机自---传感器原理实验指导书-1.doc

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1、传感器原理实验扌旨书实验一电阻传感器实验目的了解金属箔式应变片，单臂电桥的工作原理和工作情况。验证单臂电桥的输出特性。%1.实验设备CSY—998B传感器系统实验仪所需电路单元：直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬臂梁称重传感器、舷码、一片应变片、F/V表、主、副电源。旋钮的初始位置：直流稳压电源打到±2V档，F/V表打到2V档，差动放人增益最人。%1.实验原理本实验说明箔式应变片及单臂直流电桥的电源的原理和工作情况。应变片是最常用的测力传感元件。当用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面，当测试体受力发生形变，应变片的敏感栅随

2、同变形，其电阻也随之发生相应的变化，通过测量电路，转换成电信号输出显示。电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，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Rl、R2、R3、R4中，电阻的相对变化率分别为厶Rl/RkAR2/R2、AR3/R3、AR4/R4,当使用一个应变片时,SR=AR/R；当二个应变片组成差动状态工作，则有ZR=2AR/R；用四个应变片组成二个差动状态工作，且R1=R2=R3=R4=R,SR=4AR/RO四.实验步鸟1.解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔式

3、结构小方薄片。上下二片梁的外表各贴二片受力应变片。2・将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（+）、负（一）、地短接。将差动放大器的输出端与F/V表的输入插口"相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F/V表显示为零，关闭丄、副电源。3•根据图1接线。Rl、R2、R3为电桥单元的固定电阻；R4=RX为应变片。将稳压电源的切换开关置±4V档，F/V表置20V档。开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的W1,使F/V表显示为零，等待数分分钟后将F/V表置2V档，再调电桥W1（慢慢地调），使F/V表显

4、示为零。⑷一直流稳压电源一电桥平衡网络放大器电压表副电源图14・在传感器上放上一只祛码，记下此时的电压数值，然后每增加一只祛码记下一个数值并将这些数值填入下表。根据所得结果计算系统灵敏度S=AV/AW,并作V-W关系曲线，aV为电压变化率，AW为相应的重量变化率。量>zQ一一a二z(s电压(mv)%1.实验报告1.画出单臂的v・w曲线，计算出灵敏度。2.分析讨论本实验电路对直流稳压电源和对放大器有何要求？%1.注意事项：1.电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在，仅作为一标记，让学生组桥容易。2.为确保实验过程中输出指示不溢出，可

5、先将舷码加至最大重量，如指示溢出，适当减小差动放大增益，此时差动放大器不必重调零。3.做此实验时应将低频振荡器的幅度关至最小，以减少其对直流电桥的影响。4.电位器Wl、W2,在有的型号仪器屮标为RD、RAo实验二线性霍耳传感器位移特性实验一、实验目的了解霍尔式传感器原理及特性二、实验设备CSY——998B传感器系统实验仪，双线示波器所需电路单元：霍尔片、磁路系统、差动放大器、电桥、V/F表、直流稳压电源、测微头。三、实验内容1.霍耳传感器的特性——直流激励有关旋钮的初始位置：差动放大器的增益旋到适中，电压表置20V档，直流稳压源为±2V

6、。实验步骤：将差动放大器调零，方法是用导线将正负输入端连接起来，然后将输出端接到电压表的输入插口，调整差动放大器上的调零旋钮使表头指示为零。按下图接线。W1、「为电桥单元中的直流平衡网络。W*<_r"~>Ta・2v将测微头调至以霍耳片居中为准（10一12mm）o调整电桥单元上的屯位器W1,使电压表为零。在传感器处于线性范圉的起始处,先将测微头顺时针旋转两周（此时位移为1mm）再逆吋针旋转测微头，每0.2mm读一个电压值，并记录后填入下表中。X(mm)1.00.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0V(mv)注意事

7、项：（1）激励电压不能任意过大，以免损霍耳片。四、实验报告1•绘制V/X曲线，并求出灵敏度;实验三传感器综合实验%1.实验目的了解测振传感器的测振原理及在实际中的应用。%1.实验设备CSY—998B传感器系统实验仪、示波器等所需电路单元：根据所选择的传感器自己确定后续电路独立单元及部件。此过程需经老师检查并认可后才能进行下面的步骤。旋钮初始位置：参照《CSY系列传感器系列实验指南》屮后续电路独立单元的初始位置进行。%1.实验原理明确自己所选择的测振传感器的测振原理、结构及在实验设备中的安装位置，如何止确操作。%1.实验步骤1.画出测振系

8、统框图，并在框图上标明连线方式，经老师检查并认可接线。2.调整好示波器,用示波器观察各单元输出波形。3.读出峰-峰电压值，记下实验数据填入下表：F(Hz)Vp_p(V)4.进行误差分析和数据处理，求出此系统