傳感器試驗(yàn)指導(dǎo)書

本文格式為Word版，下載可任意編輯——傳感器試驗(yàn)指導(dǎo)書THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

THSRZ-2型傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介

一、概述

“THSRZ-2型傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置〞是將傳感器、檢測(cè)技術(shù)及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，開發(fā)成功的新一代傳感器系統(tǒng)試驗(yàn)設(shè)備。適用于各大、中專院校開設(shè)“傳感器原理〞、“非電量檢測(cè)技術(shù)〞、“工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制〞等課程的試驗(yàn)教學(xué)。

二、裝置特點(diǎn)

1.試驗(yàn)臺(tái)桌面采用高絕緣度、高強(qiáng)度、耐高溫的高密度板，具有接地、漏電保護(hù)、采用高絕緣的安全型插座，安全性符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；

2.完全采用模塊化設(shè)計(jì)，將被測(cè)源、傳感器、檢測(cè)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，使學(xué)生能夠更全面的學(xué)習(xí)和把握信號(hào)傳感、信號(hào)處理、信號(hào)轉(zhuǎn)換、信號(hào)采集和傳輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程；

3.緊湊聯(lián)系傳感器與檢測(cè)技術(shù)的最新進(jìn)展，全面展示傳感器相關(guān)的技術(shù)。

三、設(shè)備構(gòu)成

試驗(yàn)裝置由主控臺(tái)、檢測(cè)源模塊、傳感器及調(diào)理（模塊）、數(shù)據(jù)采集卡組成。1.主控臺(tái)

(1)信號(hào)發(fā)生器：1k～10kHz音頻信號(hào)，Vp-p=0～17V連續(xù)可調(diào)；

(2)1～30Hz低頻信號(hào)，Vp-p=0～17V連續(xù)可調(diào)，有短路保護(hù)功能；

(3)四組直流穩(wěn)壓電源：+24V,±15V、+5V、±2～±10V分五檔輸出、0～5V可調(diào)，有短路保

護(hù)功能；

(4)恒流源：0～20mA連續(xù)可調(diào)，最大輸出電壓12V；

(5)數(shù)字式電壓表：量程0～20V，分為200mV、2V、20V三檔、精度0.5級(jí)；

(6)數(shù)字式毫安表：量程0～20mA，三位半數(shù)字顯示、精度0.5級(jí)，有內(nèi)側(cè)外測(cè)功能；(7)頻率/轉(zhuǎn)速表：頻率測(cè)量范圍1～9999Hz，轉(zhuǎn)速測(cè)量范圍1～9999rpm；(8)計(jì)時(shí)器：0～9999s，確切到0.1s；

(9)高精度溫度調(diào)理儀：多種輸入輸出規(guī)格，人工智能調(diào)理以及參數(shù)自整定功能，先進(jìn)控制算

法，溫度控制精度±0.5C。

2.檢測(cè)源

加熱源：0～220V交流電源加熱，溫度可控制在室溫～120C；轉(zhuǎn)動(dòng)源：0～24V直流電源驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)速可調(diào)在0～3000rpm；振動(dòng)源：振動(dòng)頻率1Hz～30Hz（可調(diào)），共振頻率12Hz左右。

選配

制冷井：半導(dǎo)體制冷，溫度范圍：-5C～室溫；

單容水箱：分為儲(chǔ)水箱和液位水箱，儲(chǔ)水箱5L，液位0～180mm，24V直流泵，流量0～0.1m/h。3.各種傳感器

包括應(yīng)變傳感器：金屬應(yīng)變傳感器、差動(dòng)變壓器、差動(dòng)電容傳感器、霍爾位移傳感器、擴(kuò)散硅壓力傳感器、光纖位移傳感器、電渦流傳感器、壓電加速度傳感器、磁電傳感器、PT100、

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0THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

AD590、K型熱電偶、E型熱電偶、Cu50、PN結(jié)溫度傳感器、NTC、PTC、氣敏傳感器（酒精敏感，可燃?xì)怏w敏感）、濕敏傳感器、光敏電阻、光敏二極管、紅外傳感器、磁阻傳感器、光電開關(guān)傳感器、霍爾開關(guān)傳感器。

選配

包括扭矩傳感器、光纖壓力傳感器、超聲位移傳感器、PSD位移傳感器、CCD電荷耦合傳感器：、圓光柵傳感器、長(zhǎng)光柵傳感器、液位傳感器、渦輪式流量傳感器。

4.處理電路

包括電橋、電壓放大器、差動(dòng)放大器、電荷放大器、電容放大器、低通濾波器、渦流變換器、相敏檢波器、移相器、V/I、F/V轉(zhuǎn)換電路、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)等

5.數(shù)據(jù)采集

高速USB數(shù)據(jù)采集卡：含4路模擬量輸入，2路模擬量輸出，8路開關(guān)量輸入輸出，14位A/D轉(zhuǎn)換，A/D采樣速率最大400kHz。

上位機(jī)軟件：本軟件協(xié)同USB數(shù)據(jù)采集卡使用，實(shí)時(shí)采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)或靜態(tài)處理和分析，雙通道虛擬示波器、虛擬函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、腳本編輯器功能。

四、試驗(yàn)項(xiàng)目

常規(guī)試驗(yàn)：

試驗(yàn)一金屬箔式應(yīng)變片――單臂電橋性能試驗(yàn)試驗(yàn)二金屬箔式應(yīng)變片――半橋性能試驗(yàn)試驗(yàn)三金屬箔式應(yīng)變片――全橋性能試驗(yàn)

試驗(yàn)四金屬鉑式應(yīng)變片單臂、半橋、全橋性能比較試驗(yàn)試驗(yàn)五直流全橋的應(yīng)用——電子稱試驗(yàn)試驗(yàn)六移相試驗(yàn)試驗(yàn)七相敏檢波試驗(yàn)試驗(yàn)八交流全橋性能測(cè)試試驗(yàn)試驗(yàn)九交流鼓舞頻率對(duì)全橋的影響試驗(yàn)十交流全橋振幅測(cè)量試驗(yàn)

試驗(yàn)十一擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器的壓力測(cè)量試驗(yàn)試驗(yàn)十二差動(dòng)變壓器性能試驗(yàn)

試驗(yàn)十三差動(dòng)變壓器零點(diǎn)剩余電壓補(bǔ)償試驗(yàn)試驗(yàn)十四鼓舞頻率對(duì)差動(dòng)變壓器特性的影響試驗(yàn)試驗(yàn)十五差動(dòng)變壓器測(cè)試系統(tǒng)的標(biāo)定試驗(yàn)十六差動(dòng)變壓器的應(yīng)用——振動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)試驗(yàn)十七差動(dòng)變壓器傳感器的應(yīng)用——電子稱試驗(yàn)試驗(yàn)十八差動(dòng)電感式傳感器位移特性試驗(yàn)試驗(yàn)十九差動(dòng)電感式傳感器振動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)試驗(yàn)二十鼓舞頻率對(duì)電感式傳感器的影響試驗(yàn)二十一電容式傳感器的位移特性試驗(yàn)

2天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)二十二電容式傳感器的應(yīng)用——電子稱試驗(yàn)試驗(yàn)二十三電容傳感器動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)

試驗(yàn)二十四直流鼓舞時(shí)霍爾傳感器的位移特性試驗(yàn)試驗(yàn)二十五交流鼓舞時(shí)霍爾式傳感器的位移特性試驗(yàn)試驗(yàn)二十六霍爾式傳感器的應(yīng)用——電子稱試驗(yàn)試驗(yàn)二十七霍爾式傳感器振動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)試驗(yàn)二十八霍爾測(cè)速試驗(yàn)

試驗(yàn)二十九磁電式傳感器的測(cè)速試驗(yàn)試驗(yàn)三十壓電式傳感器振動(dòng)試驗(yàn)試驗(yàn)三十一電渦流傳感器的位移特性試驗(yàn)

試驗(yàn)三十二被測(cè)體材質(zhì)、面積大小對(duì)電渦流傳感器的特性影響試驗(yàn)試驗(yàn)三十三電渦流傳感器的應(yīng)用——電子稱試驗(yàn)試驗(yàn)三十四電渦流傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)量試驗(yàn)試驗(yàn)三十五電渦流傳感器測(cè)量振動(dòng)試驗(yàn)試驗(yàn)三十六光纖傳感器位移特性試驗(yàn)試驗(yàn)三十七光纖傳感器的測(cè)速試驗(yàn)試驗(yàn)三十八光纖傳感器測(cè)量振動(dòng)試驗(yàn)試驗(yàn)三十九光電轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速測(cè)量試驗(yàn)試驗(yàn)四十磁敏元件轉(zhuǎn)速測(cè)量試驗(yàn)試驗(yàn)四十一光敏電阻特性測(cè)試試驗(yàn)試驗(yàn)四十二聲傳感器試驗(yàn)

試驗(yàn)四十三光敏電阻應(yīng)用——聲光雙控LED試驗(yàn)試驗(yàn)四十四硅光電池特性測(cè)試試驗(yàn)試驗(yàn)四十五紅外熱釋電傳感器試驗(yàn)試驗(yàn)四十六智能調(diào)理儀溫度控制試驗(yàn)試驗(yàn)四十七集成溫度傳感器的溫度特性試驗(yàn)試驗(yàn)四十八鉑熱電阻溫度特性測(cè)試試驗(yàn)試驗(yàn)四十九銅熱電阻溫度特性測(cè)試試驗(yàn)試驗(yàn)五十K型熱電偶測(cè)溫試驗(yàn)試驗(yàn)五十一E型熱電偶測(cè)溫試驗(yàn)試驗(yàn)五十二熱電偶冷端溫度補(bǔ)償試驗(yàn)試驗(yàn)五十三PN結(jié)溫度特性測(cè)試試驗(yàn)試驗(yàn)五十四熱敏電阻溫度特性測(cè)試試驗(yàn)

試驗(yàn)五十五負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）測(cè)溫試驗(yàn)試驗(yàn)五十六氣敏（酒精）傳感器試驗(yàn)試驗(yàn)五十七氣敏（可燃?xì)怏w）傳感器試驗(yàn)試驗(yàn)五十八濕敏傳感器試驗(yàn)

3天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)五十九直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)試驗(yàn)六十I/V、F/V轉(zhuǎn)換試驗(yàn)試驗(yàn)六十一智能調(diào)理儀轉(zhuǎn)速控制試驗(yàn)選做試驗(yàn)：

試驗(yàn)一超聲波測(cè)距試驗(yàn)試驗(yàn)二扭矩傳感器試驗(yàn)試驗(yàn)三CCD傳感器測(cè)徑試驗(yàn)

試驗(yàn)四光纖壓力傳感器壓力測(cè)量試驗(yàn)試驗(yàn)五PSD位置測(cè)量試驗(yàn)試驗(yàn)六園光柵傳感器應(yīng)用試驗(yàn)試驗(yàn)七長(zhǎng)光柵傳感器應(yīng)用試驗(yàn)試驗(yàn)八計(jì)算機(jī)位置控制試驗(yàn)

試驗(yàn)九擴(kuò)散硅壓力傳感器應(yīng)用——液位測(cè)量試驗(yàn)試驗(yàn)十渦輪番量傳感器流量檢測(cè)試驗(yàn)

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試驗(yàn)一金屬箔式應(yīng)變片——單臂電橋性能試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解金屬箔式應(yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)，單臂電橋工作原理和性能。二、試驗(yàn)儀器：

應(yīng)變傳感器試驗(yàn)?zāi)K、托盤、砝碼、數(shù)顯電壓表、±15V、±4V電源、萬(wàn)用表（自備）。三、試驗(yàn)原理：

電阻絲在外力作用下發(fā)活力械變形時(shí)，其電阻值發(fā)生變化，這就是電阻應(yīng)變效應(yīng)，描述電阻應(yīng)變效應(yīng)的關(guān)系式為

?R?k??（1-1）R式中

?R為電阻絲電阻相對(duì)變化；Rk為應(yīng)變靈敏系數(shù)；?l??為電阻絲長(zhǎng)度相對(duì)變化。

l金屬箔式應(yīng)變片就是通過(guò)光刻、腐蝕等工藝制成的應(yīng)變敏感組件。如圖1-1所示，將四

個(gè)金屬箔應(yīng)變片分別貼在雙孔懸臂梁式彈性體的上下兩側(cè)，彈性體受到壓力發(fā)生形變，應(yīng)變片隨彈性體形變被拉伸，或被壓縮。

圖1-1雙孔懸臂梁式稱重傳感器結(jié)構(gòu)圖

通過(guò)這些應(yīng)變片轉(zhuǎn)換彈性體被測(cè)部位受力狀態(tài)變化，電橋的作用完成電阻到電壓的比例變化，如圖1-2所示R5=R6=R7=R為固定電阻，與應(yīng)變片一起構(gòu)成一個(gè)單臂電橋，其輸出電壓

U0?E?4?R/R（1-2）

1?R1??2RE為電橋電源電壓；

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THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

式1-2說(shuō)明單臂電橋輸出為非線性，非線性誤差為L(zhǎng)=?1?R??100%。2R

圖1-2單臂電橋面板接線圖

四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．應(yīng)變傳感器上的各應(yīng)變片已分別接到應(yīng)變傳感器模塊左上方的R1、R2、R3、R4上，可用萬(wàn)用表測(cè)量判別，R1=R2=R3=R4=350Ω。

2．差動(dòng)放大器調(diào)零。從主控臺(tái)接入±15V電源，檢查無(wú)誤后，合上主控臺(tái)電源開關(guān)，將差動(dòng)放大器的輸入端Ui短接并與地短接，輸出端Uo2接數(shù)顯電壓表（選擇2V檔）。將電位器Rw3調(diào)到增益最大位置（順時(shí)針轉(zhuǎn)終究），調(diào)理電位器Rw4使電壓表顯示為0V。關(guān)閉主控臺(tái)電源。（Rw3、Rw4的位置確定后不能改動(dòng)）

3．按圖1-2連線，將應(yīng)變式傳感器的其中一個(gè)應(yīng)變電阻（如R1）接入電橋與R5、R6、R7構(gòu)成一個(gè)單臂直流電橋。

4．加托盤后電橋調(diào)零。電橋輸出接到差動(dòng)放大器的輸入端Ui，檢查接線無(wú)誤后，合上主控臺(tái)電源開關(guān)，預(yù)熱五分鐘，調(diào)理Rw1使電壓表顯示為零。

5．在應(yīng)變傳感器托盤上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到200g砝碼加完，記錄下來(lái)試驗(yàn)結(jié)果，填入下表。重量(g)電壓(mV)五、試驗(yàn)報(bào)告

1．根據(jù)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)靈敏度S＝ΔU/ΔW（ΔU輸出電壓變化量，ΔW重量變化量）；2．計(jì)算單臂電橋的非線性誤差δf1=Δm/yF..S×100％。

式中Δm為輸出值（屢屢測(cè)量時(shí)為平均值）與擬合直線的最大偏差；yF·S為滿量程（200g）輸出平均值。

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6．試驗(yàn)終止后，關(guān)閉試驗(yàn)臺(tái)電源，整理好試驗(yàn)設(shè)備。THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

六、本卷須知

試驗(yàn)所采用的彈性體為雙孔懸臂梁式稱重傳感器，量程為1kg，最大超程量為120％。因此，加在傳感器上的壓力不應(yīng)過(guò)大，以免造成應(yīng)變傳感器的損壞！

試驗(yàn)二金屬箔式應(yīng)變片——半橋性能試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模罕容^半橋與單臂電橋的不同性能、了解其特點(diǎn)。二、試驗(yàn)儀器：同試驗(yàn)一三、試驗(yàn)原理：

不同受力方向的兩只應(yīng)變片接入電橋作為鄰邊，如圖2-1。電橋輸出靈敏度提高，非線性得到改善，當(dāng)兩只應(yīng)變片的阻值一致、應(yīng)變數(shù)也一致時(shí)，半橋的輸出電壓為U0?式中

E?k??E?R（2-1）??22R?R為電阻絲電阻相對(duì)變化；Rk為應(yīng)變靈敏系數(shù)；?l??為電阻絲長(zhǎng)度相對(duì)變化；

lE為電橋電源電壓。

式2-1說(shuō)明，半橋輸出與應(yīng)變片阻值變化率呈線性關(guān)系。四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．應(yīng)變傳感器已安裝在應(yīng)變傳感器試驗(yàn)?zāi)K上，可參考圖1-1。2．差動(dòng)放大器調(diào)零，參考試驗(yàn)一步驟2。

3．按圖2-1接線，將受力相反（一片受拉，一片受壓）的兩只應(yīng)變片接入電橋的鄰邊。4．加托盤后電橋調(diào)零，參考試驗(yàn)一步驟4。

5．在應(yīng)變傳感器托盤上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到200g砝碼加完，記錄下來(lái)試驗(yàn)結(jié)果，填入下表。重量(g)電壓(mV)五、試驗(yàn)報(bào)告

根據(jù)所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算靈敏度L=ΔU/ΔW和半橋得非線性誤差δ六、思考題

引起半橋測(cè)量時(shí)非線性誤差的原因是什么？

f2。

6．試驗(yàn)終止后，關(guān)閉試驗(yàn)臺(tái)電源，整理好試驗(yàn)設(shè)備。

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圖2-1半橋面板接線圖

試驗(yàn)三金屬箔式應(yīng)變片——全橋性能試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解全橋測(cè)量電路的優(yōu)點(diǎn)。二、試驗(yàn)儀器：

同試驗(yàn)一。

三、試驗(yàn)原理：

全橋測(cè)量電路中，將受力性質(zhì)一致的兩只應(yīng)變片接到電橋的對(duì)邊，不同的接入鄰邊，如圖3-1，當(dāng)應(yīng)變片初始值相等，變化量也相等時(shí)，其橋路輸出

Uo=E?式中E為電橋電源電壓。

?R（3-1）R?R為電阻絲電阻相對(duì)變化；R式3-1說(shuō)明，全橋輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差得到進(jìn)一步改善。四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．應(yīng)變傳感器已安裝在應(yīng)變傳感器試驗(yàn)?zāi)K上，可參考圖1-1。2．差動(dòng)放大器調(diào)零，參考試驗(yàn)一步驟2。

3．按圖3-1接線，將受力相反（一片受拉，一片受壓）的兩對(duì)應(yīng)變片分別接入電橋的鄰邊。4．加托盤后電橋調(diào)零，參考試驗(yàn)一步驟4。

5．在應(yīng)變傳感器托盤上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到200g砝碼加完，記錄下來(lái)試驗(yàn)結(jié)果，填入下表。

8天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置重量(g)電壓(mV)五、試驗(yàn)報(bào)告

6．試驗(yàn)終止后，關(guān)閉試驗(yàn)臺(tái)電源，整理好試驗(yàn)設(shè)備。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算靈敏度L=ΔU/ΔW和全橋的非線性誤差δ六、思考題

全橋測(cè)量中，當(dāng)兩組對(duì)邊（R1、R3為對(duì)邊）電阻值R一致時(shí)，即R1＝R3，R2＝R4，而R1≠R2時(shí)，是否可以組成全橋？

圖3-1全橋面板接線圖

f3。

試驗(yàn)四金屬鉑式應(yīng)變片單臂、半橋、全橋性能比較試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

比較單臂、半橋、全橋輸出時(shí)的靈敏度和非線性度，得出相應(yīng)的結(jié)論。二、試驗(yàn)儀器

同試驗(yàn)一。三、試驗(yàn)原理：

根據(jù)式1-2、2-1、3-1電橋的輸出可以看出，在受力性質(zhì)一致的狀況下，單臂電橋電路的輸出只有全橋電路輸出的1/4，而且輸出與應(yīng)變片阻值變化率存在線性誤差；半橋電路的輸出為全橋電路輸出的1/2。半橋電路和全橋電路輸出與應(yīng)變片阻值變化率成線性。

四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．重復(fù)單臂電橋試驗(yàn)，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中。

2．保持差動(dòng)放大電路不變，將應(yīng)變電阻連接成半橋和全橋電路，做半橋和全橋性能試驗(yàn)，

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并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中。重量(g)電壓(mV)五、試驗(yàn)報(bào)告

根據(jù)記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算并比較三種電橋的靈敏度和非線性誤差。將得到的結(jié)論與理論計(jì)算進(jìn)行比較。單臂半橋全橋3．試驗(yàn)終止后，關(guān)閉試驗(yàn)臺(tái)電源，整理好試驗(yàn)設(shè)備。

試驗(yàn)五直流全橋的應(yīng)用——電子稱試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解直流全橋的應(yīng)用及電路的定標(biāo)二、試驗(yàn)儀器：

同試驗(yàn)一三、試驗(yàn)原理：

電子稱試驗(yàn)原理同試驗(yàn)三的全橋測(cè)量原理，通過(guò)調(diào)理放大電路對(duì)電橋輸出的放大倍數(shù)使電路輸出電壓值為重量的對(duì)應(yīng)值，電壓量綱（V）改為重量量綱（g）即成一臺(tái)比較原始的電子稱。四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．按試驗(yàn)三的步驟1、2、3接好線并將差動(dòng)放大器調(diào)零。

2．將10只砝碼置于傳感器的托盤上，調(diào)理電位器Rw3（滿量程時(shí)的增益），使數(shù)顯電壓表顯示為0.200V（2V檔測(cè)量）。

3．拿去托盤上所有砝碼，觀測(cè)數(shù)顯電壓表是否顯示為0.000V，若不為零，再次將差動(dòng)放大器調(diào)零和加托盤后電橋調(diào)零。

4．重復(fù)2、3步驟，直到確切為止，把電壓量綱V改為重量量綱Kg即可以稱重。5．將砝碼依次放到托盤上并讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到200g砝碼加完，計(jì)下試驗(yàn)結(jié)果，填入下表。

6．去除砝碼，托盤上加一個(gè)未知的重物（不要超過(guò)1Kg），記錄電壓表的讀數(shù)。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，求出重物的重量。重量(g)電壓(V)7．試驗(yàn)終止后，關(guān)閉試驗(yàn)臺(tái)電源，整理好試驗(yàn)設(shè)備。五、試驗(yàn)報(bào)告

根據(jù)試驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，計(jì)算電子稱的靈敏度L=ΔU/ΔW，非線性誤差δ

f4。

10天煌科技天煌教儀

THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

2、連接主機(jī)與試驗(yàn)?zāi)K電源線，按下圖連線組成測(cè)試系統(tǒng)，兩個(gè)次級(jí)線圈必需接成差動(dòng)狀態(tài)。

圖18-1

3、使差動(dòng)電感傳感器的鐵芯偏在一邊，使差分放大器有一個(gè)較大的輸出，調(diào)理移相器使輸入輸出同相或者反相，然后調(diào)理電感傳感器鐵芯到中間位置，直至差分放大器輸出波形最小。

4、調(diào)理Rw1和Rw2使電壓表顯示為零，當(dāng)銜鐵在線圈中左、右位移時(shí)，L2≠L3，電橋失衡，輸出電壓信號(hào)的大小與銜鐵位移量成比例。

5、以銜鐵位置居中為起點(diǎn)，分別向左、向右各位移5mm，記錄V、X值并填入下表（每位移0.5mm記錄一個(gè)數(shù)值）：X(mm)V0(V)五、試驗(yàn)報(bào)告：

1．根據(jù)試驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)依此做出V-X曲線，求出靈敏度S，指出線性工作范圍。

試驗(yàn)十九差動(dòng)電感式傳感器振動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解差動(dòng)電感式傳感器振動(dòng)測(cè)量的原理二、試驗(yàn)儀器：

差動(dòng)變壓器、信號(hào)源、相敏檢波模塊、差動(dòng)變壓器試驗(yàn)?zāi)K、電壓表、示波器、測(cè)微儀三、試驗(yàn)原理：

利用差動(dòng)動(dòng)螺管式電感傳感器的靜態(tài)特性測(cè)量振動(dòng)源的動(dòng)態(tài)參數(shù)。四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1、按差動(dòng)變壓器振動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)將差動(dòng)變壓器安裝在振動(dòng)源模塊上，將傳感器引線插入試驗(yàn)?zāi)K插座中。

2、按差動(dòng)電感傳感器位移特性試驗(yàn)調(diào)整好系統(tǒng)各部器件及電路后，調(diào)整傳感器的高度，使鐵芯位于差動(dòng)電感的中心，信號(hào)源低頻信號(hào)輸出Us2接振動(dòng)源“低頻輸入〞。

2、開試驗(yàn)臺(tái)電源，保持低頻信號(hào)輸出幅值不變，改變振蕩頻率，將動(dòng)態(tài)測(cè)試結(jié)果記入下表：

26天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置振動(dòng)頻率(Hz)56789101112131415182022242630Vop-p(V)五、試驗(yàn)報(bào)告：

在坐標(biāo)上作出V-F曲線六、本卷須知：

振動(dòng)平臺(tái)振動(dòng)時(shí)以與周邊各部件不發(fā)生碰擦為宜，否則會(huì)產(chǎn)生非正弦振動(dòng)。

試驗(yàn)二十鼓舞頻率對(duì)電感式傳感器的影響

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解不同的鼓舞信號(hào)頻率對(duì)差動(dòng)螺管式傳感器的影響。二、試驗(yàn)儀器：

差動(dòng)變壓器、信號(hào)源、相敏檢波模塊、差動(dòng)變壓器試驗(yàn)?zāi)K、電壓表、示波器、測(cè)微儀三、試驗(yàn)原理：

電感傳感器的靈敏度與頻率特性密切相關(guān)，對(duì)一個(gè)系統(tǒng)來(lái)講，某一特定頻率時(shí)系統(tǒng)最為靈敏，在測(cè)試系統(tǒng)中應(yīng)選用這個(gè)鼓舞頻率。

四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．按差動(dòng)電感傳感器位移特性試驗(yàn)將電感傳感器安裝在差動(dòng)變壓器試驗(yàn)?zāi)K上，將傳感器引線插入試驗(yàn)?zāi)K插座中。

2、將差動(dòng)電感的鼓舞信號(hào)（Us100音頻信號(hào)）頻率從2KHz起每隔2KHz進(jìn)行一次差動(dòng)電感傳感器位移特性的操作，并將結(jié)果記入下表：XmmV2KHz4KHz6KHz8KHz10KHz0000000五、試驗(yàn)報(bào)告：

1、根據(jù)試驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，做出V-X曲線，得出靈敏度與鼓舞頻率的關(guān)系。

試驗(yàn)二十一電容式傳感器的位移特性試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解電容傳感器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)二、試驗(yàn)儀器：

電容傳感器、電容傳感器模塊、測(cè)微頭、數(shù)顯直流電壓表、直流穩(wěn)壓電源、絕緣護(hù)套

27天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

三、試驗(yàn)原理：

電容式傳感器是指能將被測(cè)物理量的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種傳感器它實(shí)質(zhì)上是具有一個(gè)可變參數(shù)的電容器。利用平板電容器原理：C??Sd??0??r?Sd（21-1）

式中，S為極板面積，d為極板間距離，ε以看出當(dāng)被測(cè)物理量使S、d或ε

0真空介電常數(shù)，εr介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)，由此可

r發(fā)生變化時(shí)，電容量

C隨之發(fā)生改變，假使保持其中兩個(gè)參

數(shù)不變而僅改變另一參數(shù)，就可以將該參數(shù)的變化單值地轉(zhuǎn)換為電容量的變化。所以電容傳感器可以分為三種類型：改變極間距離的變間隙式，改變極板面積的變面積式和改變介質(zhì)電常數(shù)的變介電常數(shù)式。這里采用變面積式，如圖11-1兩只平板電容器共享一個(gè)下極板，當(dāng)下極板隨被測(cè)物體移動(dòng)時(shí)，兩只電容器上下極板的有效面積一只增大，一只減小，將三個(gè)極板用導(dǎo)線引出，形成差動(dòng)電容輸出。

圖21-1四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．按圖21-2將電容傳感器安裝在電容傳感器模塊上，將傳感器引線插入試驗(yàn)?zāi)K插座中。

圖21-2

2．將電容傳感器模塊的輸出UO接到數(shù)顯直流電壓表。

3．接入±15V電源，合上主控臺(tái)電源開關(guān)，將電容傳感器調(diào)至中間位置，調(diào)理Rw，使得數(shù)顯直流電壓表顯示為0（選擇2V檔）。（Rw確定后不能改動(dòng)）

4．旋動(dòng)測(cè)微頭推進(jìn)電容傳感器的共享極板（下極板），每隔0.2mm記錄下來(lái)位移量X與輸出電壓值V的變化，填入下表21-1

28天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置X(mm)V(mV)五、試驗(yàn)報(bào)告：1．根據(jù)表21-1的數(shù)據(jù)計(jì)算電容傳感器的系統(tǒng)靈敏度S和非線性誤差δf。

試驗(yàn)二十二電容式傳感器的應(yīng)用——電子稱試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解電容傳感器組成電子稱的原理與方法。二、試驗(yàn)儀器：

電容傳感器、電容傳感器模塊、直流穩(wěn)壓電源、振動(dòng)源三、試驗(yàn)原理：

利用電容傳感器的靜態(tài)位移特性和雙平衡梁的應(yīng)變特性可以組成簡(jiǎn)易的電子稱測(cè)量系統(tǒng)四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟：

1、將差動(dòng)電容傳感器安裝在振動(dòng)源的傳感器支架上，傳感器引出線接入電容傳感器模塊2、開啟試驗(yàn)臺(tái)電源，將直流電源接入傳感器模塊，在雙平衡梁處于自由狀態(tài)時(shí)，調(diào)理安裝電容傳感器支架的高度，使電容傳感器動(dòng)極板大致在中間位置。調(diào)理電位器Rw使系統(tǒng)輸出電壓為零，輸出接電壓表2V檔。

3、逐個(gè)將砝碼放到振動(dòng)平臺(tái)上，為避免電磁鐵的影響，應(yīng)盡量使砝碼靠經(jīng)振動(dòng)平臺(tái)的邊緣，且下一個(gè)砝碼加在前一個(gè)砝碼的上面。

4、將所稱重量與輸出電壓值記入下表：W(g)V0(V)五、試驗(yàn)報(bào)告：

1．根據(jù)試驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，作出V0-W曲，并在取走砝碼后在平臺(tái)放一不知重量之物品，根據(jù)曲線坐標(biāo)值大致求出此物重量。

試驗(yàn)二十三電容傳感器動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解電容傳感器的動(dòng)態(tài)性能的測(cè)量原理與方法。二、試驗(yàn)儀器：

電容傳感器、電容傳感器模塊、相敏檢波模塊、振蕩器頻率/轉(zhuǎn)速表、直流穩(wěn)壓電源、振動(dòng)源、示波器。三、試驗(yàn)原理：

與電容傳感器位移特性試驗(yàn)原理一致四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟：

1．將電容傳感器的安裝到振動(dòng)源傳感器支架上，傳感器引線接入傳感器模塊，輸出端Uo

29天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

接相敏檢波模塊低通濾波器的輸入U(xiǎn)i端，低通濾波器輸出Uo接示波器。調(diào)理Rw到最大位置（順時(shí)針旋終究），通過(guò)“緊定旋鈕〞使電容傳感器的動(dòng)極板處于中間位置，Uo輸出為0。

2．主控臺(tái)振蕩器“低頻輸出〞接到振動(dòng)臺(tái)的“鼓舞源〞，振動(dòng)頻率選“5-15Hz〞之間，振動(dòng)幅度初始調(diào)到零。

3．將試驗(yàn)臺(tái)±15V的電源接入試驗(yàn)?zāi)K，檢查接線無(wú)誤后，開啟試驗(yàn)臺(tái)電源，調(diào)理振動(dòng)源鼓舞信號(hào)的幅度，用示波器觀測(cè)試驗(yàn)?zāi)K輸出波形。

4．保持振蕩器“低頻輸出〞的幅度旋鈕不變，改變振動(dòng)頻率（用數(shù)顯頻率計(jì)監(jiān)測(cè)），用示波器測(cè)出Uo輸出的峰-峰值。保持頻率不變，改變振蕩器“低頻輸出〞的幅度，測(cè)量Uo輸出的峰-峰值。填入下表振動(dòng)頻率(Hz)56789101112131415182022242630Vp-p(V)五、試驗(yàn)報(bào)告：

1．分析差動(dòng)電容傳感器測(cè)量振動(dòng)的波形，作F-Vp-p曲線，找出振動(dòng)源的固有頻率試驗(yàn)二十四直流鼓舞時(shí)霍爾傳感器的位移特性試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解霍爾傳感器的原理與應(yīng)用。二、試驗(yàn)儀器：

霍爾傳感器模塊、霍爾傳感器、測(cè)微頭、直流電源、數(shù)顯電壓表。三、試驗(yàn)原理：

根據(jù)霍爾效應(yīng)，霍爾電勢(shì)UH=KHIB，其中KH為靈敏度系數(shù)，由霍爾材料的物理性質(zhì)決定，當(dāng)通過(guò)霍爾組件的電流I一定，霍爾組件在一個(gè)梯度磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以用來(lái)進(jìn)行位移測(cè)量。四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．將霍爾傳感器安裝到霍爾傳感器模塊上，傳感器引線接到霍爾傳感器模塊9芯航空插座。按圖24-1接線。

2．開啟電源，直流數(shù)顯電壓表選擇“2V〞檔，將測(cè)微頭的起始位置調(diào)到“10mm〞處，手動(dòng)調(diào)理測(cè)微頭的位置，先使霍爾片大約在磁鋼的中間位置（數(shù)顯表大致為0），固定測(cè)微頭，再調(diào)理Rw1使數(shù)顯表顯示為零。

3．分別向左、右不同方向旋動(dòng)測(cè)微頭，每隔0.2mm記錄下來(lái)一個(gè)讀數(shù)，直到讀數(shù)近似不變，將讀數(shù)填入下表X（mm）U(mV)表24-1

30天煌科技天煌教儀

THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

圖24-1霍爾傳感器直流鼓舞接線圖

五、試驗(yàn)報(bào)告

作出U－X曲線，計(jì)算不同線性范圍時(shí)的靈敏度和非線性誤差。

試驗(yàn)二十五交流鼓舞時(shí)霍爾式傳感器的位移特性試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解交流鼓舞時(shí)霍爾傳感器的特性二、試驗(yàn)儀器：

霍爾傳感器模塊、移相相敏檢波模塊、霍爾傳感器、測(cè)微頭、直流電源、數(shù)顯電壓表。三、試驗(yàn)原理：

交流鼓舞時(shí)霍爾式傳感器與直流鼓舞一樣，基本工作原理一致，不同之處是測(cè)量電路。四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟：

1．將霍爾傳感器的安裝到霍爾傳感器試驗(yàn)?zāi)K上，接線如下圖。

圖25-1

2．調(diào)理振蕩器的音頻調(diào)頻和音頻調(diào)幅旋鈕，使音頻振蕩器的“00〞輸出端輸出頻率為1K，Vp-p=4V的正弦波（注意：峰峰值不應(yīng)過(guò)大，否則燒毀霍爾組件）。

31天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

3．開啟電源，直流數(shù)顯電壓表選擇“2V〞檔，將測(cè)微頭的起始位置調(diào)到“10mm〞處，手動(dòng)調(diào)理測(cè)微頭的位置，使霍爾片大約在磁鋼的中間位置（數(shù)顯表大致為0），固定測(cè)微頭，再調(diào)理Rw1，Rw2，用示波器檢測(cè)使霍爾傳感器模塊輸出Uo為一條直線。

4．移動(dòng)測(cè)微頭，使霍爾傳感器模塊有較大輸出，調(diào)理移相器旋鈕，使檢波器輸出為一全波。4．退回測(cè)微頭，使數(shù)字電壓表顯示為0，以此作為0點(diǎn)，每隔0.2mm記一個(gè)讀數(shù)，直到讀數(shù)近似不變，將讀數(shù)填入下表。X（mm）U(mV)表25-1五、試驗(yàn)報(bào)告

作出U－X曲線，計(jì)算不同線性范圍時(shí)的靈敏度和非線性誤差。

試驗(yàn)二十六霍爾式傳感器的應(yīng)用——電子稱試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解霍爾傳感器組成簡(jiǎn)易電子稱系統(tǒng)的原理和方法二、試驗(yàn)儀器：

霍爾傳感器模塊、霍爾傳感器、振動(dòng)源、直流穩(wěn)壓電源三、試驗(yàn)原理：

這里采用直流電源鼓舞霍爾組件，原理參照試驗(yàn)二十四四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．將霍爾傳感器安裝在振動(dòng)臺(tái)上。傳感器引線接到霍爾傳感器模塊的9芯航空插座。按下圖接線。

圖26-1

2、將直流電源接入傳感器試驗(yàn)?zāi)K，開啟試驗(yàn)臺(tái)電源，在雙平衡梁處于自由狀態(tài)時(shí)，將系統(tǒng)輸出電壓調(diào)理為零，輸出接電壓表2V檔。

3、將砝碼依次放上振動(dòng)平臺(tái)，砝碼靠近振動(dòng)平臺(tái)邊緣，后一個(gè)砝碼疊在前一個(gè)砝碼上。4、將所稱砝碼重量與輸出電壓值記入下表：表26-1

32天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置W(g)V0(V)五、試驗(yàn)報(bào)告：

1、根據(jù)試驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，作出V0-W曲，并在取走砝碼后在平臺(tái)放一不知重量之物品，根據(jù)曲線坐標(biāo)值大致求出此物重量。

試驗(yàn)二十七霍爾式傳感器振動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解霍爾組件的應(yīng)用—測(cè)量振動(dòng)二、試驗(yàn)儀器：

霍爾傳感器模塊、霍爾傳感器、振動(dòng)源、直流穩(wěn)壓電源、通信接口三、試驗(yàn)原理：

這里采用直流電源鼓舞霍爾組件，原理參照試驗(yàn)十三四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1、將霍爾傳感器安裝在振動(dòng)臺(tái)上。傳感器引線接到霍爾傳感器模塊的9芯航空插座。按下圖接線。開啟試驗(yàn)臺(tái)電源。

圖27-1

2、保持振蕩器“低頻輸出〞的幅度旋鈕不變，改變振動(dòng)頻率（用數(shù)顯頻率計(jì)監(jiān)測(cè)），用示波器測(cè)量輸出Vp-p。填入下表振動(dòng)頻率(Hz)56789101112131415182022242630Vp-p(V)五、試驗(yàn)報(bào)告：

1．分析霍爾傳感器測(cè)量振動(dòng)的波形，作F-Vp-p曲線，找出振動(dòng)源的固有頻率試驗(yàn)二十八霍爾測(cè)速試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解霍爾組件的應(yīng)用——測(cè)量轉(zhuǎn)速。

33天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

二、試驗(yàn)儀器：

霍爾傳感器、+5V、+4、±6、±8、±10V直流電源、轉(zhuǎn)動(dòng)源、頻率/轉(zhuǎn)速表。三、試驗(yàn)原理；

利用霍爾效應(yīng)表達(dá)式：UH＝KHIB，當(dāng)被測(cè)圓盤上裝上N只磁性體時(shí)，轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一周磁場(chǎng)變化N次，每轉(zhuǎn)一周霍爾電勢(shì)就同頻率相應(yīng)變化，輸出電勢(shì)通過(guò)放大、整形和計(jì)數(shù)電路就可以測(cè)出被測(cè)旋轉(zhuǎn)物的轉(zhuǎn)速。四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．安裝根據(jù)圖28-1，霍爾傳感器已安裝于傳感器支架上，且霍爾組件正對(duì)著轉(zhuǎn)盤上的磁鋼。

圖28-12．將+5V電源接到三源板上“霍爾〞輸出的電源端，“霍爾〞輸出接到頻率/轉(zhuǎn)速表（切換到測(cè)轉(zhuǎn)速位置）。

3．開啟試驗(yàn)臺(tái)電源，選擇不同電源+4V、+6V、+8V、+10V、12V（±6）、16V（±8）、20V（±10）、24V驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)源，可以觀測(cè)到轉(zhuǎn)動(dòng)源轉(zhuǎn)速的變化，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后記錄相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓下得到的轉(zhuǎn)速值。也可用示波器觀測(cè)霍爾元件輸出的脈沖波形。

表28-1電壓(V)轉(zhuǎn)速(rpm)+4V+6V+8V+10V12V16V20V24V五、試驗(yàn)報(bào)告

1．分析霍爾組件產(chǎn)生脈沖的原理。

2．根據(jù)記錄的驅(qū)動(dòng)電壓和轉(zhuǎn)速，作V-RPM曲線。

試驗(yàn)二十九磁電式傳感器的測(cè)速試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解磁電式傳感器的原理及應(yīng)用。二、試驗(yàn)儀器：

轉(zhuǎn)動(dòng)源、磁電感應(yīng)傳感器、+4、±6、±8、±10V直流電源、頻率/轉(zhuǎn)速表、示波器三、試驗(yàn)原理：

磁電感應(yīng)式傳感器是以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，線圈兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于線圈所包圍的磁通對(duì)時(shí)間的變化率，即e??d?d?其中W是線圈匝數(shù)，Φ線圈??Wdtdt所包圍的磁通量。若線圈相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)速度為v或角速度?，則上式可改為e=-WBlv或者

34天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

e=-WBS?，l為每匝線圈的平均長(zhǎng)度；B線圈所在磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；S每匝線圈的平均截面積。四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．按下圖安裝磁電感應(yīng)式傳感器。傳感器底部距離轉(zhuǎn)動(dòng)源4～5mm（目測(cè)），磁電式傳感器的兩根輸出線接到頻率/轉(zhuǎn)速表。

2．開啟試驗(yàn)臺(tái)電源，選擇不同電源+4V、+6V、+8V、+10V、12V（±6）、16V（±8）、20V（±10）、24V驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)源（注意正負(fù)極，否則燒壞電機(jī)），可以觀測(cè)到轉(zhuǎn)動(dòng)源轉(zhuǎn)速的變化，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，記錄對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，也可用示波器觀測(cè)磁電傳感器輸出的波形。

圖29-1

表29-1電壓(V)轉(zhuǎn)速(rpm)+4V+6V+8V+10V12V16V20V24V五、試驗(yàn)報(bào)告

1．分析磁電式傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速原理。

2．根據(jù)記錄的驅(qū)動(dòng)電壓和轉(zhuǎn)速，作V-RPM曲線。

試驗(yàn)三十壓電式傳感器振動(dòng)試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解壓電式傳感器測(cè)量振動(dòng)的原理和方法。二、試驗(yàn)儀器：

振動(dòng)源、信號(hào)源、直流穩(wěn)壓電源、壓電傳感器模塊、移相檢波低通模塊三、試驗(yàn)原理：

壓電式傳感器由慣性質(zhì)量塊和壓電陶瓷片等組成（觀測(cè)試驗(yàn)用壓電式加速度計(jì)結(jié)構(gòu)）工作時(shí)傳感器感受與試件一致頻率的振動(dòng)，質(zhì)量塊便有正比于加速度的交變力作用在壓電陶瓷片上，由于壓電效應(yīng)，壓電陶瓷產(chǎn)生正比于運(yùn)動(dòng)加速度的表面電荷。四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．將壓電傳感器安裝在振動(dòng)梁的圓盤上。

2．將振蕩器的“低頻輸出〞接到三源板的“低頻輸入〞，并按下圖30-1接線，合上主控臺(tái)電源開關(guān)，調(diào)理低頻調(diào)幅到最大、低頻調(diào)頻到適當(dāng)位置，使振動(dòng)梁的振幅逐漸增大。

3．將壓電傳感器的輸出端接到壓電傳感器模塊的輸入端Ui1，Uo1接Ui2，Uo2接移相檢波

35天煌科技天煌教儀

THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

低通模塊低通濾波器輸入U(xiǎn)i，輸出Uo接示波器，觀測(cè)壓電傳感器的輸出波形Uo。

圖30-1

五、試驗(yàn)報(bào)告

1．改變低頻輸出信號(hào)的頻率，記錄振動(dòng)源不同振動(dòng)幅度下壓電傳感器輸出波形的頻率和幅值。并由此得出振動(dòng)系統(tǒng)的共振頻率。振動(dòng)頻率(Hz)56789101112131415182022242630Vp-p(V)試驗(yàn)三十一電渦流傳感器的位移特性試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解電渦流傳感器測(cè)量位移的工作原理和特性。二、試驗(yàn)儀器：

電渦流傳感器、鐵圓盤、電渦流傳感器模塊、測(cè)微頭、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)顯直流電壓表、測(cè)微頭。三、試驗(yàn)原理：

通過(guò)高頻電流的線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)有導(dǎo)電體接近時(shí)，因?qū)щ婓w渦流效應(yīng)產(chǎn)生渦流損耗，而渦流損耗與導(dǎo)電體離線圈的距離有關(guān)，因此可以進(jìn)行位移測(cè)量。四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

36天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

1．按下圖安裝電渦流傳感器。

圖31-1

2．在測(cè)微頭端部裝上鐵質(zhì)金屬圓盤，作為電渦流傳感器的被測(cè)體。調(diào)理測(cè)微頭，使鐵質(zhì)金屬圓盤的平面貼到電渦流傳感器的探測(cè)端，固定測(cè)微頭。

圖31-2

3．傳感器連接按圖31-2，將電渦流傳感器連接線接到模塊上標(biāo)有“連接導(dǎo)線從試驗(yàn)臺(tái)接入+15V電源。

4．開啟試驗(yàn)臺(tái)電源，記錄下來(lái)數(shù)顯表讀數(shù)，然后每隔0.2mm讀一個(gè)數(shù)，直到輸出幾乎不變?yōu)橹?。將結(jié)果列入下表31-1。X（mm）UO(V)表31-1

五、試驗(yàn)報(bào)告

1．根據(jù)表31-1數(shù)據(jù)，畫出U－X曲線，根據(jù)曲線找出線性區(qū)域及進(jìn)行正、負(fù)位移測(cè)量時(shí)的最正確工作點(diǎn)，并計(jì)算量程為1mm、3mm及5mm時(shí)的靈敏度和線性度（可以用端點(diǎn)法或其它擬合直線）。

37天煌科技天煌教儀

〞的兩端，試驗(yàn)

模塊輸出端Uo與數(shù)顯單元輸入端Ui相接。數(shù)顯表量程切換開關(guān)選擇電壓20V檔，模塊電源用

THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)三十二被測(cè)體材質(zhì)、面積大小對(duì)電渦流傳感器的特性影響試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解不同的被測(cè)體材料對(duì)電渦流傳感器性能的影響。二、試驗(yàn)儀器：

除試驗(yàn)十九所需儀器外，另加銅和鋁的被測(cè)體圓盤。三、試驗(yàn)原理：

渦流效應(yīng)與金屬導(dǎo)體本身的電阻率和磁導(dǎo)率有關(guān)，因此不同的材料就會(huì)有不同的性能。在實(shí)際應(yīng)用中，由于被測(cè)體的材料、形狀和大小不同會(huì)導(dǎo)致被測(cè)體上渦流效應(yīng)的不充分，會(huì)減弱甚至不產(chǎn)生渦流效應(yīng)，因此影響電渦流傳感器的靜態(tài)特性，所以在實(shí)際測(cè)量中，往往必需針對(duì)具體的被測(cè)體進(jìn)行靜態(tài)特性標(biāo)定。四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟：

1．將電渦流傳感器安裝到電渦流傳感器試驗(yàn)?zāi)K上

2．重復(fù)電渦流位移特性試驗(yàn)的步驟，將鐵質(zhì)金屬圓盤分別換成銅質(zhì)金屬圓盤和鋁質(zhì)金屬圓盤。將試驗(yàn)資料分別記入下面表32-1、32-2。

表32-1銅質(zhì)被測(cè)體X（mm）V(V)表32-2鋁質(zhì)被測(cè)體X（mm）V(V)3．重復(fù)電渦流位移特性試驗(yàn)的步驟，將被測(cè)體換成比上述金屬圓片面積更小的被測(cè)體，將試驗(yàn)資料記入下表32-3。表32-3小直徑的鋁質(zhì)被測(cè)體X（mm）V(V)五、試驗(yàn)報(bào)告

1．根據(jù)表32-1、表32-2和表32-3分別計(jì)算量程為1mm和3mm時(shí)的靈敏度和非線性誤差（線性度）。

試驗(yàn)三十三電渦流傳感器的應(yīng)用——電子稱試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解電渦流傳感器組成電子稱系統(tǒng)的原理與方法。二、試驗(yàn)儀器：

電渦流傳感器模塊、電渦流傳感器、振動(dòng)源、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)顯單元

38天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

三、試驗(yàn)原理：

根據(jù)電渦流傳感器靜態(tài)位移特性，結(jié)合雙平衡梁的應(yīng)變效應(yīng)，可以組成簡(jiǎn)單的電子稱測(cè)量系統(tǒng)。

四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、將電渦流傳感器安裝到振動(dòng)源的傳感器支架上，電渦流傳感器探頭避開振動(dòng)平臺(tái)中心孔，引出線接入電渦流傳感器模塊。

2、將直流電源接入傳感器試驗(yàn)?zāi)K，開啟試驗(yàn)臺(tái)電源，在雙平衡梁處于自由狀態(tài)時(shí)，將電渦流傳感器緊貼振動(dòng)平臺(tái)，輸出接電壓表2V檔。

3、依次將砝碼放到振動(dòng)平臺(tái)的一端，將所稱重量與輸出電壓值記入下表：W(g)V0(V)五、試驗(yàn)報(bào)告：

1、根據(jù)試驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，作出V0-W曲，并在取走砝碼后在平臺(tái)放一不知重量之物品，根據(jù)曲線坐標(biāo)值大致求出此物重量。

試驗(yàn)三十四電渦流傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)量試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解電渦流傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速的原理與方法。二、試驗(yàn)儀器：

電渦流傳感器、轉(zhuǎn)動(dòng)源、+5V、+4、±6、±8、±10V直流電源、電渦流傳感器模塊三、試驗(yàn)原理：

根據(jù)電渦流傳感器對(duì)不同材質(zhì)的被測(cè)物輸出不同和靜態(tài)位移特性，選擇適合的工作點(diǎn)即可測(cè)量轉(zhuǎn)速。

四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1、將電渦流傳感器安裝到轉(zhuǎn)動(dòng)源傳感器支架上，引出線接電渦流傳感器試驗(yàn)?zāi)K。2、合上主控臺(tái)電源，選擇不同電源+4V、+6V、+8V、+10V、12V（±6）、16V（±8）、20V（±10）、24V驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)源，可以觀測(cè)到轉(zhuǎn)動(dòng)源轉(zhuǎn)速的變化，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，記錄驅(qū)動(dòng)電壓對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，也可用示波器觀測(cè)磁電傳感器輸出的波形。驅(qū)動(dòng)電壓(V)轉(zhuǎn)速(rpm)五、試驗(yàn)報(bào)告

1．分析電渦流傳感器傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速原理。2．根據(jù)記錄的驅(qū)動(dòng)電壓和轉(zhuǎn)速，作V-n曲線。

4v6v8v10v12v16v20v24v

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試驗(yàn)三十五電渦流傳感器測(cè)量振動(dòng)試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解電渦流傳感器測(cè)量振動(dòng)的原理與方法。二、試驗(yàn)儀器：

電渦流傳感器、振動(dòng)源、信號(hào)源、直流穩(wěn)壓電源、電渦流傳感器模塊、示波器、鐵質(zhì)圓片。三、試驗(yàn)原理：

根據(jù)電渦流傳感器動(dòng)態(tài)特性和位移特性，選擇適合的工作點(diǎn)即可測(cè)量振幅。四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．將鐵質(zhì)被測(cè)體平放到振動(dòng)臺(tái)面的中心位置，根據(jù)圖35-1安裝電渦流傳感器，注意傳感器端面與被測(cè)體振動(dòng)臺(tái)面（鐵材料）之間的安裝距離即為線形區(qū)域（可利用試驗(yàn)二十中鐵材料的特性曲線找出）。

2．將電渦流傳感器的連接線接到模塊上標(biāo)有“

〞的兩端，模塊電源用連接導(dǎo)線從實(shí)

驗(yàn)臺(tái)接入+15V電源。試驗(yàn)?zāi)０遢敵龆私邮静ㄆ?。將信?hào)源的“低頻輸出Us2〞接到三源板的“低頻輸入〞端，“低頻調(diào)頻〞調(diào)到最小位置、“Us2幅度調(diào)理〞調(diào)到中間位置，開啟試驗(yàn)臺(tái)電源開關(guān)。

3．調(diào)理“低頻調(diào)頻〞旋鈕，使振動(dòng)臺(tái)有微小振動(dòng)。從示波器觀測(cè)電渦流試驗(yàn)?zāi)K的輸出波形，記錄不同振動(dòng)頻率下電渦流傳感器模塊輸出波形的峰值。

圖35-1振動(dòng)頻率(Hz)56789101112131415182022242630Vp-p(V)五、試驗(yàn)報(bào)告

根據(jù)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，作振動(dòng)頻率和輸出峰值曲線，得出系統(tǒng)的共振頻率六、思考題

有一個(gè)振動(dòng)頻率為10KHz的被測(cè)體需要測(cè)其振動(dòng)參數(shù)，你是選用壓電式傳感器還是電渦流傳感器或認(rèn)為兩者均可？

40天煌科技天煌教儀

THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)三十六光纖傳感器位移特性試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解反射式光纖位移傳感器的原理與應(yīng)用。二、試驗(yàn)儀器：

光纖位移傳感器模塊、Y型光纖傳感器、測(cè)微頭、反射面、直流電源、數(shù)顯電壓表。三、試驗(yàn)原理：

反射式光纖位移傳感器是一種傳輸型光纖傳感器。其原理如圖36-1所示：光纖采用Ｙ型結(jié)構(gòu)，兩束光纖一端合并在一起組成光纖探頭，另一端分為兩支，分別作為光源光纖和接收光纖。光從光源耦合到光源光纖，通過(guò)光纖傳輸，射向反射面，再被反射到接收光纖，最終由光電轉(zhuǎn)換器接收，轉(zhuǎn)換器接收到的光源與反射體表面的性質(zhì)及反射體到光纖探頭距離有關(guān)。當(dāng)反射表面位置確定后，接收到的反射光光強(qiáng)隨光纖探頭到反射體的距離的變化而變化。顯然，當(dāng)光纖探頭緊貼反射面時(shí)，接收器接收到的光強(qiáng)為零。隨著光纖探頭離反射面距離的增加，接收到的光強(qiáng)逐漸增加，到達(dá)最大值點(diǎn)后又隨兩者的距離增加而減小。反射式光纖位移傳感器是一種非接觸式測(cè)量，具有探頭小，響應(yīng)速度快，測(cè)量線性化（在小位移范圍內(nèi)）等優(yōu)點(diǎn)，可在小位移范圍內(nèi)進(jìn)行高速位移檢測(cè)。

圖36-1反射式光纖位移傳感器原理圖36-2光纖位移傳感器安裝示意圖四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．光纖傳感器的安裝如圖36-2所示，將Y型光纖安裝在光纖位移傳感器試驗(yàn)?zāi)K上。探頭對(duì)準(zhǔn)鍍鉻反射板，調(diào)理光纖探頭端面與反射面平行，距離適中；固定測(cè)微頭。接通電源預(yù)熱數(shù)分鐘。

2．將測(cè)微頭起始位置調(diào)到14cm處，手動(dòng)使反射面與光纖探頭端面緊湊接觸，固定測(cè)微頭。3．試驗(yàn)?zāi)K從主控臺(tái)接入±15V電源，開啟試驗(yàn)臺(tái)電源。

4．將模塊輸出“Uo〞接到直流電壓表（20V檔），細(xì)心調(diào)理電位器Rw使電壓表顯示為零。5．旋動(dòng)測(cè)微器，使反射面與光纖探頭端面距離增大，每隔０.1ｍｍ讀出一次輸出電壓Ｕ值，填入下表36-1X（mm）Uo(V)五、試驗(yàn)報(bào)告

1．根據(jù)所得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定光纖位移傳感器大致的線性范圍，并給出其靈敏度和非線性誤差。

41天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)三十七光纖傳感器的測(cè)速試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解光纖位移傳感器用于測(cè)轉(zhuǎn)速的方法。二、試驗(yàn)儀器：

光纖位移傳感器模塊、Y型光纖傳感器、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)顯直流電壓表、頻率/轉(zhuǎn)速表、轉(zhuǎn)動(dòng)源、示波器。三、試驗(yàn)原理：

利用光纖位移傳感器探頭對(duì)旋轉(zhuǎn)被測(cè)物反射光的明顯變化產(chǎn)生電脈沖，經(jīng)電路處理即可測(cè)量轉(zhuǎn)速。

四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．將光纖傳感器安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)源傳感器支架上，使光纖探頭對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)動(dòng)盤邊緣的反射點(diǎn)，探頭距離反射點(diǎn)1mm左右（在光纖傳感器的線性區(qū)域內(nèi)）。

2．用手撥動(dòng)一下轉(zhuǎn)盤，使探頭避開反射面（避免產(chǎn)生暗電流），接好試驗(yàn)?zāi)K±15V電源，模塊輸出Uo接到直流電壓表輸入。調(diào)理Rw使直流電壓表顯示為零。（Rw確定后不能改動(dòng)）

3．將模塊輸出Uo接到頻率/轉(zhuǎn)速表的輸入“fin〞。

4．合上主控臺(tái)電源，選擇不同電源+4V、+6V、+8V、+10V、12V（±6）、16V（±8）、20V（±10）、24V驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)源，可以觀測(cè)到轉(zhuǎn)動(dòng)源轉(zhuǎn)速的變化。也可用示波器觀測(cè)光纖傳感器模塊輸出的波形。驅(qū)動(dòng)電壓V(V)4v轉(zhuǎn)速n(rpm)五、試驗(yàn)報(bào)告

1．分析光纖傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速原理。

2．根據(jù)記錄的驅(qū)動(dòng)電壓和轉(zhuǎn)速，作V-n曲線。六、本卷須知

光纖請(qǐng)勿成銳角曲折，以免造成內(nèi)部斷裂，端面尤要注意保護(hù)，否則會(huì)光通量衰耗加大造成靈敏度下降。

6v8v10v12v16v20v24v

42天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)三十八光纖傳感器測(cè)量振動(dòng)試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解光纖傳感器動(dòng)態(tài)位移性能。二、試驗(yàn)儀器：

光纖位移傳感器、光纖位移傳感器試驗(yàn)?zāi)K、振動(dòng)源、低頻振蕩器、通信接口（含上位機(jī)軟件）。

三、試驗(yàn)原理：

利用光纖位移傳感器的位移特性和其較高的頻率響應(yīng)，用適合的測(cè)量電路即可測(cè)量振動(dòng)。四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．接好模塊±15V電源，模塊輸出示波器。振蕩器的“Us2輸出〞接到振動(dòng)源的“低頻輸入〞端，并把Us2幅度調(diào)理旋鈕打到3/4位置，Us2頻率調(diào)理旋鈕打到最小位置。光纖位移傳感器安裝如圖38-1所示，光纖探頭對(duì)準(zhǔn)振動(dòng)平臺(tái)的反射面，并避開振動(dòng)平臺(tái)中間孔。

圖38-1

2．開啟試驗(yàn)臺(tái)電源，調(diào)理Us2頻率旋鈕使振動(dòng)源振幅達(dá)到最大（目測(cè)），調(diào)理傳感器支架的高度使光纖傳感器探頭剛好不碰見振動(dòng)平臺(tái)。

3．將光纖傳感器的另一端的兩根光纖插到光纖位移傳感器試驗(yàn)?zāi)K上，

4．改變Us2輸出頻率（用轉(zhuǎn)速/頻率表的轉(zhuǎn)速檔檢測(cè)，注：轉(zhuǎn)速檔顯示的也是頻率，精度比頻率檔高），通過(guò)示波器觀測(cè)輸出波形，并記錄下來(lái)輸出波形及其幅值。振動(dòng)頻率(Hz)Vp-p(V)35789101112131415161718192030五、試驗(yàn)報(bào)告：

分析霍爾傳感器測(cè)量振動(dòng)的波形，作F-Vp-p曲線，找出振動(dòng)源的固有頻率六、試驗(yàn)報(bào)告

鼓舞信號(hào)頻率達(dá)到振動(dòng)源固有頻率點(diǎn)附近可以多測(cè)量幾個(gè)點(diǎn)

43天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)三十九光電轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速測(cè)量試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

了解光電轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速的原理及方法。二、試驗(yàn)儀器：

轉(zhuǎn)動(dòng)源、光電傳感器、直流穩(wěn)壓電源、頻率/轉(zhuǎn)速表、示波器三、試驗(yàn)原理：

光電式轉(zhuǎn)速傳感器有反射型和透射型二種，本試驗(yàn)裝置是透射型的，傳感器端部有發(fā)光管和光電池，發(fā)光管發(fā)出的光源通過(guò)轉(zhuǎn)盤上的孔透射到光電管上，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由于轉(zhuǎn)盤上有等間距的6個(gè)透射孔，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將獲得與轉(zhuǎn)速及透射孔數(shù)有關(guān)的脈沖，將電脈計(jì)數(shù)處理即可得到轉(zhuǎn)速值。

四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．光電傳感器已安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)源上，如下圖所示。+5V電源接到三源板“光電〞輸出的電源端，光電輸出接到頻率/轉(zhuǎn)速表的“fin〞。

2．開啟試驗(yàn)臺(tái)電源開關(guān)，用不同的電源驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)源轉(zhuǎn)動(dòng)，記錄不同驅(qū)動(dòng)電壓對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，填入下表，同時(shí)可通過(guò)示波器觀測(cè)光電傳感器的輸出波形。圖39-1驅(qū)動(dòng)電壓V(V)4v轉(zhuǎn)速n(rpm)五、試驗(yàn)報(bào)告

1．根據(jù)測(cè)的驅(qū)動(dòng)電壓和轉(zhuǎn)速，作V-n曲線。并與其他傳感器測(cè)得的曲線比較。

6v8v10v12v16v20v24v試驗(yàn)四十磁敏元件轉(zhuǎn)速測(cè)量試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解半導(dǎo)體磁敏傳感器的原理與應(yīng)用。二、試驗(yàn)儀器

磁敏傳感器、轉(zhuǎn)動(dòng)源、應(yīng)變傳感器模塊、±15V穩(wěn)壓電源、數(shù)顯單元

三、試驗(yàn)原理

磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的載流子因受到勞倫茲力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。載流子運(yùn)動(dòng)方向的偏轉(zhuǎn)起了加大電阻的作用。磁場(chǎng)越強(qiáng)，增大電阻的作用就越強(qiáng)。外加磁場(chǎng)使半導(dǎo)體（或?qū)w）的電阻隨磁場(chǎng)增大而增加的現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)。

44天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

由于霍爾電場(chǎng)的作用抵消了勞倫茲力，使載流子恢復(fù)直線運(yùn)動(dòng)方向。但導(dǎo)體中導(dǎo)電的載流子運(yùn)動(dòng)速度各不一致，有的快，有的慢，形成一定分布，所以霍爾電場(chǎng)力和勞倫茲力在總的效果上使橫向電流抵消掉。對(duì)個(gè)別載流子來(lái)說(shuō)，只有具有某一特定速度的那些載流子真正按直線運(yùn)動(dòng)，比這一速度快或慢的載流子依舊會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，因此在霍爾電場(chǎng)存在的狀況下，磁阻效應(yīng)依舊存在，只是被大大的減弱了。為了獲得大的磁阻效應(yīng)，就要設(shè)法消除霍爾電場(chǎng)的影響。

（a）（b）（c）

圖40-1電子運(yùn)動(dòng)軌跡的偏移

如圖40-1（a）L>>W的縱長(zhǎng)方形片,由于電子的運(yùn)動(dòng)偏向一側(cè),必然產(chǎn)生霍爾效應(yīng)，當(dāng)霍爾電場(chǎng)施加的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)對(duì)電子施加的勞倫茲力平衡時(shí),電子的運(yùn)動(dòng)軌跡就不再偏移，所以片中段的電子運(yùn)動(dòng)方向與L平行，只有兩端才有所偏移，這樣，電子的運(yùn)動(dòng)路徑增長(zhǎng)并不多，電阻加大也不多.

圖40-1（b）LTHSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

（目測(cè)）。

2．將±15V直流穩(wěn)壓電源接入應(yīng)變傳感器試驗(yàn)?zāi)K，將Rw3調(diào)理到最小，短接差動(dòng)放大器的兩個(gè)輸入端Ui，調(diào)理Rw4使Uo2輸出為0（Uo2接直流電壓表2V檔）。

3．按圖40-3接線，磁阻傳感器的三根引線紅色接1，藍(lán)色接2，黑色接3，MR1、MR2與R6、R7構(gòu)成一個(gè)電橋，電橋輸出接差動(dòng)放大器輸入U(xiǎn)i，調(diào)理Rw1，使模塊輸出Uo2輸出為正，且最?。ㄈ糨敵鲎钚≈凳冀K為負(fù)，可掉換MR1和MR2的位置）；輸出Uo2接頻率/轉(zhuǎn)速表。

圖40-3

4．開啟試驗(yàn)臺(tái)電源開關(guān)，用不同的電源驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)源轉(zhuǎn)動(dòng)，記錄不同驅(qū)動(dòng)電壓對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，填入下表，同時(shí)可通過(guò)示波器觀測(cè)光電傳感器的輸出波形。驅(qū)動(dòng)電壓V(V)4v轉(zhuǎn)速n(rpm)五、試驗(yàn)報(bào)告

根據(jù)試驗(yàn)所的的數(shù)據(jù)作轉(zhuǎn)動(dòng)源輸入輸出(V-rpm)曲線

6v8v10v12v16v20v24v試驗(yàn)四十一光敏電阻特性測(cè)試試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解光敏電阻的基本原理和特性。二、試驗(yàn)設(shè)備

光電傳感器試驗(yàn)?zāi)K、直流穩(wěn)壓電源、恒流源、萬(wàn)用表三、試驗(yàn)原理

光敏電阻的工作原理是基于光電導(dǎo)效應(yīng)。在無(wú)光照時(shí)，光敏電阻具有很高的阻值，在有光照時(shí)，當(dāng)光子的能量大于材料的禁帶寬度，價(jià)帶中的電子吸收光子能量后躍遷到導(dǎo)帶，激發(fā)出電子

46天煌科技天煌教儀THSRZ-2傳感器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)裝置

——空穴對(duì)，使電阻降低；入射光愈強(qiáng)，激發(fā)出的電子——空穴對(duì)越多，電阻值越低；光照中止后，自由電子與空穴復(fù)合，導(dǎo)電性能下降，電阻恢復(fù)原值。光敏電阻尋常是用半導(dǎo)體材料CdS或CdSe等制成，圖39-1為光敏電阻的原理結(jié)構(gòu)，它是由涂于玻璃底板上的一薄層半導(dǎo)體物質(zhì)構(gòu)成，半導(dǎo)體上裝有梳狀電極。由于存在非線性，因此光敏電阻一般用在控制電路中，不適用作測(cè)量元件。

發(fā)光二極管輸出光功率P與驅(qū)動(dòng)電流I的關(guān)系由下式確定：

P=ηEpI/e

其中，η為發(fā)光效率，Ep為光子能量，e為電子電荷常數(shù)。輸出光功率與驅(qū)動(dòng)電流呈線性關(guān)系，因此本試驗(yàn)用一個(gè)

驅(qū)動(dòng)電流可調(diào)的紅色超高亮度發(fā)光二極管作為試驗(yàn)用光源。圖41-1光敏電阻原理結(jié)構(gòu)圖四、試驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1、光敏電阻置于光電傳感器模塊上的暗盒內(nèi)，其兩個(gè)引腳引出到面板上。暗盒的另一端裝有發(fā)光二極管，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電流控制暗盒內(nèi)的光照度。

2、連接試驗(yàn)臺(tái)恒流源輸出到光電傳感器模塊驅(qū)動(dòng)LED，電流大小通過(guò)直流毫安表內(nèi)側(cè)檢測(cè)，用萬(wàn)用表的歐姆檔測(cè)量光敏電阻阻值。

3、開啟試驗(yàn)臺(tái)電源，通過(guò)改變LED的驅(qū)動(dòng)電流，按下表調(diào)理驅(qū)動(dòng)電流的大小，并將光敏電阻阻值記錄下來(lái)。

光敏電阻與輸入光信號(hào)強(qiáng)度關(guān)系特性測(cè)定I(cd)RG(Ω)五、試驗(yàn)報(bào)告

1、根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，做RG-I曲線。

試驗(yàn)四十二聲波傳感器試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解聲波傳感器的原理。二、試驗(yàn)儀器

光電傳感器試驗(yàn)?zāi)K三、試驗(yàn)原理

利用聲波在聲場(chǎng)中的物理特性和種種效應(yīng)而研制的聲波傳感器，能將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。它的工作原理是當(dāng)膜片受到聲波的壓力，并隨著壓力的大小和頻率的不同而振動(dòng)時(shí)，膜片極板之間的電容量就發(fā)生變化。與此同時(shí)，極板上的電荷隨之變化，從而使電路中的電流也相應(yīng)變化，負(fù)載電阻上也就有相應(yīng)的電壓輸出，從而完成了聲電轉(zhuǎn)換。其結(jié)構(gòu)如下圖