传感器与检测技术实践.doc

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1、2012年6月郑州大学自考本科助学考试传感器与检测技术（实践）(课程代码2203)院系专业年级学生学号学生姓名总分实验序号实验一实验二实验三实验四实验五评阅人实验成绩复查人年月日目录实验一：应变式传感器测力实验……………………………………………………………实验二：差分变压器式传感器位移测量实验………………………………………………实验三：电涡流式传感器位移和转速测量实验……………………………………………实验四：电容式传感器位移测量实验………………………………………………………实验五：霍尔式传感器位移和转速测

2、量实验………………………………………………实验一：应变式传感器测力实验实验目的：1、观察和分析电阻的应变效应；2、熟悉应变电阻桥的各种接法及特点。实验内容：1、熟悉实验的操作过程。2、应变电阻桥的接法；3、了解应变式传感器的结构；4、根据实验结果，确定出力的大小。仪器与材料：应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码（每只约20g）、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表。实验步骤：实验（一）:单臂电桥1、根据图(1),应变式传感器已装于应变传感器模板上。传感器中各应变片已接入模板左上方的R1、R2、R3

3、、R4标志端。加热丝也接于模板上，可用万用表进行测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω，加热丝阻值约为50Ω左右。图1应变式传感器安装示意图2、实验模板差动放大器调零，方法为:①接入模板电源±15V(从主控箱引入)，检查无误后合上主控箱电源开关，将实验模板增益调节电位器Rw3顺时针调节到大致中间位置，②将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上数显电压表输入端Vi相连，调节实验模板上调零电位器RW4，使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V档)，完毕关闭主控箱电源。3、参考图（2）接入传感器

4、，将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模板左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂，它与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7在模块内已连接好)，接好电桥调零电位器Rw1，接上桥路电源±4V(从主控箱引入)，检查接线无误后，合上主控箱电源开关，先粗调节Rw1，再细调RW4使数显表显示为零。图2应变式传感器单臂电桥实验接线图4、在传感器托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码并读取相应的数显表数值，记下实验结果填入表（1）。实验（二）:半桥1、接线时，R1、R2接实验模板左上方的应变片，注意R2

5、应和R1受力状态相反，即桥路的邻边必须是传感器中两片受力方向相反(一片受拉、一片受压)的电阻应变片。接入桥路电源±4V，先粗调Rw1，再细调Rw4，使数显表指示为零。注意保持增益不变。2、将实验数据记入表（1），计算灵敏度S=ΔV/ΔW，非线性误差δf2。若实验时数值变化很小或不变化，说明R2与R1为受力状态相同的两片应变片，应更换其中一片应变片。实验（三）:全桥将R1、R2、R3、R4应变片接成全桥，注意受力状态不要接错调节零位旋钮Rw1，并细调Rw4使电压表指示为零，保持增益不变，逐一加上砝码。将实验

6、结果填入表1；进行灵敏度和非线性误差计算。表1输出电压与负载重量的关系重量（g）20406080100120140160180200电压（mv）单臂3.36.810.313.817.320.624.127.630.834.3电压（mv）半桥6.913.920.827.834.741.848.855.863.270.1电压（mv）全桥13.927.741.755.569.483.397.2110.6124.8138.9计算系统灵敏度SS单=△V/△W=（34.3-3.3）/9/20=0.172ｍｖ／ｇS半=

7、△V/△W=（70.1-6.9）/9/20=0.351ｍｖ／ｇS全=△V/△W=（138.9-13.9）/9/20=0.694ｍｖ／ｇ实验结论：当E和电阻相对变化一定时，电桥及电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关，单臂、半桥、全桥电路的灵敏度依次增大。实验小结：实验二：差分变压器式传感器位移测量实验实验目的：1、掌握运用差分变压器构成小位移测量的结构和原理；2、观察零点残余电压对传感器输出特性的影响；3、了解差分变压器的交流输出特性和直流输出特性。实验内容：1、按电路图连接好电路；2、根据实验步骤，测出位移量

8、的大小；3、分析交流输出特性和直流输出特性。仪器与材料：差动变压器、音频振荡器、电桥、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、电压表、示波器、测微头。实验步骤：1.差动变压器两个次级线圈组成差动状态，按图（1）接线，音频振荡器LV端做为恒流源供电，差动放大器增益适度。差动变压器的两个线圈和电桥上的两个固定电阻R组成电桥的四臂，电桥的作用是将电感变化转换成电桥电压输出。2、旋动测微头使衔铁在线圈中位置居中，此时L0′=L0″