自动检测技术与仪表控制系统实验指导书

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1、自动检测技术与仪表控制系统实验指导书自动化学院测控技术与仪器教研室2009-9-1自动检测技术及仪表控制系统实验指导书实验指导书使用说明本实验指导书适用于测控技术与仪器专业的《自动检测技术与仪表控制系统实验单元》。本实验单元共8学时，预计开设实验3个，其中有两个验证型实验，一个设计型实验。实验一中3个实验任选做其一，实验二、三为必做实验。该指导书是基于CSY2000系列传感器与检测技术实验台，并参照《CSY－2000传感器与检测技术实验台实验指南》编写的。15自动检测技术及仪表控制系统实验指导书CSY20

2、00系列传感器与检测技术实验台简介一、实验台组成CSY2000系列传感器与检测技术实验台由主控台、三源板（温度板、转动源、振动源）、15个（基本型）或22个（增强型）传感器和相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验台桌六部分组成。1、主控台部分，提供高稳定的±15V、＋5V、±2V～±10V可调、＋2V～＋24V可调四种直流稳压电源；主控台面板上还装有电压、频率、转速的3位半数显表。音频信号源（音频振荡器）0.4KHz～10KHz（可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz～30Hz(可调)；气压源0～15

3、kpa可调；高精度温度控制仪表（控制精度±0.5℃）；RS232计算机串行接口；流量计。2、三源板：装有振动台1Hz～30Hz（可调）；旋转源0～2400转/分（可调）；加热源＜200℃（可调）。3、传感器：基本型传感器包括：电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式传感器、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、电涡流位移传感器、光线位移传感器、光电转速传感器、集成温度传感器、K型热电偶、E型热电偶、Pt100铂电阻，共十五个。增强型部分：可增加湿敏传感器、气敏传感

4、器、PSD位置传感器、扭矩传感器、超生位移传感器、CCD电荷耦合器件、光栅位移传感器等七种传感器和冲击实验台。4、实验模块部分：普通型有应变式、压力、差动变压器、电容式、霍尔式、压电式、电涡流、光线位移、温度、移相/相敏检波/滤波十个模块。增强型还增加PSD、扭矩、超声波、CCD、光栅、冲击实验六个模块。5、数据采集卡及处理软件：数据采集卡采用12位A/D转换、采样速度1500点/秒，采样速度可以选择，既可单采样亦能连续采样。标准RS－232接口，与计算机串行工作。提供的吹了软件有良好的计算机显示界面，可

5、以进行实验项目选择与编辑，数据采集，特性曲线的分析、比较、文件存取、打印等。6、实验台桌尺寸位1600×800×15自动检测技术及仪表控制系统实验指导书280（mm），实验台桌上预留计算机及示波器安放位置。二、传感器的简要特性（参考值）15自动检测技术及仪表控制系统实验指导书目录实验一传感器测量特性实验1实验1霍尔测速实验1实验2被测体材质对电涡流传感器特性影响3实验3热电阻测温特性实验6实验二电子秤实验8实验三温度控制系统设计实验9附件1直流全桥的应用10附件2霍尔传感器应用12附件3电涡流传感器的应用

6、13附件4集成温度传感器的特性实验1415自动检测技术及仪表控制系统实验指导书实验一传感器测量特性实验实验1霍尔测速实验一．实验属性霍尔测速实验是一个验证性实验。二．实验目的了解霍尔转速传感器的应用。三．基本原理利用霍尔效应表达式：UH=KHIB，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、整形和计数电路后就可以测量被测旋转物的转速。四．需用器件与单元霍尔转速传感器、直流源+5V、转速调节2~24V、转动源单元、数显单元的转速显示部分。五

7、．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，探头对准反射面上的磁钢。图1-1霍尔转速传感器安装示意图2．将5V直流电源加于霍尔元件电源输入端（红色）。3.将霍尔转速传感器输出端插入数显单元Fin端（黄色）。4.将转速调节中的2V~24V15自动检测技术及仪表控制系统实验指导书转速电源引入到台面上转动单元中转动电源2V~24V插孔。4.将数显单元上的波段开关拨到转速档，此时数显表旁转速指示灯亮。5.调节转速调节电压使转动速度变化。观察并记录数显表转速显示的变化，将实验数据填入表1-1。表1

8、-1驱动电压与转速记录数据电压转速六．测速比较实验应用磁电式转速传感器进行测速实验，与霍尔测速实验结果进行比较，比较二者的测量精度，分析误差产生的原因。七．作业与思考题1．利用霍尔元件测转速，在测量上有否限制？2．本实验装置上用了十二只磁钢，能否用一只磁钢？3．为什么说磁电式转速传感器不能测很低速的转动？15自动检测技术及仪表控制系统实验指导书实验2被测体材质对电涡流传感器特性影响一、实验属性该实验是一个验证性实验。二、实验目