传感器与检测技术第2版教学大纲作者胡向东实验指导

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1、“传感器与检测技术”实验指导书1实验教学大纲一、适用专业：口动化、测控技术与仪器、电气工程与口动化、机械设计制造及其口动化等专业二、地位、作用和任务《传感器与检测技术》课程属于适用专业大学本科学生的必修专业基础课程。传感器具有检测某种变量并把检测结果传送出去的功能，它们广泛应用于牛产实践和科学研究小，是获取、处理、传送各种信息的基本元件。特别是现代大规模工业生产，儿乎全都依靠各种控制仪表或计算机实现口动控制，为保证口动控制系统的正常运行，必须随时随地把生产过程的各种变最提供给控制仪表或计算机。要想正确及时地掌握生产

2、过程或科研对象的各种信息,就必须具备传感器与检测技术方面的知识。本部分旨在以实验和课程设计的形式进一步加强学生対各类传感器与检测技术的原理与应用的深入理解，将理论与实践有机地结合起來，学以致用。主要任务是：1、通过理论学习和实验操作，掌握各类传感器的棊木工作原理；2、了解各类传感器的特性和应用方法；3、学握基本的误差与测量数据处理方法。三、教学基本要求通过传感器与检测技术实验的棊木训练，使学生在冇关传感器与检测技术的实验方法和实验技能方血达到下列要求：（1）能够自行或在教师的指导下正确完成实验和实验报告等主要实验程

3、序；（2）能够学握常用传感器的性能、调试和使用方法；（3）能够通过实验完整学握各类传感器的基本工作原理；（4）能够在接受传感器与检测技术基本实验技能的训练后，进行开放性实验，以提高综合实验能力。四、实验内容实验一金属应变片：单臂、半桥、全桥功能比较（验证）实验二差动变压器特性及应用（综合）实验三差动螺线管电感式传感器特性（设计）实验四差动变面积式电容传感器特性（验证）实验五压电加速度传感器特性及应川（验证）实验六磁电式传感器特性（验证）实验七崔尔式传感器特性（验证）实验八热敏电阻测温特性（设计）实验九光纤位移传感器

4、特性及应川（验证）实验十汽车防撞报警系统设计（设计）五、实验教材主要教材：《传感辭与检测技术学习指导（实验部分）》六、考核方法根据实验操作效果、实验态度、实验报告撰写结果等进行综合评定。2传感器系统实验仪使用说明一、实验仪简介CSY-998型传感器系统实验仪是由浙江大学杭州高联传感技术有限公司研制生产的一种专门用于传感器与自动检测技术课程实验教学的仪器，该实验仪如图一所示。它主要由各类传感器（包括应变式、压电式、磁电式、电容式、隼尔式、热电偶、热敏电阻、差动变压器、涡流式、气敏、湿敏、光纤传感器等）、测量电路（包扌

5、舌电桥、差动放大器、电容放人器、电压放大器、电荷放大器、涡流变换器、移相器、相敏检波器、低通滤波器等）及其接口插孔组成。该系统还提供了直流稳压电源、音频振荡器、低频振荡器、F/V表、电机控制等。图1CSY—998型传感器系统实验仪二、主要技术指标1、差动变压器量程：＞5mm2、电涡流位移传感器量程：＞lmm3、崔尔式传感器量程：＞lnun4、电容式传感器量程：M2mm5、热电偶：铜一康铜6、热敏电阻温度系数：负25°C阻值：10K7、光纤传感器：半闘分布、LED发光管8^压阻式压力传感器量程：lOKpa（差压）供电

6、：W6V9、压电加速度计：安装共振频率：MIOKHz10、应变式传感器：箔式应变片阻值：350欧11、PN结温度传感器：灵敏度约一2.lmV/°C12、差动放人器：放人倍数1〜100倍可调三、使用注意1、应在确保接线无误后才能开启电源。2、迭插式插头应避免拉扯，以防插头折断。3、对从电源、振荡器引出的线要特別注意，不要接触机壳造成断路，也不能将这些引线到处乱插，否则，很可能引起仪器损坏。4、川激振器时不要将低频振荡器的激励信号开得太大，以免梁的振幅过大而损坏。5、音频振荡器接低阻负载（小于100欧）时，应从Lv口输

7、岀，不能从另两个电压输出插口输出。3实验项目实验一金属应变片：单臂、半桥、全桥功能比较实验性质：验证性实验实验目的：1、观察了解金属应用片的结构和粘贴方式；2、测试悬臂梁变形的皿变输岀；3、验证单臂、半桥、全桥测量电桥的输出关系，比较不同桥路的功能。实验设备：直流稳压电源、差动放大器、电桥、应变式传感器（电阻应变片）、电压表。实验原理：应变片是一种能将试件上的应变变化转换成电阻变化的传感元件。使用应变片时，将其贴于测试件表面上。当测试件受力变形时，应变片也随之产生形变,相应的电阻值将发住变化，通过测量电路最终将其转

8、换为电压或电流的变化，测出应变片的灵敏度。测量电桥是将被测非电量转换成电压或电流的一种常用的方法。实验步骤：1、设定旋钮的初始位置：直流稳压电源打到±2V档，电压表打到2V档，差动放大器增益打到最大。2、将差动放人器调零。方法：用实验线将差放的正负输入端与地端连接在一起，增益设置在最大位置，然后将输出端接到迫压表的输入插口，打开主、副电源，调整差放的调零旋钮