传感器综合实验报告

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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。

传感器实验实验报告

传感器实验实验报告

传感器实验实验报告传感器实验实验报告引言:传感器是一种能够将各种物理量、化学量或生物量转换为可测量电信号的装置。

它在各个领域中都有着广泛的应用,如环境监测、医疗诊断、智能家居等。

本次实验旨在通过对不同类型传感器的测试和比较,深入了解传感器的原理和性能。

实验一:温度传感器温度传感器是一种常见的传感器类型,用于测量环境中的温度。

我们选择了一款热敏电阻温度传感器进行测试。

实验中,我们将传感器连接到一个电路板上,并使用示波器测量输出电压随温度的变化。

通过改变环境温度,我们观察到传感器输出电压与温度之间的线性关系。

这表明该传感器具有良好的灵敏度和稳定性。

实验二:光照传感器光照传感器是一种能够测量环境中光照强度的传感器。

我们选择了一款光敏电阻光照传感器进行测试。

实验中,我们将传感器暴露在不同光照条件下,并使用万用表测量输出电阻的变化。

结果显示,传感器输出电阻随光照强度的增加而减小。

这说明该传感器能够准确地感知光照强度,并将其转化为电信号输出。

实验三:湿度传感器湿度传感器是一种用于测量环境湿度的传感器。

我们选择了一款电容式湿度传感器进行测试。

实验中,我们将传感器放置在一个密封的容器中,并通过改变容器内的湿度来模拟不同湿度条件。

通过连接传感器到一个数据采集系统,我们能够实时监测到传感器的输出信号。

结果显示,传感器的输出电容随湿度的增加而增加。

这说明该传感器对湿度变化非常敏感,并能够准确地测量环境湿度。

实验四:气体传感器气体传感器是一种能够检测环境中气体浓度的传感器。

我们选择了一款气敏电阻气体传感器进行测试。

实验中,我们将传感器暴露在不同浓度的气体环境中,并使用示波器测量输出电阻的变化。

结果显示,传感器的输出电阻随气体浓度的增加而减小。

这表明该传感器能够准确地感知气体浓度,并将其转化为电信号输出。

结论:通过本次实验,我们深入了解了不同类型传感器的原理和性能。

温度传感器、光照传感器、湿度传感器和气体传感器在各自的应用领域中都具有重要的作用。

传感器技术实验报告

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。

传感器检测实验报告

传感器检测实验报告

一、实验目的1. 了解传感器的基本原理和检测方法。

2. 掌握不同类型传感器的应用和特性。

3. 通过实验,验证传感器检测的准确性和可靠性。

4. 培养动手能力和分析问题的能力。

二、实验原理传感器是将物理量、化学量、生物量等非电学量转换为电学量的装置。

本实验主要涉及以下几种传感器:1. 电阻应变式传感器:利用应变片将应变转换为电阻变化,从而测量应变。

2. 电感式传感器:利用线圈的自感或互感变化,将物理量转换为电感变化,从而测量物理量。

3. 电容传感器:利用电容的变化,将物理量转换为电容变化,从而测量物理量。

4. 压电式传感器:利用压电效应,将物理量转换为电荷变化,从而测量物理量。

三、实验仪器与设备1. 电阻应变式传感器实验装置2. 电感式传感器实验装置3. 电容传感器实验装置4. 压电式传感器实验装置5. 数字万用表6. 示波器7. 信号发生器8. 振动台四、实验步骤1. 电阻应变式传感器实验(1)连接实验装置,确保电路连接正确。

(2)调整信号发生器输出频率和幅度,使振动台产生一定频率和幅度的振动。

(3)观察数字万用表和示波器显示的应变值和电压值。

(4)分析应变值和电压值之间的关系,验证电阻应变式传感器的检测原理。

2. 电感式传感器实验(1)连接实验装置,确保电路连接正确。

(2)调整信号发生器输出频率和幅度,使振动台产生一定频率和幅度的振动。

(3)观察数字万用表和示波器显示的电感值和电压值。

(4)分析电感值和电压值之间的关系,验证电感式传感器的检测原理。

3. 电容传感器实验(1)连接实验装置,确保电路连接正确。

(2)调整信号发生器输出频率和幅度,使振动台产生一定频率和幅度的振动。

(3)观察数字万用表和示波器显示的电容值和电压值。

(4)分析电容值和电压值之间的关系,验证电容传感器检测原理。

4. 压电式传感器实验(1)连接实验装置,确保电路连接正确。

(2)调整信号发生器输出频率和幅度,使振动台产生一定频率和幅度的振动。

光纤传感综合实验报告

光纤传感综合实验报告

一、实验目的1. 了解光纤传感的基本原理和特点。

2. 掌握光纤传感器的实验操作方法和数据采集技巧。

3. 分析光纤传感器在实际应用中的性能和适用范围。

二、实验原理光纤传感器是一种基于光波导原理的传感器,利用光纤传输光信号,实现对被测量的物理量的检测。

光纤传感器具有体积小、重量轻、抗电磁干扰、防腐性好、灵敏度高等优点,广泛应用于压力、应变、温度、位移等物理量的测量。

本实验主要涉及以下几种光纤传感器:1. 光纤光栅传感器:利用光纤光栅对光波波长进行调制,实现对温度、应变等物理量的测量。

2. 光纤干涉传感器:利用光纤干涉原理,实现对位移、振动等物理量的测量。

3. 光纤激光传感器:利用光纤激光器发出的激光,实现对物体表面缺陷、气体浓度等物理量的测量。

三、实验仪器与材料1. 光纤传感实验仪2. 激光器及电源3. 光纤夹具4. 光纤剥线钳5. 宝石刀6. 激光功率计7. 五位调整架8. 显微镜9. 显示器四、实验步骤1. 光纤光栅传感器实验(1)搭建实验装置,连接光纤传感实验仪和激光器。

(2)调整实验参数,包括光栅长度、温度等。

(3)采集光纤光栅传感器的输出信号,分析光栅对光波波长的影响。

2. 光纤干涉传感器实验(1)搭建实验装置,连接光纤传感实验仪和光纤干涉仪。

(2)调整实验参数,包括干涉仪的间距、光程差等。

(3)采集光纤干涉传感器的输出信号,分析干涉条纹的变化规律。

3. 光纤激光传感器实验(1)搭建实验装置,连接光纤传感实验仪和光纤激光器。

(2)调整实验参数,包括激光功率、检测距离等。

(3)采集光纤激光传感器的输出信号,分析激光光束的传播特性。

五、实验结果与分析1. 光纤光栅传感器实验结果实验结果显示,随着温度的升高,光纤光栅传感器的反射光谱发生红移,反射光谱峰值波长随温度的变化率与光栅的折射率调制周期成正比。

这说明光纤光栅传感器可以实现对温度的精确测量。

2. 光纤干涉传感器实验结果实验结果显示,随着干涉仪间距的增加,干涉条纹的间距增大,条纹数减少。

传感器实验实习报告

传感器实验实习报告

一、实习背景随着科技的不断发展,传感器在各个领域得到了广泛的应用。

为了更好地了解传感器的原理和应用,提高自己的实践能力,我参加了本次传感器实验实习。

通过本次实习,我对传感器的原理、结构、工作方式及在实际应用中的重要作用有了更深入的认识。

二、实习目的1. 了解传感器的基本原理、分类、结构和工作方式。

2. 掌握传感器实验的基本操作方法和技巧。

3. 通过实验验证传感器的性能,提高自己的实践能力。

4. 了解传感器在实际应用中的重要作用。

三、实习内容本次实习主要分为以下几个部分:1. 传感器基本原理学习首先,我们学习了传感器的定义、分类、工作原理和性能指标。

传感器是一种能够将非电学量转换为电学量的装置,它具有测量精度高、响应速度快、便于自动控制等优点。

传感器按照其工作原理可以分为电阻式、电容式、电感式、压电式等。

2. 传感器实验操作(1)电阻应变式传感器实验实验目的:了解电阻应变式传感器的结构、工作原理,掌握电桥测量应变片电阻的微小变化,进而测定悬臂梁的应变。

实验步骤:① 搭建惠斯通电桥,将电阻应变片接入电桥中;② 对悬臂梁施加微小形变,观察应变片电阻的变化;③ 通过电桥测量应变片电阻的微小变化,计算悬臂梁的应变。

(2)压电式传感器实验实验目的:了解压电式传感器的测量振动的原理和方法。

实验步骤:① 将压电传感器安装在振动台上;② 通过低频振荡器产生振动信号,接入振动台;③ 观察压电传感器输出信号的变化,分析振动信号的特点。

3. 传感器性能测试(1)灵敏度测试测试方法:通过改变输入信号的大小,观察输出信号的变化,计算灵敏度。

(2)线性度测试测试方法:在一定的输入范围内,分别测量输出信号,绘制输出信号与输入信号的关系曲线,分析线性度。

(3)频率响应测试测试方法:在一定的频率范围内,分别测量输出信号,绘制输出信号与频率的关系曲线,分析频率响应。

四、实习总结通过本次传感器实验实习,我收获颇丰。

以下是我对本次实习的总结:1. 深入了解了传感器的原理、分类、结构和工作方式。

传感器检测实验报告

传感器检测实验报告

传感器检测实验报告传感器检测实验报告一、引言传感器是一种能够将物理量转化为电信号的装置,广泛应用于各个领域,如工业自动化、环境监测、医疗诊断等。

本实验旨在通过对传感器的检测,了解其工作原理、性能参数以及应用范围。

二、实验目的1. 了解传感器的基本工作原理;2. 掌握传感器的性能参数检测方法;3. 分析传感器的应用场景。

三、实验装置与方法1. 实验装置:传感器、信号采集器、示波器等;2. 实验步骤:a. 连接传感器与信号采集器;b. 设置示波器参数;c. 对传感器进行检测。

四、实验结果与分析1. 传感器工作原理传感器通过感受外界物理量的变化,转化为电信号输出。

常见的传感器类型有温度传感器、压力传感器、光敏传感器等。

不同类型的传感器有不同的工作原理,如热敏电阻式温度传感器利用温度变化导致电阻值的变化,从而输出电信号。

2. 传感器性能参数检测a. 灵敏度:传感器对被测量物理量变化的响应能力。

通过改变被测量物理量,记录传感器输出信号的变化,计算灵敏度。

b. 线性度:传感器输出信号与被测量物理量之间的线性关系程度。

通过改变被测量物理量,记录传感器输出信号,绘制曲线,判断线性度。

c. 分辨率:传感器能够检测到的最小变化量。

通过改变被测量物理量,记录传感器输出信号的变化,计算分辨率。

d. 响应时间:传感器从感受到物理量变化到输出信号变化所需的时间。

通过改变被测量物理量,记录传感器输出信号的变化,计算响应时间。

3. 传感器应用场景a. 工业自动化:传感器在工业生产中广泛应用,如温度传感器用于监测设备温度,压力传感器用于监测管道压力等。

b. 环境监测:传感器用于监测环境中的各种物理量,如光敏传感器用于检测光照强度,湿度传感器用于检测空气湿度等。

c. 医疗诊断:传感器在医疗设备中起着重要作用,如心率传感器用于监测患者心率,血压传感器用于测量患者血压等。

五、实验总结通过本次实验,我们了解了传感器的工作原理、性能参数检测方法以及应用场景。

传感器实验总结报告范文(3篇)

传感器实验总结报告范文(3篇)

第1篇一、实验背景随着科技的飞速发展,传感器技术在各个领域都得到了广泛的应用。

传感器作为一种将非电学量转换为电学量的装置,对于信息采集、处理和控制具有至关重要的作用。

本实验旨在通过一系列传感器实验,加深对传感器基本原理、工作原理和应用领域的理解。

二、实验目的1. 了解传感器的定义、分类和基本原理。

2. 掌握常见传感器的结构、工作原理和特性参数。

3. 熟悉传感器在信息采集、处理和控制中的应用。

4. 培养动手操作能力和分析问题、解决问题的能力。

三、实验内容本次实验共分为以下几个部分:1. 压电式传感器实验- 实验目的:了解压电式传感器的测量振动的原理和方法。

- 实验原理:压电式传感器由惯性质量块和受压的压电片等组成。

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。

- 实验步骤:1. 将压电传感器装在振动台面上。

2. 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。

3. 将压电传感器输出两端插入到压电传感器实验模板两输入端,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板电路输出端Vo1,接R6。

将压电传感器实验模板电路输出端V02,接入低通滤波器输入端Vi,低通滤波器输出V0与示波器相连。

4. 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。

5. 改变低频振荡器的频率,观察输出波形变化。

2. 电涡流传感器位移特性实验- 实验目的:了解电涡流传感器测位移的原理和方法。

- 实验原理:电涡流传感器利用电磁感应原理,当传感器靠近被测物体时,在物体表面产生涡流,通过检测涡流的变化来测量物体的位移。

- 实验步骤:1. 将电涡流传感器安装在实验平台上。

2. 调整传感器与被测物体的距离,观察示波器波形变化。

3. 改变被测物体的位移,观察示波器波形变化。

3. 光纤式传感器测量振动实验- 实验目的:了解光纤传感器动态位移性能。

传感器特性系列实验报告

传感器特性系列实验报告

一、实验目的1. 了解各类传感器的基本原理、工作特性及测量方法。

2. 掌握传感器实验仪器的操作方法,提高实验技能。

3. 分析传感器在实际应用中的优缺点,为后续设计提供理论依据。

二、实验内容本次实验主要包括以下几种传感器:电容式传感器、霍尔式传感器、电涡流式传感器、压力传感器、光纤传感器、温度传感器、光敏传感器等。

1. 电容式传感器实验(1)实验原理:电容式传感器利用电容的变化来测量物理量,其基本原理为平板电容 C 与极板间距 d 和极板面积 S 的关系式C=ε₀εrS/d。

(2)实验步骤:搭建实验电路,将传感器安装在实验台上,调整传感器与测量电路的连接,进行数据采集,分析传感器特性。

2. 霍尔式传感器实验(1)实验原理:霍尔式传感器利用霍尔效应,将磁感应强度转换为电压信号,其基本原理为霍尔电压 U=KBIL。

(2)实验步骤:搭建实验电路,将霍尔传感器安装在实验台上,调整传感器与测量电路的连接,进行数据采集,分析传感器特性。

3. 电涡流式传感器实验(1)实验原理:电涡流式传感器利用涡流效应,将金属导体中的磁通量变化转换为电信号,其基本原理为电涡流电压 U=KfB。

(2)实验步骤:搭建实验电路,将电涡流传感器安装在实验台上,调整传感器与测量电路的连接,进行数据采集,分析传感器特性。

4. 压力传感器实验(1)实验原理:压力传感器利用应变电阻效应,将力学量转换为易于测量的电压量,其基本原理为应变片电阻值的变化与应力变化成正比。

(2)实验步骤:搭建实验电路,将压力传感器安装在实验台上,调整传感器与测量电路的连接,进行数据采集,分析传感器特性。

5. 光纤传感器实验(1)实验原理:光纤传感器利用光纤的传输特性,将信息传感与信号传输合二为一,其基本原理为光纤传输的损耗与被测物理量有关。

(2)实验步骤:搭建实验电路,将光纤传感器安装在实验台上,调整传感器与测量电路的连接,进行数据采集,分析传感器特性。

6. 温度传感器实验(1)实验原理:温度传感器利用电阻或热电偶的特性,将温度变化转换为电信号,其基本原理为电阻或热电偶的电阻或电动势随温度变化。

基本传感器实验报告

基本传感器实验报告

一、实验目的1. 理解基本传感器的原理和构造。

2. 掌握基本传感器的应用和测试方法。

3. 培养动手能力和实验技能。

二、实验原理传感器是一种将非电学量转换为电学量的装置。

基本传感器主要包括电阻式、电容式、电感式和光电式等类型。

本实验选取电阻式传感器和电容式传感器进行实验。

1. 电阻式传感器原理:电阻式传感器是利用电阻元件的电阻值随被测量量(如温度、压力、位移等)的变化而变化的原理制成的。

常见的电阻式传感器有金属电阻温度计、热敏电阻、应变片等。

2. 电容式传感器原理:电容式传感器是利用电容元件的电容值随被测量量(如位移、压力、湿度等)的变化而变化的原理制成的。

常见的电容式传感器有平行板电容器、差动电容器等。

三、实验设备与器材1. 电阻式传感器:金属电阻温度计、热敏电阻、应变片等。

2. 电容式传感器:平行板电容器、差动电容器等。

3. 测试仪器:数字多用表、信号发生器、万用表等。

4. 连接导线、连接器等。

四、实验步骤1. 电阻式传感器实验(1)将金属电阻温度计、热敏电阻、应变片分别接入电路。

(2)调整信号发生器输出电压,观察数字多用表读数,记录不同电压下的电阻值。

(3)改变温度、压力、位移等被测量量,观察电阻值的变化。

2. 电容式传感器实验(1)将平行板电容器、差动电容器分别接入电路。

(2)调整信号发生器输出电压,观察数字多用表读数,记录不同电压下的电容值。

(3)改变位移、压力、湿度等被测量量,观察电容值的变化。

五、实验结果与分析1. 电阻式传感器实验结果实验结果表明,金属电阻温度计、热敏电阻、应变片的电阻值随被测量量的变化而变化。

在一定的温度范围内,金属电阻温度计的电阻值与温度呈线性关系;热敏电阻的电阻值随温度升高而减小;应变片的电阻值随应变增大而增大。

2. 电容式传感器实验结果实验结果表明,平行板电容器、差动电容器的电容值随被测量量的变化而变化。

在一定的位移范围内,平行板电容器的电容值与位移呈线性关系;差动电容器的电容值随位移增大而增大。

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。

传感器综合实验报告

传感器综合实验报告

传感器综合实验报告( 2014-2015年度第二学期)名称:传感器综合实验报告题目: 利用传感器测量重物质量院系:自动化系班级:测控1201 班姓名:蔡攀学号:201202030101指导教师:仝卫国实验周数:一周成绩:日期:2015 年7 月7日传感器综合实验报告一、实验目的1、了解各种传感器的工作原理与工作特性。

2、掌握多种传感器应用于电子称的原理。

3、根据不同传感器的特性,选择不同的传感器测给定物体的重量。

4、能根据原理特性分析结果,加深对传感器的认识与应用。

5、测量精度要求达到1%。

二、实验设备、器材1、差动变压器:差动变压器、音频振荡器、电桥、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、电压表、示波器、测微器。

2、霍尔式传感器:直流稳压电源、电桥、霍尔传感器、差动放大器、电压表。

3、电涡流式传感器:电涡流式传感器、测微器、铝测片、铁测片、铜测片、电压表、示波器。

三、传感器工作原理1、差动变压器的工作原理:差动变压器的基本元件有衔铁、初级线圈、次级线圈和线圈骨架。

初级线圈作为差动变压器激励用,相当于变压器的原边。

而次级线圈由两个结构尺寸和参数相同的两个线圈反相串接而成,形成变压器的副边。

差动变压器是开磁路,工作是建立在互感变化的基础上。

当差动变压器的衔铁处于中间位置时,理想条件下其输出电压为零。

但实际上,当使用电桥式电路时,在零点仍有一个微小的电压值(从零点几mv到数十mv)存在,称为零点残余电压。

零点残余电压的存在造成零点附近的不灵敏区,零点残余电压输出放大器内会使放大器末级趋向饱和,影响电路正常工作等。

因此需采用适当的方法进行补偿。

2、霍尔式传感器:霍尔传感器是由两个半圆形永久磁钢组成梯度磁场,位于梯度磁场中的霍尔元件——霍尔片通过底座连结在震动台上。

当霍尔片通以恒定的电流时,霍尔元件就有电压输出。

改变振动台的位置,霍尔片就在梯度磁场中上下移动,输出的霍尔电势U 值取决于其在磁场中的位移量Y ,所以由霍尔电势的大小便可获得振动台的静位移。

传感器实验实验报告

传感器实验实验报告

一、实验目的1. 理解传感器的基本原理和分类。

2. 掌握传感器的应用及其在各类工程领域的实际意义。

3. 通过实验操作,验证传感器的工作性能,并分析其优缺点。

4. 学习传感器测试和数据处理的方法。

二、实验器材1. 传感器:温度传感器、压力传感器、光电传感器、霍尔传感器等。

2. 测试仪器:示波器、万用表、信号发生器、数据采集器等。

3. 实验台:传感器实验台、电路连接线、固定装置等。

三、实验内容1. 温度传感器实验(1)实验目的:验证温度传感器的响应特性,分析其线性度、灵敏度等参数。

(2)实验步骤:a. 将温度传感器固定在实验台上,连接好电路。

b. 使用信号发生器输出不同温度的信号,观察温度传感器的输出响应。

c. 记录温度传感器在不同温度下的输出电压,绘制输出电压与温度的关系曲线。

d. 分析温度传感器的线性度、灵敏度等参数。

2. 压力传感器实验(1)实验目的:验证压力传感器的响应特性,分析其非线性度、灵敏度等参数。

(2)实验步骤:a. 将压力传感器固定在实验台上,连接好电路。

b. 使用压力泵对压力传感器施加不同压力,观察压力传感器的输出响应。

c. 记录压力传感器在不同压力下的输出电压,绘制输出电压与压力的关系曲线。

d. 分析压力传感器的非线性度、灵敏度等参数。

3. 光电传感器实验(1)实验目的:验证光电传感器的响应特性,分析其灵敏度、响应时间等参数。

(2)实验步骤:a. 将光电传感器固定在实验台上,连接好电路。

b. 使用光强控制器调节光电传感器的光照强度,观察光电传感器的输出响应。

c. 记录光电传感器在不同光照强度下的输出电压,绘制输出电压与光照强度的关系曲线。

d. 分析光电传感器的灵敏度、响应时间等参数。

4. 霍尔传感器实验(1)实验目的:验证霍尔传感器的响应特性,分析其线性度、灵敏度等参数。

(2)实验步骤:a. 将霍尔传感器固定在实验台上,连接好电路。

b. 使用磁场发生器产生不同磁感应强度的磁场,观察霍尔传感器的输出响应。

传感器实验报告

传感器实验报告

传感器实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过实际操作,加深对传感器工作原理的理解,掌握传感器的使用方法和注意事项,提高实验操作能力。

二、实验仪器与材料。

1. 传感器,温度传感器、光敏传感器、压力传感器。

2. 示波器。

3. 信号发生器。

4. 电源。

5. 连接线。

6. 电阻、电容等元件。

三、实验原理。

传感器是一种能够感知某种特定物理量并将其转化为可用信号的装置。

在本次实验中,我们将研究温度传感器、光敏传感器和压力传感器的工作原理及其应用。

四、实验步骤。

1. 温度传感器实验。

(1)将温度传感器连接至示波器和信号发生器,调节信号发生器输出的正弦信号频率和幅值。

(2)改变温度传感器的工作温度,观察示波器上信号的变化。

2. 光敏传感器实验。

(1)将光敏传感器连接至示波器和电源,调节光源的亮度。

(2)观察示波器上信号的变化,并记录光照强度和传感器输出信号的关系。

3. 压力传感器实验。

(1)将压力传感器连接至示波器和信号发生器,调节信号发生器输出的方波信号频率和幅值。

(2)改变压力传感器的受压程度,观察示波器上信号的变化。

五、实验结果与分析。

通过实验我们发现,温度传感器的输出信号随温度的变化而变化,呈现出一定的线性关系;光敏传感器的输出信号随光照强度的增加而增加,但在一定范围内会饱和;压力传感器的输出信号随受压程度的增加而增加,但也存在一定的饱和现象。

六、实验总结。

通过本次实验,我们深入了解了温度传感器、光敏传感器和压力传感器的工作原理和特性,掌握了它们的使用方法和注意事项。

同时,也提高了我们的实验操作能力,为今后的科研和工程应用打下了坚实的基础。

七、实验心得。

通过本次实验,我深刻认识到传感器在现代科技中的重要作用,它们广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗诊断等领域,为人类生活和生产带来了巨大的便利。

同时,也意识到在使用传感器时需要注意信号的稳定性、灵敏度和线性度等特性,以确保传感器能够准确、可靠地工作。

八、参考文献。

传感器的实验报告

传感器的实验报告

传感器的实验报告传感器的实验报告引言:传感器是一种能够将物理量或化学量转化为电信号的装置,广泛应用于各个领域。

本实验旨在通过对不同类型的传感器进行实验,了解其原理和应用。

实验一:温度传感器温度传感器是一种常见的传感器,用于测量环境或物体的温度。

本实验选择了热敏电阻作为温度传感器,通过测量电阻值的变化来间接测量温度。

实验中使用了一个简单的电路,将热敏电阻与电源和电阻相连接,通过测量电路中的电压来计算温度。

实验结果显示,随着温度的升高,电阻值逐渐下降,电压也相应变化。

这说明热敏电阻的电阻值与温度呈负相关关系。

实验二:压力传感器压力传感器用于测量物体受到的压力大小。

本实验选择了压电传感器作为压力传感器,通过压电效应将压力转化为电信号。

实验中,将压电传感器与一个振荡电路相连,当物体施加压力时,压电传感器会产生电荷,导致振荡电路频率的变化。

通过测量频率的变化,可以间接测量物体受到的压力。

实验结果显示,当施加压力时,频率逐渐增加,说明压电传感器的输出信号与压力呈正相关关系。

实验三:光敏传感器光敏传感器用于测量光线的强度或光照度。

本实验选择了光敏电阻作为光敏传感器,通过测量电阻值的变化来间接测量光照度。

实验中,将光敏电阻与一个电路相连,通过测量电路中的电压来计算光照度。

实验结果显示,随着光照度的增加,电阻值逐渐下降,电压也相应变化。

这说明光敏电阻的电阻值与光照度呈负相关关系。

实验四:湿度传感器湿度传感器用于测量环境中的湿度。

本实验选择了电容式湿度传感器作为湿度传感器,通过测量电容值的变化来间接测量湿度。

实验中,将电容式湿度传感器与一个电路相连,通过测量电路中的电容值来计算湿度。

实验结果显示,随着湿度的增加,电容值逐渐增加,说明电容式湿度传感器的输出信号与湿度呈正相关关系。

结论:通过本次实验,我们对不同类型的传感器进行了实验,了解了它们的原理和应用。

温度传感器、压力传感器、光敏传感器和湿度传感器分别用于测量温度、压力、光照度和湿度。

光电传感器综合实验报告

光电传感器综合实验报告

一、实验目的1. 了解光电传感器的原理、结构及工作特性。

2. 掌握光电传感器在工业自动化中的应用及实际操作方法。

3. 通过实验,验证光电传感器在不同环境下的性能和稳定性。

二、实验原理光电传感器是一种将光信号转换为电信号的装置,广泛应用于工业自动化、智能交通、生物医学等领域。

其基本原理是利用光电效应,当光照射到光电材料上时,会产生光电子,从而产生电流。

光电传感器的类型包括光电二极管、光电三极管、光敏电阻等。

三、实验设备1. 光电传感器:光电二极管、光电三极管、光敏电阻2. 稳压电源3. 示波器4. 信号发生器5. 电阻箱6. 导线7. 灯具四、实验内容及步骤1. 光电二极管特性实验(1) 将光电二极管接入电路,调节稳压电源输出电压为1V。

(2) 使用示波器观察光电二极管在不同光照强度下的输出电流。

(3) 记录不同光照强度下的输出电流值,绘制光电二极管的光电流-光照强度曲线。

2. 光电三极管特性实验(1) 将光电三极管接入电路,调节稳压电源输出电压为5V。

(2) 使用示波器观察光电三极管在不同光照强度下的输出电流。

(3) 记录不同光照强度下的输出电流值,绘制光电三极管的光电流-光照强度曲线。

3. 光敏电阻特性实验(1) 将光敏电阻接入电路,调节稳压电源输出电压为5V。

(2) 使用示波器观察光敏电阻在不同光照强度下的输出电压。

(3) 记录不同光照强度下的输出电压值,绘制光敏电阻的电压-光照强度曲线。

4. 光电传感器应用实验(1) 利用光电传感器设计一个简单的自动门控制系统。

(2) 将光电传感器安装在门框上,当有人经过时,光电传感器检测到光照强度的变化,从而触发门的开闭。

五、实验结果与分析1. 光电二极管的光电流-光照强度曲线呈线性关系,说明光电二极管具有良好的线性特性。

2. 光电三极管的光电流-光照强度曲线也呈线性关系,且灵敏度高于光电二极管。

3. 光敏电阻的电压-光照强度曲线呈非线性关系,但在一定光照范围内,其灵敏度较高。

传感器实习报告

传感器实习报告

传感器实习报告引言:在如今科技快速发展的时代背景下,传感器作为一种关键技术产品,在各个领域中发挥着重要的作用。

通过实习的机会,我有幸深入了解和学习传感器的原理和应用。

本文将就我的实习经历进行总结并进行一些个人的思考。

一、实习背景我所参与的实习项目是在一家知名科技公司的传感器研发部门。

这个部门专注于传感器技术的研究和产品的开发。

在实习开始之前,我对传感器的了解仅限于课本上的知识,但是实际接触和实践使我对传感器产生了更深入的认识。

二、传感器的原理和应用1. 传感器的原理传感器是一种能够将物理量转换为电信号的装置。

在不同的应用领域中,传感器的工作原理也有所不同。

例如,光传感器通过光敏电阻的变化来感知光线的强度,压力传感器通过柔性膜片的变形来感知外力的大小。

2. 传感器在生活中的应用传感器在我们的日常生活中无处不在。

我们所接触到的智能手机、智能家居、智能车辆等等,都离不开传感器的应用。

传感器可以帮助手机感知周围环境的温度、湿度等信息,并根据这些信息进行自动调节。

智能家居则可以通过传感器感知人体的存在并根据需求自动开启灯光、空调等设备。

三、实习经历在实习期间,我参与了一个传感器研发项目。

项目目标是开发一种新型的温度传感器,用于汽车行业。

作为项目成员,我的任务是参与传感器的设计和测试。

1. 传感器设计传感器的设计是一个复杂而精细的过程。

首先,我们需要确定传感器所要感知的物理量,这里是温度。

然后,根据物理原理和工艺要求,设计传感器的结构和电路。

我通过使用计算机模拟软件进行传感器的设计和优化,并与其他团队成员进行讨论和交流。

2. 传感器测试传感器设计完成后,我们需要对其性能进行测试和验证。

测试包括对传感器灵敏度、响应时间、稳定性等方面进行评估。

我采用了各种测试仪器和方法,如示波器和稳定电源等,进行了一系列的实验。

四、实习感悟通过这次实习,我不仅学到了传感器的原理和应用,还提高了自己的实践能力和团队合作能力。

在实习期间,我学会了如何运用各种工具和软件进行传感器设计和测试。

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。

综合传感系统实验报告

综合传感系统实验报告

一、实验目的1. 理解传感器的基本原理和工作方式。

2. 掌握不同类型传感器的使用方法和特点。

3. 学会搭建综合传感系统,并对其性能进行测试和分析。

4. 提高动手能力和实验技能。

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。

在本次实验中,我们将使用以下几种传感器:温度传感器、湿度传感器、光敏传感器和压力传感器。

这些传感器分别将温度、湿度、光照强度和压力等物理量转换为电信号,以便于后续的数据处理和分析。

三、实验器材1. 温度传感器:K型热电偶2. 湿度传感器:DHT113. 光敏传感器:LDR4. 压力传感器:MPX5010DP5. 数据采集卡:USB-60096. 信号调理电路7. 电源:5V稳压电源8. 实验箱、导线、连接器等四、实验步骤1. 搭建实验系统(1)将K型热电偶、DHT11、LDR和MPX5010DP传感器分别接入信号调理电路;(2)将信号调理电路与数据采集卡相连;(3)将数据采集卡与电脑连接;(4)检查所有连接是否正确。

2. 设置数据采集软件(1)打开数据采集软件,设置采样频率、采样点数等参数;(2)设置传感器对应的通道和量程;(3)开始采集数据。

3. 实验数据采集与分析(1)在实验过程中,观察传感器输出信号的变化,分析传感器的工作原理;(2)记录实验数据,并对数据进行处理和分析;(3)绘制传感器输出信号随时间变化的曲线,分析传感器性能。

五、实验结果与分析1. 温度传感器实验结果实验过程中,K型热电偶输出信号随着温度的升高而增大。

在实验温度范围内,热电偶的输出信号与温度变化呈线性关系。

通过实验数据拟合,得出热电偶的灵敏度约为1.0mV/℃,线性度较好。

2. 湿度传感器实验结果DHT11传感器输出信号随着湿度的增加而增大。

在实验湿度范围内,湿度传感器的输出信号与湿度变化呈线性关系。

通过实验数据拟合,得出湿度传感器的灵敏度约为0.5mV/%,线性度较好。

温度传感器实验实训报告

温度传感器实验实训报告

1. 理解温度传感器的基本工作原理和类型。

2. 掌握温度传感器的应用和配置方法。

3. 通过实验验证不同类型温度传感器的性能和特点。

4. 学会使用温度传感器进行实际测量和数据分析。

二、实验原理温度传感器是一种能够将温度信号转换为电信号的装置,广泛应用于工业、医疗、科研等领域。

根据工作原理,温度传感器主要分为以下几类:1. 热电偶:基于塞贝克效应,将温度差转换为电动势。

2. 热敏电阻:基于温度对电阻值的影响,将温度变化转换为电阻变化。

3. 红外温度传感器:基于物体辐射原理,通过检测物体辐射的红外线强度来测量温度。

4. 数字温度传感器:将温度信号转换为数字信号,便于处理和传输。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器:温度传感器(热电偶、热敏电阻、红外温度传感器)、数据采集器、示波器、万用表、电源等。

2. 实验材料:实验电路板、连接线、导线等。

四、实验内容1. 热电偶实验:将热电偶分别插入不同温度的水中,记录对应的电动势值,绘制电动势-温度曲线,分析热电偶的线性度和灵敏度。

2. 热敏电阻实验:将热敏电阻分别插入不同温度的水中,记录对应的电阻值,绘制电阻-温度曲线,分析热敏电阻的线性度和灵敏度。

3. 红外温度传感器实验:将红外温度传感器对准不同温度的物体,记录对应的温度值,分析红外温度传感器的测量范围和精度。

4. 数字温度传感器实验:使用数字温度传感器测量环境温度,记录数据,分析其性能和特点。

1. 热电偶实验:(1)搭建实验电路,连接数据采集器和示波器。

(2)将热电偶分别插入不同温度的水中,记录对应的电动势值。

(3)将数据导入计算机,绘制电动势-温度曲线。

(4)分析热电偶的线性度和灵敏度。

2. 热敏电阻实验:(1)搭建实验电路,连接数据采集器和示波器。

(2)将热敏电阻分别插入不同温度的水中,记录对应的电阻值。

(3)将数据导入计算机,绘制电阻-温度曲线。

(4)分析热敏电阻的线性度和灵敏度。

3. 红外温度传感器实验:(1)搭建实验电路,连接数据采集器和示波器。

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传感器综合实验报告( 2012-2013年度第二学期)名称:传感器综合实验报告题目: 利用传感器测量重物质量院系:自动化系班级:测控1003 班小组成员:指导教师:仝卫国实验周数:1周成绩:日期:2013 年7 月7日目录一、实验目的 (2)二、实验设备、器材 (2)三、传感器工作原理 (2)1、电容式传感器的工作原理 (2)2、电涡流式传感器的工作原理 (3)3、金属箔式应变片传感器工作原理 (3)四、传感器特性测试 (3)(一)电容式传感器特性分析 (3)(二)电涡流传感器特性分析 (8)五、实际测试与实验数据处理 (10)(一)电容传感器测重物质量 (10)(二)电涡流式传感器测质量(用于验证) (12)六、实验结果分析 (14)七、结论 (14)1、数据结论 (14)2、心得体会 (15)八、参考文献 (16)相敏检波器实验 (17)一、实验目的 (17)二、实验设备、三实验原理 (17)四、实验步骤 (17)传感器综合实验报告一、实验目的1、了解各种传感器的工作原理与工作特性。

2、掌握多种传感器应用于电子称的原理。

3、根据不同传感器的特性,选择不同的传感器测给定物体的重量。

4、能根据原理特性分析结果,加深对传感器的认识与应用。

5、测量精度要求达到1%。

二、实验设备、器材1、金属箔式应变片传感器用到的设备:直流稳压电源、双平行梁、测微器、金属箔式应变片、标准电阻、差动放大器、直流数字电压表。

2、电容式传感器用到的设备:电容传感器、电容变换器、差动放大器、低通滤波器、电压表、示波器。

3、电涡流式传感器用到的设备:电涡流式传感器、测微器、铝测片、铁测片、铜测片、电压表、示波器。

三、传感器工作原理1、电容式传感器的工作原理:电容器的电容量C是的函数,当被测量变化使S、d或 任意一个参数发生变化时,电容量也随之而变,从而可实现由被测量到电容量的转换。

电容式传感器的工作原理就是建立在上述关系上的,若保持两个参数不变,仅改变另一参数,就可以把该参数的变化转换为电容量的变化,通过测量电路再转换为电量输出。

差动平行变面积式传感器是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,与两组静片之间的相对面积发生变化,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 X1,下层定片与动片形成的电容定为C X2,当将C X1和C X2接入双T型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。

依据该原理,在振动台上加上砝码可测定重量与桥路输出电压的对应关系,称未知重量物体时只要测得桥路的输出电压即可得出该重物的重量。

2、电涡流式传感器的工作原理: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。

依据该原理可制成电涡流式传感器电子称。

3、金属箔式应变片传感器工作原理:应变片应用于测试时,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。

实验中,通过旋转测微器可使双平梁的自由端上、下移动,从而使应变片的受力情况不同,将应变片接于电桥中即可使双平衡的位移转换为电压输出。

电桥的四个桥臂电阻R 1、R 2、R 3、R 4,电阻的相对变化率分别为△R 1/R 1、△R 2/R 2、△R 3/R 3、△R 4/R 4成正比。

当E 和电阻相对变化一定时,电桥输出电压及其电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。

四、传感器特性测试(一)电容式传感器特性分析:按以下步骤进行实验:(1)按图接线,电容变换器和差放的增益均调至最大。

(2)测微器带动振动台移动至系统输出为零,此时动片位于两静片组之间。

电容变换器 低 通 差放 电压表旋动测微器,每次0.5mm,记下位移X与电压输出U值,直至动片与静片覆盖面积最大为止。

然后向相反方向做上述实验,记下实验数据。

特性分析数据记录分析如下:I第一次特性测试1、电容传感器特性曲线实验所得数据如下:位移x(mm)0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.50 0.078 0.165 0.242 0.324 0.407输出电压U(mv)位移x(mm) 3.0 3.5 4.0 4.5 5.00.488 0.572 0.653 0.738 0.822输出电压U(mv)根据试验段数据绘的电容式传感器的特性曲线如下:从特性曲线可以看出,电容式传感器的输出电压与位移之间几乎是线性的,非线性误差非常小,线性特性很好。

2、传感器特性曲线拟合直线根据实验所得数据利用最小二乘法对电容式传感器的特性曲线进行拟合:利用excel中的函数LINEST,可以使用最小二乘法对已知数据进行最佳直线拟合,由此得到的拟合直线方程为:U=0.164327x-0.00273拟合直线如下:从所得的拟合直线可以看出,特性曲线与拟合直线基本保持一致,说明电容式传感器的线性特性很好,同时说明在所测的范围内,电容传感器均保持线性,所以可以利用该特性将电容式传感器应用于电子秤,在线性范围内可以用于程未知重量的物体质量。

3、回差位移x(mm)0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.50 0.078 0.165 0.242 0.324 0.407输出电压U(mv)位移x(mm) 3.0 3.5 4.0 4.5 5.00.488 0.572 0.653 0.738 0.822输出电压U(mv)位移x(mm)0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.50 0.079 0.159 0.242 0.324 0.405输出电压U(mv)位移x(mm) 3.0 3.5 4.0 4.5 5.00.487 0.572 0.655 0.742 0.822输出电压U(mv)画出正反行程得出的曲线如下:两条曲线基本重合,说明回差非常小。

4、综合特性分析:(1)线性度:根据特性曲线可知,电容式传感器的输出电压与位移之间几乎是线性的,非线性误差非常小,线性特性很好。

(2)灵敏度:根据电容式传感器特性曲线的拟合曲线可以的到它的灵敏度即拟合直线的斜率为:0.164327.(3)量程:在量程范围内基本保持线性。

(4)回差:根据回差曲线图可以看出电容传感器的回差接近于0.II第二次特性测试1、电容传感器特性曲线实验所得数据如下:位移x(mm)0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.50 0.086 0.175 0.259 0.342 0.431输出电压U(mv)位移x(mm) 3.0 3.5 4.0 4.5 5.00.515 0.594 0.677 0.753 0.830输出电压U(mv)从特性曲线可以看出,电容式传感器的输出电压与位移之间几乎是线性的,非线性误差非常小,线性特性很好。

2、传感器特性曲线拟合直线根据实验所得数据利用最小二乘法对电容式传感器的特性曲线进行拟合:利用excel中的函数LINEST,可以使用最小二乘法对已知数据进行最佳直线拟合,由此得到的拟合直线方程为:U=0.166673x+0.007136拟合直线如下:所得的拟合直线可以看出,特性曲线与拟合直线基本保持一致,说明电容式传感器的线性特性很好,同时说明在所测的范围内,电容传感器均保持线性。

综合特性分析:(1)线性度:根据特性曲线可知,电容式传感器的输出电压与位移之间几乎是线性的,非线性误差非常小,线性特性很好。

(2)灵敏度:根据电容式传感器特性曲线的拟合曲线可以的到它的灵敏度即拟合直线的斜率为:0.166673.(3)量程:在量程范围内基本保持线性。

(二)电涡流传感器特性分析按以下步骤进行实验:(1)按下图接线,用导线将涡流式传感器与涡流变换器输入端相接,将变换器输出端接至直流电压表。

电压表量程设定为20V档(差动放大器的增益旋到较小位置,否则输出易饱和)。

(2)测微头位移将电涡流线圈与涡流片分开一定距离,此时输出端有一电压值输出。

用示波器接涡流变换器输入端观察电涡流传感器的高频波形,信号频率约为1MHZ。

用测微头带动振动平台使平面线圈贴紧金属涡流片,此时涡流变换器输出电压为零。

(3)旋动测微头使平面线圈离开金属涡流片,从电压表开始有读数起每位移0.25mm记录一个读数。

将V、X数据填入下表,作出V-X曲线,指出线性范围,求出灵敏度。

特性分析数据记录分析如下:1、电涡流传感器特性曲线实验所得数据如下:位移(mm)00.10.20.30.40.50.60.7输出电压00.8 1.33 1.63 1.84 2.04 2.25 2.44(v)位移(mm)0.80.91 1.1 1.2 1.3 1.4 1.52.63 2.8 2.963.13 3.29 3.46 3.6 3.75输出电压(v)位移(mm) 1.6 1.7 1.8 1.92 2.1 2.2 2.3输出电压3.94.04 4.17 4.25 4.31 4.43 4.54 4.67(v)位移(mm) 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.93输出电压4.79 4.915.02 5.14 5.25 5.35 5.45(v)根据试验段数据绘的电涡流式传感器的特性曲线如下:2、传感器特性曲线拟合直线根据实验所得数据利用最小二乘法对电容式传感器的特性曲线进行拟合:利用excel中的函数LINEST,可以使用最小二乘法对已知数据进行最佳直线拟合,由此得到的拟合直线方程为:U=0.013261x+3.96522383、综合特性分析:(1)线性度:根据特性曲线可知,电涡流式传感器的输出电压与位移之间在某一段内是线性的,非线性误差较小。

超出该范围,曲线非线性变大。

(2)灵敏度:根据电涡流式传感器特性曲线的拟合曲线可以的到它的灵敏度即拟合直线的斜率为:0.013261五实际测试与实验数据处理(一)电容传感器测重物质量按如下步骤进行实验:(1)按图(1)接线,输出接电压表20V档,利用特性测试的结果,将平面线圈安装在线性工作范围的起始点。

(2)调整电桥W D,使系统输出为零。

(3)在平台中间逐步加上砝码,记录V、W值,并做出V—W曲线,计算灵敏度。

(4)取下砝码,放上未知重量的待测物电池,根据标定曲线大致求出被称物的重量。

实验结果记录分析:1、由给定砝码对砝码进行标定实验结果如下所示:砝码重量m(g)019.839.659.479.299输出电压U(mv)0.0010.0330.0660.1020.1420.178称重南孚电池时显示的电压:0.165 mv根据标定所得数据绘制折线图如下:从标定得到的砝码质量与输出电压的折线图可以看出,输出电压与砝码的质量基本接近线性,并且输出电压在特性曲线的线性范围内,因此可以对该曲线进行最小二乘法拟合,得到线性拟合直线,由此得出重物质量。

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