传感器实验指南new

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1、前言金属箔式应变片实验1金属箔式应变片：直流单臂、半桥、全桥比较实验2金属箔式应变片：交流全桥附：信号获取电路及电阻应变仪差动变压器式电感传感器实验3差动变压器性能测试实验4差动变压器零点残余电压的补偿实验5差动变压器的标定及应用应用例（1）、（2）电涡流式传感器实验6电涡流式传感器的静态标定实验7被测体材料对电涡流传感器特性影响霍尔式传感器实验8霍尔传感器的直流激励特性实验9霍尔传感器的交流激励特性压电式传感器实验10压电传感器的动态响应实验实验11压电传感器引线电容对电压放大器的影响、电荷发大器电容式传感器实验12差动变面积电容式传感器的静态及动

2、态特性光电式传感器实验13光纤位移传感器的静态测量实验14光纤位移传感器的动态测量一实验15光纤位移传感器的动态测量二半导体式传感器实验16扩散硅压阻式压力传感器实验实验17PN结温度传感器测温实验实验18热敏电阻演示实验实验19气敏传感器实验实验20湿敏传感器实验综合性传感器应用实验实验21光敏电阻应用实验实验22光电传感器应用实验实验23集成霍尔传感器应用实验实验24气敏传感器应用实验传感器原理与应用试验指南前言《传感器实验指导》是针对测量与控制专业、电子仪器专业、应用电子技术专业、自动控制专业、机械自动化、机电工程、计算机技术应用与信息通信技术

3、类等专业开设的“传感器检测技术”、“传感器原理及工程应用”等课程编写的一本实验教材。为加强对学生实践能力的培养，使同学更好的理解实验原理，了解实验内容，并对实验过程和结果有所思考，本教材对传感器的基本工作原理进行了简要概述，并详细给出实验主要内容及要求和步骤。实验不涉及太多的先进测量技术，而是着眼于理解最基本的测量原理，通过学习使学生建立扎实的学科基础。为培养学生的独立思考和工作能力。大部分实验中要求实验者拟定实际使用方案，有思考题让同学讨论。实验教材的实验一至实验十七是针对浙江大学设计研制的CSY--传感器系统实验仪编写，仪器配用一台双踪示波器可以

4、进行多项实验内容；实验十八至实验二十一是作者自行设计的综合性应用实验，实验中给定器件后同学可以根据实验要求自己动手设计、安装、调试，是一种实践性、综合性较强的实验方式。大部分实验内容与电子测量技术相结合，实验与实验之间既有学科联系，又互相独立，同时具有一定的系统性。为满足传感器课程多内容、多专业、多层次的要求，实验讲义对2000年所编写的《传感器实验指南》进行了全面的修改，减少了验证性实验增加了综合应用性实验，在传统的电阻应变式、电感式、磁电式传感器基础上，增添了大量的光电式、半导体式等新型传感器。这些实验对于培养学生解决实际问题和设计能力可起到抛砖

5、引玉的作用。《传感器实验指导》教材共分七个主要内容，共有二十多个实验，其主要实验项目包括：金属箔式应变片；差动变压器式电感传感器；电涡流式传感器；霍尔式传感器；光电式传感器；半导体式传感器；综合性应用设计实验。在编写过程中，参考了浙江大学CSY型传感器系统实验仪部分实验内容。编者吴建平2003年5月于成都理工大学金属箔式应变片实验1金属箔式应变片：直流单臂、半桥、全桥比较日常生活中，我们常说“用力！”，力这个物理量既无法直接观察，也无法直接测量。力的测量原理是将力转换为其它物理量后再进行测量。导体和半导体在外界力作用下产生机械形变时，其阻值也发生变化

6、，这种现象称为金属“电阻应变效应”或半导体“压阻效应”。根据应变效应将应变片粘贴在被测材料上，当被测材料受到外力作用产生形变时将这种变化传递到应变片，并使阻值发生变化。应变式传感器包括两个主要部分：一是弹性敏感元件，利用它把被测的物理量（如力矩、扭矩、压力、加速度等）转化为弹性体的应变值；另一个是应变片，作为传感元件将应变转换为电阻值的变化。金属电阻应变片常见的形式有金属丝式、箔式、薄膜式。金属箔式应变片的线栅由很薄的金属箔片制成，箔片厚度在0.003-0.01mm，箔片材料为康铜、镍铬合金。箔式应变片的优点是表面积与截面积之比大，散热较好。实验目的

7、：验证单臂、半桥、全桥的性能，比较它们的测量结果。实验所需单元：直流稳压电源、差动放大器、电桥、F/V(频率/电压)表。实验注意事项：（1）电桥上端虚线所示的四个电阻实际并不存在。（2）在更换应变片时应关闭电源。（3）实验过程中如发现电压表过载，应将量程扩大。（4）接入全桥时，请注意区别各应变片的工作状态，桥路原则是：对臂同性，邻臂异性。（5）直流电源不可随意加大，以免损坏应变片。实验步骤：（1）直流电源旋在±2V档。F/V表置于2V，差动放大器增益打到最大。（2）观察梁上的应变片，转动测微头，使梁处于水平位置（目测），接通总电源及副电源。放大器增益

8、旋至最大。（3）差动放大器调零，方法是用导线将放大器正负输入端与地连接起来，输出端接至F/V表输入端，调整差