现代测控电子技术实验指导书

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1、现代测控电子技术实验指导书撰写人:周严南京理工大学课程信息课程名称：现代测控电子技术实验课程代码：080401B02实验类型：√综合型、□设计型、□演示型学时数：12学时实验数：3适用对象：硕士研究生实验须知1.请在每个实验前认真阅读实验指导书，尤其是操作步骤及实验注意事项。2.实验仪器电源的开关原则:1)连接测量线路,确认准确无误后，开启仪器电源；2)实验完毕,关闭仪器电源,拆除实验线路。3.稳压电源不可对地短路。4．在通电之前务必检查芯片的电源连接是否正确，确认正确后方可通电。5．测试过程中必须十分小心，务必注意不要将芯片引脚短路，否则会损坏芯片。6.实验过程中，心要细、动作要轻

2、，不可有强制性机械动作出现。7.实验严格按操作规程进行，否则，出现损坏责任自负。8.实验完毕，请一切恢复到实验前的状态，然后离开实验室。1实验一酒精浓度检测与控制一、实验目的通过实际设计调试酒精浓度检测与控制电路，深入理解并掌握气敏传感器的基本特性、工作原理，掌握气敏传感器信号调理电路、气体浓度控制电路的设计原理与工作原理，提高实际工程应用电路的设计与调试能力。二、实验内容设计一个酒精浓度超标检测报警与控制电路，要求：（1）能够检测出高、中、低三种酒精浓度，采用三个二极管指示；（2）当酒精浓度达到最高浓度时，蜂鸣器发生报警，并启动电路自动控制排风轴流风机的启动，排除酒精。（3）当酒精

3、浓度下降回到允许范围后，风机自动停止，报警也停止。（4）检测电路要求具有气敏传感器的温度补偿电路，以避免传感器受温度的影响发生误报警。三、实验所需仪器/设备简述1.直流稳压电源三路输出，两路的输出范围为0-35V，可级联成单路0-70V输出，也可构成双路±35V输出电源。另外一路为固定5V输出，输出电流最大3A。2.双踪数字示波器泰克公司TDS1002型60MHz双踪数字示波器，具备模拟示波器的全部功能，另具有幅度、时间宽度、周期、频率自动测量功能，具有捕捉单次脉冲功能，具有波形打印功能。3.四位半数字万用表四位半数字万用表能够测量交直流电压、电流、电阻、电容、三级管电流的放大倍数、

4、二极管电阻。4.面包板四、主要元器件气敏传感器MQ-3、轴流风机、蜂鸣器、运算放大器（LF356、OP07、LF353等）、比较器（LM311单比较器或LM339四比较器）、继电器TQ2-5V、555电路、各类电容、电2阻、发光二极管、热敏电阻、电位器、三极管等。五、气敏传感器介绍MQ-3半导体气敏传感器，是对酒精、乙醚和汽油等气体具有敏感作用的气敏传感器。应用该传感器可以设计出上述气体的探测装置，图1.1是MQ-3气敏传感器的引脚图。图1.1MQ-3气敏传感器的引脚图电路连接图见图1.2，其中脚5、脚2是加热丝，使用时应接+5V电源加热。4、6脚短路为一组输出，1、3脚短路为另一组

5、输出。使用时必须使传感器通电加热5～10分钟后才能开始检测。图1.2MQ-3气敏传感器的电路连接图采用MQ-3半导体气体报警器原理框图见图3所示。图3采用MQ-3气体报警器原理框图当传感器吸附可燃性的气体后，阻值开始下降。利用这一原理把传感器串入串联分压电路中，当传感器吸附可燃性气体后阻值下降后，必使传感器的一端电位改变，此点电位经过电压比较器，使电压比较器输出端电压变化或引起电压极性翻转。3六、实验参考书目1.周严.测控系统电子技术.北京：科学出版社，20072.周严.数字化测量技术.北京：北京理工大学出版社，20113.张国雄.测控电路.北京：机械工业出版社，20054.朱蕴璞、

6、孔德仁、王芳.传感器原理及应用.北京：国防工业出版社，2007七、实验报告要点1.绘出所设计的电路图，说明工作原理；2.说明电路参数的设计方法，确定元件参数；3.说明实验调试步骤，记录实验数据或实验现象；4.分析实验结果。4实验二光电心率检测一、实验目的通过实际设计调试光电心率检测电路，深入理解并掌握光电心率检测原理、光电信号控制电路、信号调理电路的设计原理与工作原理，提高实际电路设计、调试的能力。二、实验内容设计一手指透射式光电心率检测电路，检测实验者自己的心率，并调试之。要求：（1）设计调试红外发光管发光控制与调节电路；（2）设计调试手指透射光接收电路；（3）设计调试光脉冲信号行

7、电路；（4）设计调试60倍的倍频电路，将心率倍频60倍，实现心率的数字频率计测量与显示，频率计的测量（显示）值就是所测量的心率。三、实验所需仪器/设备简述1.直流稳压电源三路输出，两路的输出范围为0-35V，可级联成单路0-70V输出，也可构成双路±35V输出电源。另外一路为固定5V输出，输出电流最大3A。2.双踪数字示波器泰克公司TDS1002型60MHz双踪数字示波器，具备模拟示波器的全部功能，另具有幅度、时间宽度、周期、频率自动测量功能，具有捕捉单次