辅助参考资料-工程创新性实验

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1、实验一环境温度测量实验二环境湿度测量实验三光照强度测量实验四酒精气体探测实验五环境噪声测量实验六应变式压力传感器标定及称重实验七、磁电式接近开关铁磁性物体检测实验八光电转速传感器转速测量实验九磁电转速传感器转速测量实验十电涡流传感器轴的径向位移测量实验T」一红外反射式传感器物件计数实验十二红外对射式传感器传输速度测量一、环境温度测量1、实验目的通过本实验了解和掌握温度传感器测量温度的基本原理和方法。2、实验原理温度概念的建立是以热平衡为基础的。如果两个冷热程度不同的物体相互接触必然会发生热交换现象，热量将由热程度高的物体向热程度低的物体传递，直至达到两个物体的冷热程度一致，处于热平

2、衡状态，即两个物体的温度相等。直到目前，测量温度都采用间接测量的方法。它是利用一些材料或元件的性能随温度而变化的特性，通过测量该性能参数，而得到被测温度的大小。用以测量温度特性的有：材料的热膨胀、电阻、热电动势、导磁率、介电系数、光学特性、弹性等等，其中前三者尤为成熟，获得广泛的应用。当鎳珞一鎳硅（银铝）两种不同的金属组成回路，产生的二个接点有温度差、会产生热电势，这就是热电效应，组成的温度传感器就是K型热电偶，温度高的接点就是工作端，也称为热端，将其置于被测温度场合配以相应的电路就可以间接测量温度值。3、所需器件及模块9号温度传感器特性实验模块、K型热电偶。4、实验步骤3、将9号

3、模块接入±15U电源，打开实验台电源开关，将A1和A2短接，调腔、W3使数显表的读书为零，关闭电源，拿掉短接线。b＞将K型热电偶接入对应座的输入端（A1接红，A2接蓝），输出端（放大器的输出）接数显表，如图1所示，打开实验台电源开关，此时数显表的读书即为环境温度对应的电压值。0-2V-15V地+15V二、环境湿度测量1、实验目的通过本实验了解和掌握湿度传感器测量湿度的基本原理和方法。2、实验原理湿度通常是指大气中所含的水蒸气量。湿度传感器是用以感受大气湿度并变换成适当电信号输出的传感器。湿度有两种常用的表示方法，即绝对湿度和相对湿度。绝对湿度是指一定空间屮水蒸气的绝对含量，可用kg

4、/m3表示。绝对湿度也可称为水汽浓度或水汽密度。相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数，常用〃％rh〃表示。这是一个无量纲的值。绝对湿度给出了水分在空间的具体含量，相对湿度则给出大气的潮湿程度，故使用更加广泛。湿敏元件主要有电容式和电阻式两种o电容式湿敏元件采用高分了薄膜作为感湿材料，用微电子技术制作，其电容值随湿度呈线性变化，当将湿敏元件接入测量电路时，输出电压值随湿度呈线性变化。电阻式湿敏元件其电阻值的对数与相对湿度值接近线性关系，同样可用于检测相对湿度R..o3、所需器件及模块11号湿敏传感器实验模块（内含测量电路）、直流源+15V、数显表。4、实验步

5、骤a・将11号模块接入+15V,输出接到实验台上的直流电压表，如图2所示。b、打开实验台电源开关，先预热3-5分钟时间，将开关置于校准位置使数显表为1.000V,再把开关置于测量位置，等到显示单元稳定后记下数值即为此吋的相对湿度。一11一_O-1O0ZFt0—2v毘度传感器特性卿图2三、光照强度测量1、实验目的通过本实验了解和掌握光传感器测量照度的基本原理和方法。2、实验原理照度是表示受光面被照明稈度的物理量。照度的单位采用专门名称勒克斯。照度传感器以光电效应为基础，将光信号转换成电信号的装置。根据爱因斯坦的光子假说：光是一粒一粒运动着的粒子流，这些光粒子称为光子。每一个光子具有一

6、定的能量，其大小等于普朗克常数h乘以光的频率丫。所以不同频率的光子具有不同的能量。光的频率越高，其光子能量就越大。光线照射在某些物体上，使电子从这些物体表而逸出的现彖称为外光电效应，也称光电发射。逸出来的电子称为光电子。光电效应一般分为外光电效应、光电导效应和光生伏打效应三类，根据这些效应可制成不同的光电转换器件（并称光敏元件）。照度传感器是以光伏特效应来工作的。3、实验步骤a.将16号模块接入±15V,+5V电源，可见光照度模块的输出接直流电压表,如图3所示。b.打开实验台电源开关，将K1拨至ON,调节光源电位器，使发光管的亮度发牛变化，观察输出电丿玉的变化。接实验台-i>v6c

7、5（图3光照强度测量实验模块四、酒精气体探测1、实验目的通过本实验熟悉酒精传感器的工作原理。2、实验原理气敏元件和气敏传感器种类很多，具体对象有氧、氢、氮、一氧化碳、二氧化碳、丁烷、甲烷、乙醇等，针对不同的测试对象有不同的原理和结构，本实验采用的是适用于测试酒精浓度的系列气敏元件，其基木结构和原理如图4所示（图4为工作原理图）。气敏元件由微型AL2Q3陶瓷管、SnO2敏感层、测量电极和加热器构成，敏感元件固定在不锈铜网制成的腔体内。气敏元件有6个针状管脚、4个管脚、A