传感器与自动检测技术实验指导书

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1、传感器与自动检测技术实验指导书传感器与自动检测技术实验指导书XX学院工学院自动化系第25页共25页XX学院工学院自动化传感器与自动检测技术实验指导书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的应用—电子秤实验实验四金属箔式应变片温度影响实验实验五电容式传感器的位移特性实验实验六压阻式压力传感器的压力测量实验实验七霍尔式传感器的位移特性实验实验八霍尔式传感器的应用——电子秤实验实验九电涡流传感器位移特性实验实验十被测体材质对电涡流传感器的特性影响实验实验十一被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响

2、实验实验十二电涡流传感的应用——电子秤实验实验十三光纤传感器的位移特性实验实验十四光纤传感器测速实验实验十五Cu50温度传感器的温度特性实验实验十六Pt100热电阻测温特性实验实验十七K型热电偶测温性能实验实验十八E型热电偶测温性能实验第25页共25页XX学院工学院自动化传感器与自动检测技术实验指导书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：式中为电阻丝电阻的相对变化，为应变灵

3、敏系数，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的受力状态变化，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O1。三、需用器件与单元：应变式传感器实验模块、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：应变片引出线固定垫圈固定螺丝限程螺丝模块弹性体托盘加热丝应变片图1-1应变式传感器安装示意图1、根据图1-1应变式传感器已装于应变传感器模块上。传感器中各应变片已接入模块的左上方的R1、R2、R3、R4。加热丝也接于

4、模块上，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。2、接入模块电源±15V（从主控箱引入），检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模块调节增益电位器Rw3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Vo2与主控箱面板上的数显表电压输入端Vi相连，调节实验模块上调零电位器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。第25页共25页XX学院工学院自动化传感器与自动检测技术实验指导书+4V-4V接主控箱电源输出接主控箱电源输出接主控箱电源输出图1-

5、2应变式传感器单臂电桥实验接线图接数显表Vi地加热3、将应变式传感器的其中一个应变片R1（即模块左上方的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Rw1，接上桥路电源±4V（从主控箱引入）如图1-2所示。在电子秤上放上托盘，检查接线无误后，合上主控箱电源开关。调节Rw1，使数显表显示为零。4、在电子秤上放置一只砝码，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200g砝码加完。记下实验结果填入表一，关闭电源。表一单臂电桥输出电压与加负载重量值重量（g）电压（mv）5、根据表一计

6、算系统灵敏度S，S=（输出电压变化量；重量变化量）计算线性误差：f1=F•S×100%，式中为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差：F•S满量程输出平均值，此处为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。第25页共25页XX学院工学院自动化传感器与自动检测技术实验指导书实验二金属箔式应变片——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

7、变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压Uo2=。三、需要器件与单元：同实验一。四、实验步骤：接主控箱电源输出接主控箱电源输出接数显表Vi地图2-1应变式传感器半桥实验接线图1、传感器安装同实验一。做实验（一）2的步骤，实验模块差动放大器调零。2、根据图2-1接线。R1、R2为实验模块左上方的应变片，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Rw1进行桥路调零，实验步骤3、4同实验一中4、5的步骤，将实验数据记入表二，计算灵敏度S=，非线性误差f2。若实验

8、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。表二半桥测量