传感器自动检测实验报告

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1、传感器技术实训报告一、时间：2012年7月2日～7月6日二、实训时间安排及实训内容1、：调试电容式传感器电路；2、：调试半导体应变片传感器3、：调试差动变压器传感器电路；4、：调试霍尔式传感器电路；5、:汇报各调试实验结果。组员：四、实训过程实验一、调试电容式传感器电路测位移.11.（一）实验要求：1、了解电容式传感器工作原理及测量方法；2、按原理图连接线路适当调节并记录相关数据；3、将所记数据输入曲线绘图软件查看实验结果并总结。（二）实验原理：本次电容式传感器是差动平行变面积式，由两组定片和一组动片组

2、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Cx1，下层定片与动片形成的电容定为Cx2，当Cx1和Cx2接入双T型桥路作为相邻两臂时，桥路的输出电压与电容的变化有关，即与振动台的位移有关。（三）实验部件及原理图：电容传感器、电容变换器、差动变换器、低通滤波器、螺旋侧微头、低频振荡器、万用表。图1（四）实验步骤1、按图1接线，电容变换器和差动放大器的增益适度。2、装上微测头，带动振动台位移，使电容动片位于两静片

3、中，此时差动放大器输出理论上应为零。.11.3、以此为起点，向上和向下位移动电容动片，每次0.5mm，直至动片与一组静片全部重合为止。记录数据，并作出U-X曲线，求得灵敏度。（数据、曲线图如下）4、低频振荡器输出接“激振1端”，移开微测头，适当调节频率和振幅，使差放输出波形较大但不失真，用示波器观察波形。表1（测量范围：0mm～15.0mm）X(mm)00.51.01.52.02.53.03.54.0U(mV)-1719-1220-925-882-779-702-639-482-386.9X(mm)4.

4、55.05.56.06.57.07.58.08.5U(mV)-223.9-73.71.754312.3533564779947X(mm)9.09.510.010.511.011.512.012.513.0U(mV)106012591433147215511757199319622231X(mm)13.514.014.515.015.516.0U(mV)23422447260525161623990实验结果：灵敏度S=△U/△X≈0.2251V/mm；静态误差：K=0.073。.11.实验二、半导体应变片

5、半桥称重测试（一）实验要求1、连接半导体半桥电路，调试好后进行称重测试；2记录数据并总结得出结论，与单臂电路进行性能比较；3注意半导体应变计的灵敏度及温度效应。（二）实验原理半导体应变片式传感器是利用半导体材料的“应变效应”进行工作。当用应变片测试时，应变片要牢固的粘贴在测试体表面，当测件受力放生行变，应变片的敏感栅随同变形，起电阻值也随之发生相应的变化。通过测试电路，转换成电信号输出显示。当电桥平衡时，桥路对臂电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻中，电阻的相对变化率为△R/R，个应变片时，∑R＝

6、△R/R；当两个应变片组成差动状态工作，测有∑R＝2△R/R；用四个应变片组成两个差动对工作，且R1＝R2＝R3＝R4＝R，∑R＝4△R/R。可知单臂，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。（三）实验所需部件及原理图直流稳压电源、电桥、差动放大器、半导体应变计、万用表。图2.11.（四）实验步骤1、调零。开启仪器电源，差动放大器增益置100倍（顺时针方向旋到底），“＋、－”输入端用实验线对地短路。输出端接数字电压表，用“调零”电位器调整差动放大器输出电压为零，然后拔掉实验线。调零后电位器位置不要变化。2、按图

7、2将实验部件用实验线连接成测试桥路。桥路中R、WD为电桥中的固定电阻和直流平衡电位器，R1、R2为应变片，（可任选上、下梁中的一片工作片）。直流激励电源为±2V。3、确认接线无误后开启仪器电源，并预热数分钟。调整电桥WD电位器，使测试头系统输出为零。4、测出电压变化V，砝码个数W=20g/个，画出V-W曲线，求出灵敏度。（数据表、曲线图如下所示）表2：W(个)012345678V(mV)0.112.329.249.270.488.5112.7134.2156.1W(g)91011121314151617

8、V(mV)181.7205.4229.5255.4283.1311.1340.2371.4375.0W(g)1819202122V(mV)379.6383.5388.3388.7390.0.11.实验结果：灵敏度S=△V/△W≈1.095mV/g;静态误差K≈0.077。实验三、差动变压器传感器的调试（一）实验要求1、理解差动变压器测试系统的组成，掌握其线性标定方法；2、测量过程中分别用万用表测量差放输出端口及低通滤波输出端口并记录；3、用