传感器实验实训教程

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1、传感器实验实训教程目录第一部分传感器与检测技术的理论基础7第一章电阻式传感器7第一节电阻应变式传感器7第二节湿敏电阻传感器15第三节气敏电阻传感器16第二章电感式传感器17第一节差动变压器17第二节自感传感器19第三节电涡流传感器21第三章电容传感器24第四章压电传感器28第五章霍尔传感器32第二部分传感器实验指导33第三章CSY2000型传感器与检测技术实验台简介33一、CSY2000型传感器实验仪简介78二、电路原理78三、使用方法78四、仪器维护及故障排除79五、注意事项79第四章CSY2000型传感器实验80实验一金属箔式应变片――高

2、精度单臂电桥性能实验80实验二金属箔式应变片—半桥性能实验82实验三金属箔式应变片—高精度、高灵敏度全桥性能实验84实验四金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较85实验五直流全桥的应用—电子秤实验86实验六金属箔式应变片的温度影响实验87实验七交流全桥的应用—振动测量实验88实验八压阻式压力传感器的压力测量实验90实验九差动变压器的性能实验92实验十激励频率对差动变压器特性的影响94111实验十一差动变压器的应用—振动测量实验94实验十二电容式传感器的位移实验96实验十三直流激励时霍尔式传感器位移特性实验97实验十四交流激励时霍尔式传感器的位

3、移实验98实验十五霍尔测速实验100实验十六磁电式转速传感器测速实验101实验十七压电式传感器测振动实验101实验十八电涡流传感器位移实验102实验十九　被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响实验104实验二十光纤传感器的位移特性实验104实验二十一光电转速传感器测速实验105实验二十二利用光电传感器控制电机转速106实验二十三温度源的温度控制调节实验119实验二十四APt100铂电阻测温特性实验122实验二十四BPt100铂电阻测温特性实验124实验二十五A铜热电阻测温特性实验126实验二十五B铜热电阻测温特性实验127实验二十六AK型热电

4、偶测温性能实验128实验二十六BK型热电偶测温性能实验130实验二十七AK型热电偶冷端温度补偿实验132实验二十七BK型热电偶冷端温度补偿实验134实验二十八AE型热电偶测温性能实验137实验二十八BE型热电偶测温性能实验138实验二十九A集成温度传感器(AD590)温度特性实验139实验二十九B集成温度传感器(AD590)温度特性实验140实验三十气敏传感器实验142实验三十一湿敏传感器实验143实验三十二数据采集系统实验—静态采集举例144实验三十三数据采集系统实验—动态采集举例144实验三十四　发光二极管（光源）的照度标定实验145实验

5、三十五　光敏电阻特性实验146实验三十六　光敏二极管的特性实验149实验三十七光敏三极管特性实验151实验三十八　硅光电池特性实验153实验三十九光电开关实验154附表：常用热电阻、热电偶分度表155参考文献160111第一部分传感器与检测技术的理论基础第一章电阻式传感器第一节电阻应变式传感器一、应变片的类型和材料应变片可分为金属电阻应变片及半导体应变片两大类。这里以金属电阻应变片为例。金属电阻应变片分金属丝式、金属箔式和金属薄膜式三种。1.金属丝式应变片金属丝式应变片有回线式和短接式两种。图1-1所示为回线式应变片，它的敏感栅丝的直径在图

6、1-1丝式应变片0.012mm～0.05mm，以0.025mm左右为最常用，丝线的曲率半径r为0.1mm～0.3mm，基片用厚度为0.03mm左右的薄纸（称纸基），用黏结剂和有机树脂基膜制成（称胶基），粘贴性能好，能保证有效地传递变形。引线多用0.15mm～0.30mm直径的镀锡铜线与敏感栅相接。因制作简单，性能稳定，成本低，易粘贴，所以最为常用。但因弯曲部的变形使其横向效应较大。　　为了克服横向效应，有短接式应变片。两端用直径比栅丝直径粗5～10倍的镀银丝短接而成。由于焊点多，易在焊点处出现疲劳损坏，制造工艺要求高，使用较少。　　丝式应变片

7、敏感栅的材料要求是：灵敏系数高，电阻率高,稳定性好，温度系数小，机械强度高，抗氧化，耐腐蚀。常用的材料有康铜、镍铬合金、镍铬铝合金、铁镍铬合金以及贵金属（铂、铂钨合金）等。2．金属箔式应变片　　图1-2为金属箔式应变片。金属箔式应变片是在绝缘基底上，将厚度为0.003mm～0.01mm的电阻箔材，利用照相制版或光刻腐蚀的方法，制成适用于各种需要的形状，111图1-2金属箔式应变片　　它的优点是：（1）可制成多种复杂形状尺寸准确的敏感栅，栅长最小可做到0.2mm，以适应不同的测量要求。（2）与被测试件接触面积大，黏结性能好。散热条件好，允许电流

8、大，提高了输出灵敏度。（3）横向效应可以忽略。（4）蠕变、机械滞后小，疲劳寿命长。它的主要缺点是电阻值的分散性大，有的能相差几十欧姆，故需要作阻值调整。3.金属薄膜