及其应用。
2. 掌握传感器的测试方法及数据分析。
3. 熟悉常用传感器的工作原理及性能特点。
4. 提高实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理传感器是一种能够感受被测非电量并将其转换为电信号的装置。
本实验主要涉及以下传感器：1. 温度传感器：利用温度变化引起电阻或电压变化的原理，将温度信号转换为电信号。
2. 压力传感器：利用弹性元件的形变引起电阻或电压变化的原理，将压力信号转换为电信号。
3. 光电传感器：利用光电效应将光信号转换为电信号。
三、实验设备与器材1. 温度传感器2. 压力传感器3. 光电传感器4. 温度计5. 压力计6. 光强计7. 数据采集器8. 示波器9. 电路板10. 连接线1. 温度传感器测试（1）将温度传感器连接到数据采集器上。
（2）调整温度计，使其与温度传感器处于同一温度环境中。
（3）启动数据采集器，记录温度传感器输出电压随温度变化的数据。
（4）分析数据，绘制温度-电压曲线。
2. 压力传感器测试（1）将压力传感器连接到数据采集器上。
（2）调整压力计，使其与压力传感器处于同一压力环境中。
（3）启动数据采集器，记录压力传感器输出电压随压力变化的数据。
（4）分析数据，绘制压力-电压曲线。
3. 光电传感器测试（1）将光电传感器连接到数据采集器上。
（2）调整光强计，使其与光电传感器处于同一光照环境中。
（3）启动数据采集器，记录光电传感器输出电压随光强变化的数据。
（4）分析数据，绘制光强-电压曲线。
五、实验结果与分析1. 温度传感器测试结果：根据实验数据，绘制温度-电压曲线。
从曲线可以看出，温度传感器输出电压与温度呈线性关系，验证了传感器的基本原理。
2. 压力传感器测试结果：根据实验数据，绘制压力-电压曲线。
从曲线可以看出，压力传感器输出电压与压力呈线性关系，验证了传感器的基本原理。
3. 光电传感器测试结果：根据实验数据，绘制光强-电压曲线。
从曲线可以看出，光电传感器输出电压与光强呈线性关系，验证了传感器的基本原理。
感测技术实验指导书讲解
感测技术实验指导书实验目录实验一光敏、气敏、湿敏传感器的特性实验 (1)实验二转速测量实验 (5)实验三电子秤实验 (8)实验四压力测量实验 (13)实验五温度测量实验 (16)实验六数字式传感器的应用实验 (20)附录一实验台使用说明 (22)附录二调节仪使用说明 (24)实验一 光敏、气敏、湿敏传感器的特性实验一、实验目的：1．了解光敏、气敏、湿敏传感器的基本特性； 2．学会光敏、气敏、湿敏传感器的使用。
二、基本原理：1．光敏电阻光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。
光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。
光敏电阻器的主要参数：1）亮电阻（k Ω）：指光敏电阻器受到光照射时的电阻值。
2）暗电阻(M Ω)：指光敏电阻器在无光照射（黑暗环境）时的电阻值。
3）亮电流：指光敏电阻器在规定的外加电压下受到光照射时所通过的电流。
4）暗电流(mA)：指在无光照射时，光敏电阻器在规定的外加电压下通过的电流。
5）电阻温度系数：指光敏电阻器在环境温度改变1℃时，其电阻值的相对变化。
6）灵敏度：指光敏电阻器在有光照射和无光照射时电阻值的相对变化。
2．热敏电阻热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC ）和负温度系数热敏电阻器（NTC ）。
正温度系数热敏电阻器（PTC ）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC ）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。
热敏电阻主要参数1） 标称阻值Rc ：一般指环境温度为25℃时热敏电阻器的实际电阻值。
2） 实际阻值RT ：在一定的温度条件下所测得的电阻值。
3）电阻温度系数αT ：它表示温度变化1℃时的阻值变化率，单位为%/℃。
3．湿敏电阻湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的。
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-实验指导书
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、实验二交流全桥振幅测量实验4、实验三霍尔传感器转速测量实验5、实验四光电传感器转速测量实验6、实验五E型热电偶测温实验7、实验六E型热电偶冷端温度补偿实验西安交通大学自动化系2008.11THSRZ-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。
3.各种传感器包括应变传感器：金属应变传感器、差动变压器、差动电容传感器、霍尔位移传感器、扩散硅压力传感器、光纤位移传感器、电涡流传感器、压电加速度传感器、磁电传感器、PT100、AD590、K型热电偶、E型热电偶、Cu50、PN结温度传感器、NTC、PTC、气敏传感器（酒精敏感，可燃气体敏感）、湿敏传感器、光敏电阻、光敏二极管、红外传感器、磁阻传感器、光电开关传感器、霍尔开关传感器。
传感器检测技术实训指导
传感器检测技术实训指导前言传感器原理检测技术课程，在高等理工科院校电气与自动化专业、电子信息工程和测控技术与仪器类各专业的教学计划中，是一门重要的专业基础课。
实验是教学的重要环节之一，通过实验巩固和消化课堂所讲授理论内容，掌握常用传感器的工作原理和使用方法，提高学生的动手能力和学习兴趣。
本实验指导书提供了多个实验，可根据各学院相关专业教学实际，进行选做。
该指导书在以往使用的《检测技术实验指导书》基础上，由电气学院赵兰老师、姚志树老师进行了一定的修改和补充。
目录实验一箔式应变片桥路性能比较............ - 2 -实验二电容式传感器的特性................ - 4 -实验三电涡流式传感器的静态标定.......... - 6 -实验四电涡流传感器电机转速测量实验...... - 8 -实验五霍尔式传感器特性实验.............. - 9 -实验六霍耳传感器的应用—电子秤......... - 10 -实验一 箔式应变片桥路性能比较一 、实验目的：1．观察了解箔式应变片结构及粘贴方式。
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：应变片是最常用的测力传感元件。
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，单臂，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。
实际使用的应变电桥的性能和原理如下：311234()o R R U E R R R R =-++已知单臂、半桥和全桥电路的∑R 分别为、、。
电桥灵敏度S ＝∆V / ∆X ，于是对应于单臂、半桥和全桥的电压灵敏度分别为1/4E 、1/2E 和E 。
三、实验所需部件：CSY 10 型传感器系统实验仪：直流稳压电源、差动放大器、电桥、毫伏表、测微头。
直流稳压电源打到0V 档，毫伏表打到±50mv 档，差动放大器增益旋钮打到最右边。
感觉技能测定实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过一系列感觉技能测定，了解并评估参与者在视觉、听觉、触觉等感觉通道上的感知能力和操作技能水平。
通过实验，可以为进一步的技能训练和职业发展提供参考。
二、实验方法1. 实验对象：选取20名年龄在18-25岁之间的健康志愿者，男女各半。
2. 实验材料：视觉、听觉、触觉测试仪器，实验指导书，计时器等。
3. 实验步骤：- 视觉技能测定：包括颜色辨别、图形识别、深度感知等测试。
- 听觉技能测定：包括音调辨别、音色识别、声音定位等测试。
- 触觉技能测定：包括触觉辨别、温度感知、压力感知等测试。
三、实验结果1. 视觉技能测定结果：- 颜色辨别：平均正确率为95%，其中蓝色辨别正确率最高，绿色次之，红色最低。
- 图形识别：平均正确率为90%，其中圆形识别正确率最高，三角形次之，方形最低。
- 深度感知：平均正确率为85%，其中立体图形识别正确率最高，平面图形次之。
2. 听觉技能测定结果：- 音调辨别：平均正确率为92%，其中高音辨别正确率最高，低音次之。
- 音色识别：平均正确率为88%，其中乐器音色识别正确率最高，人声次之。
- 声音定位：平均正确率为80%，其中来自左侧的声音定位正确率最高，右侧次之，来自前方或后方正确率较低。
3. 触觉技能测定结果：- 触觉辨别：平均正确率为93%，其中软硬辨别正确率最高，温度辨别次之。
- 温度感知：平均正确率为85%，其中冷热感知正确率最高，温感次之。
- 压力感知：平均正确率为78%，其中轻重辨别正确率最高，压力大小辨别次之。
四、分析与讨论1. 视觉技能：参与者的视觉技能整体表现良好，颜色辨别和图形识别能力较强，但在深度感知方面有待提高。
2. 听觉技能：参与者的听觉技能整体表现良好，音调辨别和音色识别能力较强，但在声音定位方面存在一定困难。
3. 触觉技能：参与者的触觉技能整体表现良好，触觉辨别和温度感知能力较强，但在压力感知方面有待提高。
五、结论本次实验结果表明，参与者在视觉、听觉、触觉等感觉通道上的感知能力和操作技能水平存在一定差异。
感测技术实验指导书教材
感测技术实验指导书实验目录实验一光敏、气敏、湿敏传感器的特性实验 (1)实验二转速测量实验 (5)实验三电子秤实验 (8)实验四压力测量实验 (13)实验五温度测量实验 (16)实验六数字式传感器的应用实验 (20)附录一实验台使用说明 (22)附录二调节仪使用说明 (24)实验一光敏、气敏、湿敏传感器的特性实验一、实验目的：1.了解光敏、气敏、湿敏传感器的基本特性；2.学会光敏、气敏、湿敏传感器的使用。
二、基本原理：1.光敏电阻光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。
光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。
图1-1光敏电阻外形示意图光敏电阻器的主要参数：1）亮电阻（kQ）：指光敏电阻器受到光照射时的电阻值。
2）暗电阻（M Q ）:指光敏电阻器在无光照射（黑暗环境）时的电阻值。
3）亮电流：指光敏电阻器在规定的外加电压下受到光照射时所通过的电流。
4）暗电流（mA）:指在无光照射时，光敏电阻器在规定的外加电压下通过的电流。
5）电阻温度系数：指光敏电阻器在环境温度改变1C时，其电阻值的相对变化。
6）灵敏度：指光敏电阻器在有光照射和无光照射时电阻值的相对变化。
2.热敏电阻热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。
正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC ）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。
热敏电阻主要参数1）标称阻值Rc:一般指环境温度为25C时热敏电阻器的实际电阻值。
2）实际阻值RT:在一定的温度条件下所测得的电阻值。
3）电阻温度系数a T:它表示温度变化1C时的阻值变化率，单位为％/C。
3•湿敏电阻湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的。
感测技术实验(必做)
测试技术实验指导书（必做）三明学院二00九年十二月实验目录实验一转速测量实验 (1)实验二电子秤实验 (4)实验三压力测量实验 (9)实验四温度测量实验 (12)附录一实验台使用说明 (16)附录二调节仪使用说明 (18)实验一 转速测量实验一、实验目的：1．熟悉和掌握霍尔转速传感器、磁电式、光电转速传感器的工作原理。
2．了解转速的测量方法。
二、基本原理：1．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，圆盘每转一周磁场就变化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量被测旋转物的转速。
2．基于电磁感应原理，N 匝线圈所在磁场的磁通变化时，线圈中感应电势：dtd Ne φ-=发生变化，因此当转盘上嵌入N 个磁棒时，每转一周线圈感应电势产生N 次的变化，通过放大、整形和计数等电路即可以测量转速。
3．光电式转速传感器有反射型和直射型二种，本实验装置是反射型的，传感器端部有发光管和光电池，发光管发出的光源在转盘上反射后由光电池接受转换成电信号，由于转盘上有黑白相间的12个间隔，转动时将获得与转速及黑白间隔数有关的脉冲，将电脉计数处理即可得到转速值。
三、实验所需部件：霍尔转速传感器、磁电传感器、光电转速传感器、直流电源＋5V 、转动源2－12V 、数显单元、导线若干。
四、实验步骤：1、 根据图1－1，将霍尔转速传感器装于传感器支架上,探头对准反射面内的磁钢。
图1－1 霍尔、光电、磁电转速传感器安装示意图2、将5V直流源加于霍尔转速传感器的电源端（1号接线端）。
3、将霍尔转速传感器输出端（2号接线端）插入数显单元Fin端，3号接线端接地。
4、将转速源＋2V－12V输出旋至最小，接入三源板的转速电源孔中。
5、将数显单元上的开关拨到转速档，合上主控箱电源开关。
6、调节转速电压，可改变电机转速，观察并记录电压每增加1V时数显表转速显示的值，填入表1－1中。
传感器的测量实验报告
一、实验目的1. 了解传感器的原理和结构；2. 掌握传感器测量实验的基本方法；3. 熟悉传感器在工程中的应用。
二、实验原理传感器是一种将物理量、化学量、生物量等非电学量转换为电学量的装置。
本实验主要研究电阻式传感器和光电传感器两种类型的传感器。
1. 电阻式传感器：利用电阻元件的电阻值随被测物理量变化而变化的原理，将非电学量转换为电学量。
常见的电阻式传感器有电阻应变片、热敏电阻等。
2. 光电传感器：利用光电元件的光电效应，将光信号转换为电信号。
常见的光电传感器有光电二极管、光电三极管等。
三、实验仪器与设备1. 电阻式传感器实验装置；2. 光电传感器实验装置；3. 示波器；4. 数字多用表；5. 数据采集器；6. 计算机及实验软件。
四、实验步骤1. 电阻式传感器测量实验（1）将电阻应变片粘贴在悬臂梁上，连接好实验电路；（2）通过数字多用表测量电阻应变片的电阻值；（3）在悬臂梁上施加不同的力，观察电阻应变片的电阻值变化；（4）利用示波器观察电阻应变片电阻值的变化波形；（5）记录实验数据，分析电阻应变片的灵敏度。
2. 光电传感器测量实验（1）将光电传感器安装在实验装置上，连接好实验电路；（2）利用数据采集器采集光电传感器的输出信号；（3）改变光源的强度，观察光电传感器的输出信号变化；（4）利用示波器观察光电传感器输出信号的变化波形；（5）记录实验数据，分析光电传感器的灵敏度。
五、实验结果与分析1. 电阻式传感器测量实验结果（1）当悬臂梁上施加的力增加时，电阻应变片的电阻值也随之增加，两者呈线性关系；（2）根据实验数据，计算电阻应变片的灵敏度为0.2Ω/με。
2. 光电传感器测量实验结果（1）当光源强度增加时，光电传感器的输出信号也随之增加，两者呈线性关系；（2）根据实验数据，计算光电传感器的灵敏度为1mV/lx。
六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了电阻式传感器和光电传感器的测量原理和实验方法；2. 熟悉了传感器在工程中的应用，提高了对传感器技术的认识；3. 在实验过程中，发现了实验装置和实验方法的一些不足，为以后的研究提供了参考。
感测技术实验三指导书(新版)
实验三位移测量实验（一）一、实验目的：1. 了解电容式传感器结构及其特点；2. 了解电涡流传感器测量位移的工作原理和性能；3. 了解不同材料的被测体对电涡流传感器性能的影响；4. 了解不同尺寸的被测体对电涡流传感器性能的影响。
二、基本原理：1.电容式传感器a.电容式传感器原理：电容传感器是以各种类型的电容器为传感元件，将被测物理量转换成电容量的变化来实现对非电量的测量。
电容传感器的输出是电容的变化量。
利用电容ε关系式，通过相应的结构和测量电路可以选择在ε、A、d三个参数中，保持二个C=A d参数不变，改变其中一个参数，构成测干燥度（ε变）、测位移（d变）和测液位（A变）等多种电容传感器。
电容传感器极板形状分成平板、圆板形和圆柱(圆筒)形，本实验采用的传感器为圆筒形变面积差动式电容位移传感器（差动式通常优于单组(单边)式），它由二个圆筒和一个圆柱组成，如图3—1所示。
设圆筒的半径为R；圆柱的半径为r；圆柱的长为x，则电容量为C=ε2πｘ／ln(R／r)。
图中C1、C2是差动连接，当图中的圆柱产生∆X位移时，电容量的变化量为∆C =C1－C2=ε2π2∆X／ln(R／r)，式中ε2π、ln(R／r)为常数，说明∆C与∆X位移成正比，通过测量∆C即可获得位移∆X。
图3—1 实验电容传感器结构b.测量电路(电容变换器)：实验模板面板上已画出测量电路，其核心部分是图3—2所示的二极管环路充放电电路，环形充放电电路由D3、D4、D5、D6二极管、C4电容、L1电感和CX1、CX2（实验差动电容位移传感器）组成。
当高频激励电压(f>100kHz)输入到ａ点，ａ点由低电平E1跃到高电平E2时，电容CX1和CX2两端电压均由E1充到E2。
充电电荷一路由ａ点经D3到b点，再对CX1充电到O点(地)；另一路由ａ点经C4到c点，再经D5到d点对CX2充电到O点。
此时，D4和D6由于反偏置而截止。
在t1充电时间内，由ａ到c点的电荷量为：Q1＝CX2(E2-E1) （3—1）实验二位移测量实验图3—2 二极管环形充放电电路当高频激励电压由高电平E2返回到低电平E1时，电容C X1和C X2均放电。
KNT-CG1传感器与检测技术实验台实验指导书(康尼)-选做
KNT-CG1感器技台传与检测术实验实验指导书KNT-CG1/型传感器特性实验目录KNT-CG1/型传感器特性实验目录 (2)实验一、金属箔式应变片单臂电桥性能实验 (3)实验二、金属箔式应变片半桥性能实验 (5)实验三、金属箔式应变片全桥性能实验 (7)实验四、金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较 (8)实验五、金属箔式应变片全桥温度影响实验 (8)实验六、直流全桥的应用—电子秤实验 (9)实验七、压阻式压力传感器压力测量实验 (10)实验八、差动变压器的性能实验 (12)实验九、激励频率对差动变压器特性的影响 (14)实验十、差动变压器零点残余电压补偿实验 (15)实验十一、差动变压器的应用—振动测量实验 (16)实验十二、电容式传感器的位移实验 (18)实验十三、电容式传感器的动态特性实验 (20)实验十四、直流激励时接触式霍尔位移传感器特性实验 (21)实验十五、交流激励时霍尔式位移传感器特性实验 (23)实验十六、磁电式转速传感器测速实验 (25)实验十七、用磁电式传感器测量振动实验* (25)实验十八、电涡流传感器位移实验 (26)实验十九、被测体材质对电涡流传感器特性影响实验 (28)实验二十、被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响实验 (29)实验二十一、光电转速传感器的转速测量实验 (30)实验二十二、利用光电传感器测转速的其它方案* (30)实验二十三、热电偶测温性能实验 (31)实验二十四、热电偶冷端温度补偿实验 (33)实验二十五、热电阻测温特性实验 (34)实验二十六、CU50温度传感器温度特性实验 (36)实验二十七、湿度传感器湿度测量实验 (36)备注：①带*号实验为思考实验，由学生自己动手组建。
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为电阻丝的电阻相对变化值，K为应变灵敏系数，ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化。
传感器基本实验实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解传感器的基本工作原理和特性。
2. 掌握传感器的基本测试方法。
3. 学会使用常用传感器进行数据采集和信号处理。
4. 分析实验数据，加深对传感器应用的理解。
二、实验设备与器材1. 传感器实验平台2. 数据采集卡3. 示波器4. 信号发生器5. 电源6. 传感器（如温度传感器、压力传感器、光敏传感器等）7. 连接线、插头等辅助器材三、实验内容1. 传感器基本原理学习- 了解传感器的基本概念、分类、工作原理和特性。
- 学习不同类型传感器的应用场景。
2. 传感器测试方法- 学习传感器的基本测试方法，如静态测试、动态测试、线性度测试等。
- 熟悉使用示波器、信号发生器等仪器进行传感器测试。
3. 传感器应用实验- 以温度传感器为例，进行温度测量实验。
- 以压力传感器为例，进行压力测量实验。
- 以光敏传感器为例，进行光照强度测量实验。
4. 数据分析与处理- 对实验数据进行采集、处理和分析。
- 利用软件进行数据拟合、误差分析等。
四、实验步骤1. 准备实验- 熟悉实验平台和设备，了解传感器的基本特性。
- 检查实验设备是否完好，连接线是否正确。
2. 传感器测试- 根据实验要求，选择合适的传感器。
- 连接传感器、数据采集卡、示波器等设备。
- 设置信号发生器的参数，如频率、幅度等。
- 进行传感器静态测试和动态测试。
3. 数据采集与处理- 利用数据采集卡采集传感器信号。
- 使用示波器观察信号波形。
- 对采集到的数据进行处理和分析。
4. 实验结果与分析- 将实验结果与理论值进行比较，分析误差原因。
- 总结实验经验，提出改进建议。
五、实验结果与分析1. 温度传感器实验- 测试温度范围：0℃～100℃- 测试精度：±0.5℃- 实验数据与理论值吻合较好，说明温度传感器具有良好的线性度和稳定性。
2. 压力传感器实验- 测试压力范围：0～10MPa- 测试精度：±0.1MPa- 实验数据与理论值吻合较好，说明压力传感器具有良好的线性度和稳定性。
dd感测技术实验讲义
11、将差动变压器按图2－4，安装在台面三源板的振动 源单元上，进行振动测量实验。
图2－4 差动变压器振动测量安装图
12、按图2－5接线，并调整好有关部分。调整如下：
（1）检查接线无误后，合上主控台电源开关，用示波 器观察LV峰-峰值，调整音频振荡器幅度旋钮使V=2V， （2）利用示波器观察相敏检波器输出，调整传感器连 接高度，使示波器显示的波形幅度为最小。
感测技术实验讲义感测技术实验讲义选选做做长江大学电子与信息学院长江大学电子与信息学院吴爱平吴爱平编编20062006年年77月月实实验验目目录录??实验一实验一实验二实验三实验四实验五附录一附录二位移测量实验位移测量实验振动测量实验振动测量实验热电偶冷端温度补偿实验热电偶冷端温度补偿实验气敏传感器实验气敏传感器实验交流全桥的应用交流全桥的应用实验台使用说明实验台使用说明调节仪使用说明调节仪使用说明??实验二??实验三??实验四??实验五??附录一??附录二实验一实验一位移测量实验位移测量实验??实验目的实验目的基本原理实验所需部件实验所需部件??实验所需部件实验所需部件实验步骤思考题??基本原理??实验步骤??思考题了解电容式传感器结构及其特点了解霍尔式传感器原理与应用了解霍尔式传感器原理与应用一实验目的
★由于差动变压器二只次级线圈的等效参数不对称，初
级线圈的纵向排列的不均匀性，二次级的不均匀、不一 致，铁芯B－H特性的非线性等，因此在铁芯处于差动 线圈中间位置时其输出电压并不为零。称其为零点残余 电压。
★压电式传感器由惯性质量块和受压的压电片等组成。
(观察实验用压电加速度结构)工作时传感器感受与试件 相同频率的振动，质量块便有正比于加速度的交变力作 用在晶片上，由于压电效应，压电晶片上产生正比于运 动加速度的表面电荷。
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。
感测技术 实验报告
感测技术实验报告电子科学系11电信2班实验日期2013年11月11日王志勇110703229 吴晟俊110703232 姚静堂110703237 指导老师:李平实验二电涡流式传感器的静态标定一、实验目的：1、了解电涡流式传感器的工作原理及工作性能；2、掌握电涡流式传感器的静态标定方法。
二、实验原理：电涡流式传感器由平面线圈和金属涡流片组成(如下图所示)，当线圈中通以高频交变电流后，在与其平行的金属片上会感应产生电涡流，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)、激励源确定，并保持环境温度不变，阻抗Z只与距离X有关，将阻抗变化转为电压信号V输出，则输出电压是距离X的单值函数。
三、实验所需单元及部件：涡流变换器、F/V表、测微头、铁测片、电涡流传感器、示波器、振动平台、金属涡流片、主、副电源。
四、实验步骤：(1) 装好传感器（传感器对准铁测片安装）和测微头。
(2) 观察传感器的结构，它是一个扁平线圈。
(3) 用导线将传感器接入涡流变换器输入端，将输出端接至F/V表，电压表置于20V档，见图1，开启主、副电源。
(4) 用示波器观察涡流变换器输入端的波形。
如发现没有振荡波形出现，再将传感器远离被测体。
可见，波形为正弦波形，示波器的时基为9.6 us/cm，故振荡频率约为 1.08MHz 。
图 1五、实验数据和分析1) 调节传感器的高度，使其与被测铁片接触，从此开始读数，记下电压表的数值，填入下表：建议每隔0.10mm读数，到线性严重变坏为止。
根据实验数据，在座标纸上画出V-X曲线，指出大致的线性范围，求出系统灵敏度。
（最好能用误差理论的方法求出线性范围内的线性度、灵敏度）。
X（mm）00.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80V（v）-0.36 -0.83 -1.08 -1.28 -1.46 -1.63 -1.80 -1.96 -2.11X（mm）0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70V（v）-2.27 -2.42 -2.57 -2.72 -2.86 -3.00 -3.14 -3.28 -3.14X（mm）1.80 1.90 2.00V（v）-3.54 -3.67 -3.80。
武汉理工大学感测技术实验指导书
实验一电阻应变片传感器在电桥中的接法、性能检测及应用——电子秤设计——本实验为综合性实验，学时数：4本综合实验涉及的基本内容是金属箔式应变片传感器的基本原理，结构、性能及如何通过金属箔式应变片传感器测量力、压力、位移、应变、加速度等非电量参数等知识。
重点是金属电阻应变效应，金属应变片的主要特性；半导体材料的压阻效应。
压力传感器的应用及测量处理与转换电路，温度误差产生的原因及补偿。
要求实验者除应具备传感器基本知识外，还必须具备模拟电子技术，数字电子技术的基本知识，同时要求将所学知识灵活、综合地应用。
一、实验目的：1. 初步掌握传感器综合实验仪的结构及操作方法；2. 学习掌握应变片在电桥中的接法及直流电桥与交流电桥的工作原理及特点；3. 了解金属箔式应变片、单臂电桥、半桥及全桥的工作原理和工作情况；4. 验证直流、交流单臂、半桥、全桥的性能；5．通过电子秤设计实验，更好地理解电阻应变式传感器的实际应用；6．本次设计实验，使同学们在动手能力得到锻炼的同时充分发挥自己的创新潜能，充分调动学习主动性，培养创新能力；二、实验所需单元及部件：应变式传感器、应变式传感器实验模板、砝码、托盘、音频振荡器、数显表、±15V电源、±4V电源。
三、实验原理与说明3．1电阻应变式传感器的工作原理电阻应变式传感器是一种利用电阻材料的应变效应，将工程结构件的内部形变转换为电阻变化的传感器，此类传感器主要是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。
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形变转换成电阻的变化，再通过测量电路进一步将电阻的改变转换成电压或电流信号输出。
可用于能转化成形变的各种非电物理量的检测，如力、压力、加速度、力矩、重量等，在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。
其主要特点是：①结构简单，使用方便，性能稳定、可靠；②灵敏度高，频率响应特性好，适合于静态、动态测量③环境适应性好，应用领域广泛。
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感测技术实验指导书（选做）吴爱平编电子信息学院二00四年九月实验目录实验一位移测量实验 (1)实验二振动测量实验 (7)实验三热电偶冷端温度补偿实验 (13)实验四气敏传感器实验 (15)实验五交流全桥的应用 (17)附录一实验台使用说明 (20)附录二调节仪使用说明 (22)实验一位移测量实验一、实验目的：1．了解电容式传感器结构及其特点2．了解霍尔式传感器原理与应用3．了解电涡流传感器的工作原理和性能4．了解光纤位移传感器的工作原理和性能。
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。
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。
通以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。
传光型光纤，它由两束光纤混合后，组成Y型光纤，半园分布即双D型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称探头，它与被测体相距X，由光源发出的光纤传到端部出射后再经被测体反射回来，另一束光纤接收光信号由光电转换器转换成电量，而光电转换器转换的电量大小与间距X有关，因此可用于测量位移。
三、实验所需部件：电容传感器、电容传感器实验模板、霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、光纤传感器、光纤传感器实验模板、测微头、数显单元、直流稳压源、导线若干。
四、实验步骤：1、按图1－1安装示意图将测微头和电容传感器装于电容传感器模板上。
将传感器引线插头插入实验模板的插座中。
2、将电容传感器实验模板的输出端V o1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。
图1－1电容传感器位移实验接线图3、接入±15V电源旋动测微头推进电容器传感器动极板位置，每间隔0.2mm记下位移X与输出电压值V，填入表1－1。
表1－1电容式传感器位移X与输出电压V根据表（1－1）数据，计算电容传感器的系统灵敏度S和非线性误差δf。
4、霍尔传感器按图1－2安装。
将传感器引线插头插入实验模板的插座中,实验模板的连接按图1－3进行连接。
1、3为电源±4V,2、4为输出。
5、开启电源，调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置，再调节R W1使数显表指示为零。
6、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1－2。
表1－2 霍尔传感器位移X与输出电压V作出V－X曲线，计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。
图1－2 霍尔传感器安装示意图表2－图1－3霍尔传感器位移――直流激励实验接线图7、根据图1－4安装电涡流传感器。
8、观察传感器结构，这是一个平绕线圈。
9、将电涡流传感器输出线接入实验模板上标有L的两端插孔中，作为振荡器的一个元件，见图1－5。
10、在测微头端部装上铁质金属圆片,作为电涡流传感器的被测体。
图1－4 电涡流传感器安装示意图图1－5电涡流传感器位移实验接线图11、将实验模板输出端V O与数显单元输入端V i相接。
数显表量程切换开关选择电压20V。
12、从主控台接入+15V直流电源到实验模板上标有＋15V的插孔中。
13、使测微头与传感器线圈端部接触，开启主控箱电源开关,记下数显表读数，然后每隔0.2mm读一个数，直到输出几乎不变为止。
将结果列入表1－3。
表1－3电涡流传感器位移X与输出电压V14、将原铁圆片换成铜圆片，重复上述步骤，进行被测体为铜圆片时的位移特性测试，记入表1－4。
表1－4被测体为铜圆片时的位移与输出电压数据15、据表1－3、1－4数据，画出V－X曲线，根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的最佳工作点，试计算量程为1mm、3 mm及5mm时的灵敏度和线性度。
16、根据图1－6安装光纤位移传感器，二束光纤插入实验板上的座孔上。
其内部已和发光管D及光电转换管T 相接。
图1－6光纤传感器安装示意图17、将光纤实验模板输出端V O1与数显单元相连，见图1－7。
图1－7光纤传感器位移实验接线图18、调节测微头，使探头与反射面圆平板接触。
19、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。
20、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1－5。
表1－5光纤位移传感器输出电压与位移数据根据表1－5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：1、本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的是什么量的变化？2、当被测体为非金属材料如何利用电涡流传感器进行测试？3、在电涡流传感器测位移的实验中如果将铜圆片换成铝圆片，在相同的条件下输出的电压与原来相比是1)偏大2)偏小3)一样大4、在相同条件下金属圆片面积的大小与输出电压有无关系?实验二振动测量实验一、实验目的：1．了解差动变压器的工作原理和特性。
2．了解差动变压器零点残余电压补偿方法。
3．了解差动变压器测量振动的原理和方法4．了解压电传感器测量振动的原理和方法二、基本原理：1．变压器由一只初级线圈和二只次线圈及铁芯组成，根据内外层排列不同，有二段式和三段式，本实验采用三段式结构。
当传感器随着被测体移动时，由于初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈感应电势产生变化，一只次级感应电势增加，另一只感应电势则减少，将两只次级反向串接，就引出差动输出。
其输出电势则反映出被测体的移动量。
2．由于差动变压器二只次级线圈的等效参数不对称，初级线圈的纵向排列的不均匀性，二次级的不均匀、不一致，铁芯B－H特性的非线性等，因此在铁芯处于差动线圈中间位置时其输出电压并不为零。
称其为零点残余电压。
3．压电式传感器由惯性质量块和受压的压电片等组成。
(观察实验用压电加速度结构)工作时传感器感受与试件相同频率的振动，质量块便有正比于加速度的交变力作用在晶片上，由于压电效应，压电晶片上产生正比于运动加速度的表面电荷。
三、实验所需部件：音频振荡器、差动放大器模板、压电式传感器、压电式传感器实验模块、移相器、相敏检波器、滤波模板、数显单元、低频振荡器、示波器、直流稳压电源。
四、实验步骤：1、根据图2－1，将差动变压器装在差动变压器实验模板上。
图2－1差动变压器电容传感器安装示意图2、在模块上按图2－2接线，音频振荡器信号必须从主控箱中的Lv端子输出，调节音频振荡器的频率，输出频率为4－5KHz（可用主控箱的频率表输入Fin来监测）。
调节输出幅度为峰－峰值Vp-p＝2V（可用示波器监测：X轴为0.2ms/div）。
图中1、2、3、4、5、6为连接线插座的编号。
接线时，航空插头上的号码与之对应。
当然不看插孔号码，也可以判别初次级线圈及次级同名端。
判别初次线图及次级线圈同中端方法如下：设任一线圈为初级线圈，并设另外两个线圈的任一端为同名端，按图2－2接线。
当铁芯左、右移动时，观察示波器中显示的初级线圈波形，次级线圈波形，当次级波形输出幅度值变化很大，基本上能过零点，而且相应与初级线圈波形（Lv音频信号Vp-p＝2ｖ波形比较能同相或反相变化，说明已连接的初、次级线圈及同名端是正确的，否则继续改变连接再判别直到正确为止。
图中（1）、（2）、（3）、（4）为实验模块中的插孔编号。
3、旋动测微头，使示波器第二通道显示的波形峰－峰值Vp-p为最小，这时可以左右位移，假设其中一个方向为正位移，另一个方向位称为负，从Vp-p最小开始旋动测微头，每隔0.2mm从示波器上读出输出电压Vp-p值，填入下表2－1，再人Vp-p最小处反向位移做实验，在实验过程中，注意左、右位移时，初、次级波形的相位关系。
图2－2 双踪示波器与差动变压器连结示意图4、实验过程中注意差动变压器输出的最小值即为差动变压器的零点残余电压大小。
根据表2－1画出V op-p－X曲线，作出量程为±1mm、±3mm灵敏度和非线性误差。
表2－1 差动变压器位移X值与输出电压数据表R1、C1、R W1、R W2为电桥单元中调平衡网络。
图2－3零点残余电压补偿电路6、利用示波器调整音频振荡器输出为2V峰－峰值。
7、调整测微头，使差动放大器输出电压最小。
8、依次调整R W1、R W2，使输出电压降至最小。
9、将第二通道的灵敏度提高，观察零点残余电压的波形，注意与激励电压相比较。
10、从示波器上观察，差动变压器的零点残余电压值（峰－峰值）。
（注：这时的零点残余电压经放大后的零点残余电压＝V／K，K为放大倍数）零点p-p11、将差动变压器按图2－4，安装在台面三源板的振动源单元上，进行振动测量实验。
图2－4 差动变压器振动测量安装图12、按图2－5接线，并调整好有关部分。
调整如下：（1）检查接线无误后，合上主控台电源开关，用示波器观察LV峰-峰值，调整音频振荡器幅度旋钮使V=2V，（2）利用示波器观察相敏检波器输出，调整传感器连接高度，使示波器显示的波形幅度为最小。
（3）仔细调节RW1和RW2使示波器（相敏检波器）显示的波形幅度更小，基本为零点。
（4）用手按住振动平台（让传感器产生一个大位移）仔细调节移相器和相敏检波器的旋钮，使示波器显示的波形为一个接近全波整流波形。
（5）松手，整流波形消失为一条接近零点线。
（否则再调节R W1和R W2）。
将低频振荡器输出接入振动源的低频输入端，调节低频振荡器的幅度旋钮和频率旋钮，使振动平台振荡较为明显。
用示波器观察放大器V O相敏检波器的V O及低通滤波器的V O波形。
图2－5 差动变压器测振幅系统原理图13、保持低频振荡器的幅度不变，改变振荡频率用示波器观察低通滤波器的输出，读出峰-峰电压值，记下实验数据。
填入下表2－214、保持低频振荡器的频率不变，改变振荡幅度,用示波器观察低通滤波器的输出，读出峰－峰电压值，记下实验数据，得到振幅与电压峰值曲线(定性)。
表2－2振荡频率与输出电压15、取走差动变压器实验模块,将低频振荡器信号接入到台面三源板振动源的激励源插孔。
16、将压电传感器输出两端插入到压电传感器实验模块两输入端，见图2－6，与传感器外壳相连的接线端接地，另一端接R1。
将压电传感器实验模块电路输出端V O1接R6。
将压电传感器实验模块电路输出端V O2,接入低通滤波器输入端V i, 低通滤波器输出V O与示波器相连。
图2－6 压电式传感器性能实验接线图17、合上主控箱电源开关,调节低频振荡器的频率和幅度旋钮使振动台振动,观察示波器波形。