傳感器實(shí)訓(xùn)教材

傳感器實(shí)訓(xùn)

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、電源模塊。2、指示和蜂鳴模塊。3、基礎(chǔ)傳感器一套（光電、電容、電感、電磁、超聲波、壓力等傳感器）。4、測(cè)試物件箱。需要用到的測(cè)試模塊。

指示和蜂鳴單元電源電壓：0-24DC+10%含八個(gè)指示燈，兩個(gè)蜂鳴器。測(cè)試物件箱光電、磁性、電容、電感、超聲波、霍爾、渦流等傳感器的檢測(cè)介質(zhì)傳感器實(shí)訓(xùn)

二、傳感器PNP與NPN輸出接口原理傳感器的輸出一般分為2種,我們需要特別注意其接法.傳感器的輸出一般通過三級(jí)管的截止和飽和狀態(tài)區(qū)別1和0，其均為集電極輸出形式。

PNP輸出NPN輸出NPN是指當(dāng)有信號(hào)觸發(fā)時(shí)，信號(hào)輸出線out和0v線連接，相當(dāng)于輸出低電平，ov。傳感器實(shí)訓(xùn)連接模塊接線說明電源模塊指示和蜂鳴單元電源24V、0V分別與指示和蜂鳴單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接傳感器指示和蜂鳴單元傳感器24V、0V分別與指示和蜂鳴單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接。其他如上圖所示（NPN輸出）電源24V實(shí)驗(yàn)一、機(jī)械載荷應(yīng)變儀的電氣性能

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、熟悉應(yīng)變片的原理以及使用方法。

2、學(xué)習(xí)應(yīng)變儀在拉力和壓力下的電氣性能二、實(shí)驗(yàn)原理相對(duì)應(yīng)變?chǔ)旁趹?yīng)變儀電阻上產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)變化，ΔR/R=k?ε，K︽2由于在正常情況下，橋路不平衡，測(cè)量放大器的零點(diǎn)補(bǔ)償器調(diào)整測(cè)量橋的固定誤差信號(hào)，因此使儀表在無載荷狀態(tài)下顯示0V。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)一、機(jī)械載荷應(yīng)變儀的電氣性能

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1、電橋放大單元。2、應(yīng)變儀單元。3、電源模塊。4、萬用表。5、導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)一、機(jī)械載荷應(yīng)變儀的電氣性能

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、取實(shí)驗(yàn)室用的電源模塊，應(yīng)變片模塊等固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。2、按照下圖接線方式進(jìn)行接線，實(shí)驗(yàn)一、機(jī)械載荷應(yīng)變儀的電氣性能

質(zhì)量(g)力(N)電壓(V)500克1000克實(shí)驗(yàn)二、電感式傳感器

一、實(shí)驗(yàn)原理1、電感式傳感器——利用電磁感應(yīng)原理將被測(cè)非電量如位移、壓力、流量、振動(dòng)等轉(zhuǎn)換成線圈自感系數(shù)L或互感系數(shù)M的變化，再由測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量的輸出。2、電感式傳感器的特點(diǎn)是：無活動(dòng)觸點(diǎn)、可靠度高、壽命長(zhǎng)；②分辨率高；③靈敏度高；④線性度高、重復(fù)性好；3、分類（1）變磁阻式傳感器——自感式（2）差動(dòng)變壓器式傳感器——互感式4、應(yīng)用：電感式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、易實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量等突出的優(yōu)點(diǎn)，特別適合用于酸類，堿類，氯化物，有機(jī)溶劑，液態(tài)CO2，氨水，PVC粉料，灰料，油水界面等液位測(cè)量，實(shí)驗(yàn)一、機(jī)械載荷應(yīng)變儀的電氣性能

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、電感式接近傳感器M18齊平式PR18-5DN、電感式接近傳感器M18外露式2、電感式接近傳感器M18外露式檢測(cè)距離：5mm+10%標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物：18×18×1mm（鐵）電源電壓：12-24VDC消耗電流：10mA控制輸出：1.5VNPN輸出檢測(cè)距離：8mm+10%標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物：25×25×1mm（鐵）電源電壓：12-24VDC消耗電流：10mA控制輸出：1.5VNPN輸出實(shí)驗(yàn)一、機(jī)械載荷應(yīng)變儀的電氣性能

三、實(shí)驗(yàn)接線（1）、按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的接線說明正確接線。（2）、檢查無誤后接通電源，上電。（3）、取測(cè)試物件箱金屬測(cè)試物件分別對(duì)傳感器進(jìn)行接近測(cè)試。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄不同傳感器的感應(yīng)距離。實(shí)驗(yàn)一、機(jī)械載荷應(yīng)變儀的電氣性能

次數(shù)(v)傳感器

12345M18齊平式（鐵）1mm2mm3mm4mm5mmM18外露式（鐵）3mm5mm4mm6mm8mm（4）、填寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果表格，并對(duì)其進(jìn)行分析討論

第二部分電容類傳感器

把被測(cè)的機(jī)械量，如位移、壓力等轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器。平板電容器的電容為εA/δ，式中ε為極間介質(zhì)的介電常數(shù)，A為兩電極互相覆蓋的有效面積,δ為兩電極之間的距離。δ、A、ε三個(gè)參數(shù)中任一個(gè)的變化都將引起電容量變化，并可用于測(cè)量。因此電容式傳感器可分為極距變化型、面積變化型、介質(zhì)變化型三類。

第二部分電容類傳感器

面積變化型一般用于測(cè)量角位移或較大的線位移。介質(zhì)變化型常用于物位測(cè)量和各種介質(zhì)的溫度、密度、濕度的測(cè)定。極距變化型一般用來測(cè)量微小的線位移或由于力、壓力、振動(dòng)等引起的極距變化第二部分電容類傳感器

電容式接近傳感器M18檢測(cè)距離：8mm+10%標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物：50×50×1mm（鐵）電源電壓：12-24VDC(10-30VDC)控制輸出：最大200mA消耗電流：15mA以下連接模塊接線說明電源模塊指示和蜂鳴單元電源24V、0V分別與指示和蜂鳴單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接傳感器指示和蜂鳴單元傳感器24V、0V分別與指示和蜂鳴單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接。其他如上圖所示（NPN輸出）第二部分電容類傳感器

（1）、檢查無誤后接通電源，上電。（2）、取測(cè)試物件箱不同厚度和不同材質(zhì)的測(cè)試物件分別對(duì)傳感器進(jìn)行接近測(cè)試。記錄不同測(cè)試物件應(yīng)的感應(yīng)距離和電壓。（3）、填寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果表格。

物件

次數(shù)1(V/mm)2(V/mm)3(V/mm)4(V/mm)5(V/mm)

mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm第二部分電容類傳感器

2、電容式接近傳感器LJ30A3-10-Z/BX電容式接近傳感器M30檢測(cè)距離：10mm+10%標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物：50×50×1mm（鐵）電源電壓：12-24VDC(10-30VDC)控制輸出：最大300mA消耗電流：15mA以下連接模塊接線說明電源模塊指示和蜂鳴單元電源24V、0V分別與指示和蜂鳴單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接傳感器指示和蜂鳴單元傳感器24V與指示和蜂鳴單元24V相接。其他如上圖所示（PNP輸出）第二部分電容類傳感器

（1）、檢查無誤后接通電源，上電。（2）、取測(cè)試物件箱不同厚度和不同材質(zhì)的測(cè)試物件分別對(duì)傳感器進(jìn)行接近測(cè)試。記錄不同測(cè)試物件應(yīng)的感應(yīng)距離和電壓。（3）、填寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果表格，

物件

次數(shù)1(V/mm)2(V/mm)3(V/mm)4(V/mm)5(V/mm)

mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm溫度檢測(cè)和控制

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解溫度傳感器電路的工作原理

2、了解溫度控制的基本原理二、實(shí)驗(yàn)原理1、3PT100是一種將溫度變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)的儀表。主要用于工業(yè)過程溫度參數(shù)的測(cè)量和控制。帶傳感器的變送器通常由兩部分組成：傳感器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器。溫度檢測(cè)和控制

溫度傳感器和控制器工作電壓：220v50Hz控制范圍：0℃-400℃工作環(huán)境：-10℃-50℃?zhèn)鞲衅鳎篜T100傳感器按圖中接線方式，A-A’B-B’C-C’，并且，由電源模塊為其提供24V直流電源三、溫度檢測(cè)和控制操作步驟1、給溫度傳感器和控制器供220V交流電源，首先顯示的是現(xiàn)在的當(dāng)前溫度2、對(duì)溫度傳感器和控制器進(jìn)行設(shè)置：按下set按鍵，顯示溫度控制，按上或者下按鍵可以更改控制溫度。（控制溫度最好高于當(dāng)前溫度）3、待設(shè)備穩(wěn)定后，按下加熱按鈕不松，期間溫度升高，待溫度達(dá)到設(shè)定的控制溫度時(shí)，警告燈發(fā)光，此時(shí)松開加熱按鈕。（溫度檢測(cè)會(huì)有一定延時(shí)，所以溫度升高會(huì)有一定的慣性存在）4、等待溫度自然下降，待溫度低于設(shè)定的控制溫度5℃時(shí)，警告燈熄滅，此時(shí)可再次加熱。四、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

傳感器是什么元件？是否需要溫度修正？溫度檢測(cè)和控制的轉(zhuǎn)換測(cè)量電路有幾部分組成？待溫度低于設(shè)定的控制溫度多少℃時(shí)，警告燈熄滅？一、概述光電傳感器是采用光電元件作為檢測(cè)元件的傳感器。它首先把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。二、工作原理光電傳感器有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路。三、分類和工作方式⑴槽型光電傳感器把一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)接收器面對(duì)面地裝在一個(gè)槽的兩側(cè)的是槽形光電。在無阻情況下光接收器能收到光。但當(dāng)被檢測(cè)物體從槽中通過時(shí)，光被遮擋，光電開關(guān)便動(dòng)作。輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)，切斷或接通負(fù)載電流，從而完成一次控制動(dòng)作。槽形開關(guān)的檢測(cè)距離因?yàn)槭苷w結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米。光電類基礎(chǔ)傳感器

三、分類和工作方式⑵對(duì)射型光電傳感器若把發(fā)光器和收光器分離開，就可使檢測(cè)距離加大。使用時(shí)把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測(cè)物通過路徑的兩側(cè)，檢測(cè)物通過時(shí)阻擋光路，收光器就動(dòng)作輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)。⑶反光板型光電開關(guān)把發(fā)光器和收光器裝入同一個(gè)裝置內(nèi)，在它的前方裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用的稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關(guān)。一旦光路被檢測(cè)物擋住，收光器收不到光時(shí)，光電開關(guān)就動(dòng)作，輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)。⑷擴(kuò)散反射型光電開關(guān)它的檢測(cè)頭里也裝有一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器，正常情況下發(fā)光器發(fā)出的光收光器是找不到的。當(dāng)檢測(cè)物通過時(shí)擋住了光，并把光部分反射回來，收光器就收到光信號(hào)，輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)。光電類基礎(chǔ)傳感器

光電類基礎(chǔ)傳感器

1、光電傳感器E3F-DS30M1光電傳感器M18檢測(cè)距離：0-30cm回差距離：＜20%標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物體：10×10白畫紙電源電壓：10-30VDC靜耗電流：5mA以下輸出電流：100-200mA光電類基礎(chǔ)傳感器

1、光電傳感器E3F-DS30M1連接模塊接線說明電源模塊指示和蜂鳴單元電源24V、0V分別與指示和蜂鳴單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接光電傳感器指示和蜂鳴單元傳感器24V、0V分別與指示和蜂鳴單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接。其他如上圖所示(NPN輸出)光電類基礎(chǔ)傳感器

1、光電傳感器E3F-DS30M1（1）、檢查無誤后接通電源，上電。（2）、取測(cè)試物件箱不同顏色的測(cè)試物件分別對(duì)傳感器進(jìn)行接近測(cè)試。記錄不同顏色的測(cè)試物件對(duì)應(yīng)的感應(yīng)距離。（3）、填寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果表格，并對(duì)其進(jìn)行分析討論

次數(shù)顏色

1mm2mm3mm4mm5mmVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV光電類基礎(chǔ)傳感器

2、小型、長(zhǎng)距離檢測(cè)和放大器內(nèi)置型光電傳感器（漫反射型）E3JK-DS30M1小型、長(zhǎng)距離檢測(cè)和放大器內(nèi)置型光電傳感器（漫反射型）電源電壓：12-240VDC+10%24-240VAC+10%檢測(cè)距離：30cm控制輸出：繼電器輸出

5VDC/10mA光電類基礎(chǔ)傳感器

連接模塊接線說明電源模塊指示和蜂鳴單元電源24V、0V分別與指示和蜂鳴單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接光電傳感器指示和蜂鳴單元傳感器24V、0V分別與指示和蜂鳴單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接。其他如上圖所示（NPN輸出）2、小型、長(zhǎng)距離檢測(cè)和放大器內(nèi)置型光電傳感器（漫反射型）E3JK-DS30M1光電類基礎(chǔ)傳感器

（1）、檢查無誤后接通電源，上電。（2）、取測(cè)試物件箱不同顏色的測(cè)試物件分別對(duì)傳感器進(jìn)行接近測(cè)試。記錄不同顏色的測(cè)試物件對(duì)應(yīng)的感應(yīng)距離。（3）、填寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果表格，并對(duì)其進(jìn)行分析討論

次數(shù)顏色

1mm2mm3mm4mm5mmVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV2、小型、長(zhǎng)距離檢測(cè)和放大器內(nèi)置型光電傳感器（漫反射型）E3JK-DS30M1光電類基礎(chǔ)傳感器

3、鏡面反射式光電傳感器 BMS2M-MDT鏡面反射式光電傳感器反射單元

鏡面反射式光電傳感器檢測(cè)距離：0.1-2m電源電壓：12-240VDC+10%消耗電流：最大45mA控制輸出：最大1V鏡面反射式光電傳感器反射單元檢測(cè)距離：0.1-2m電源電壓：12-240VDC+10%消耗電流：最大45mA控制輸出：最大1V光電類基礎(chǔ)傳感器

連接模塊接線說明電源模塊指示和蜂鳴單元電源24V、0V分別與指示和蜂鳴單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接光電傳感器指示和蜂鳴單元傳感器24V、0V分別與指示和蜂鳴單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接。其他如上圖所示注：傳感器NC端子不需要接線。（1）、檢查無誤后接通電源，上電。（2）、取測(cè)試物件箱不透明試物件置于傳感器與反射板之間對(duì)傳感器進(jìn)行測(cè)試注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。光電類基礎(chǔ)傳感器

（1）、檢查無誤后接通電源，上電。（2）、取測(cè)試物件箱不同顏色的測(cè)試物件分別對(duì)傳感器進(jìn)行接近測(cè)試。記錄不同顏色的測(cè)試物件對(duì)應(yīng)的感應(yīng)距離。（3）、填寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果表格，并對(duì)其進(jìn)行分析討論

次數(shù)顏色

1mm2mm3mm4mm5mmVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV2、小型、長(zhǎng)距離檢測(cè)和放大器內(nèi)置型光電傳感器（漫反射型）E3JK-DS30M1光電類基礎(chǔ)傳感器

4、小型、長(zhǎng)距離檢測(cè)和放大器內(nèi)置型光電傳感器（漫反射型）E3JK-DS30M1小型、長(zhǎng)距離檢測(cè)和放大器內(nèi)置型光電傳感器（漫反射型）電源電壓：12-240VDC+10%24-240VAC+10%檢測(cè)距離：30cm控制輸出：繼電器輸出

5VDC/10mA光電類基礎(chǔ)傳感器

連接模塊接線說明電源模塊指示和蜂鳴單元電源24V、0V分別與指示和蜂鳴單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接光電傳感器指示和蜂鳴單元傳感器24V、0V分別與指示和蜂鳴單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接。其他如上圖所示（NPN輸出）4、小型、長(zhǎng)距離檢測(cè)和放大器內(nèi)置型光電傳感器（漫反射型）E3JK-DS30M1光電類基礎(chǔ)傳感器

（1）、檢查無誤后接通電源，上電。（2）、取測(cè)試物件箱不同顏色的測(cè)試物件分別對(duì)傳感器進(jìn)行接近測(cè)試。記錄不同顏色的測(cè)試物件對(duì)應(yīng)的感應(yīng)距離。（3）、填寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果表格，并對(duì)其進(jìn)行分析討論

次數(shù)顏色

1cm4cm6cm8cm10CmVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV4、小型、長(zhǎng)距離檢測(cè)和放大器內(nèi)置型光電傳感器（漫反射型）E3JK-DS30M1光電類基礎(chǔ)傳感器

1、光纖放大器BF3RX光纖傳感器（對(duì)射）E32-TC200Φ4

光纖放大器電源電壓：12-24DC+10%消耗電流：40mA以下使用光源：紅色LED(調(diào)制)控制輸出：NPN集電極開路輸出負(fù)載電壓：30VDC以下負(fù)載電流：200mA以下光纖傳感器（對(duì)射）光纖規(guī)格：Φ4光電類基礎(chǔ)傳感器

1、光纖放大器BF3RX光纖傳感器（對(duì)射）E32-TC200Φ4

連接模塊接線說明電源模塊指示和蜂鳴單元電源24V、0V分別與指示和蜂鳴單元單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接光電傳感器指示和蜂鳴單元傳感器24V、0V分別與指示和蜂鳴單元單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接。其他如上圖所示（1）、按照上述接線說明正確接線。（2）、檢查無誤后接通電源，上電。（3）、取測(cè)試物件箱不透明試物件置于對(duì)射光纖中間對(duì)傳感器進(jìn)行測(cè)試注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。光電類基礎(chǔ)傳感器

2、光纖放大器BF3RX、光纖傳感器（漫反）E32-DC200Φ6光纖放大器電源電壓：12-24DC+10%消耗電流：40mA以下使用光源：紅色LED(調(diào)制)控制輸出：NPN集電極開路輸出負(fù)載電壓：30VDC以下負(fù)載電流：200mA以下光纖傳感器（漫反）光纖規(guī)格：Φ6光電類基礎(chǔ)傳感器

連接模塊接線說明電源模塊指示和蜂鳴單元電源24V、0V分別與指示和蜂鳴單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接光電傳感器指示和蜂鳴單元傳感器24V、0V分別與指示和蜂鳴單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接。其他如上圖所示（NPN輸出）2、光纖放大器BF3RX、光纖傳感器（漫反）E32-DC200Φ6光電類基礎(chǔ)傳感器

（1）、按照上述接線說明正確接線。（2）、檢查無誤后接通電源，上電。（3）、取測(cè)試物件箱不同顏色的測(cè)試物件分別對(duì)傳感器進(jìn)行接近測(cè)試。記錄不同顏色的測(cè)試物件對(duì)應(yīng)的感應(yīng)距離。（4）、填寫實(shí)驗(yàn)結(jié)果表格4、小型、長(zhǎng)距離檢測(cè)和放大器內(nèi)置型光電傳感器（漫反射型）E3JK-DS30M1次數(shù)

顏色12345mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm第四部分、電磁式傳感器概述:磁電式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理，將輸入運(yùn)動(dòng)速度變換成感應(yīng)電勢(shì)輸出的傳感器。電磁感應(yīng)接近傳感器電源電壓：5-30VDC內(nèi)部消耗電流：15mA控制輸出：NPN輸出使用溫度范圍：-10-70℃電磁式傳感器連接模塊接線說明電源模塊指示和蜂鳴單元電源24V、0V分別與指示和蜂鳴單元單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接傳感器指示和蜂鳴單元傳感器24V、0V分別與指示和蜂鳴單元單元24V、0V對(duì)應(yīng)相接。其他如上圖所示（NPN輸出）（1）、取電磁感應(yīng)接近傳感器AL-03N(元利富)、電源模塊及指示和蜂鳴模塊固定在測(cè)試臺(tái)上。（2）、按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的接線說明正確接線。（3）、檢查無誤后接通電源，上電。（4）、取測(cè)試物件箱磁性與非磁性測(cè)試物件分別對(duì)傳感器進(jìn)行接近測(cè)試。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象次數(shù)

顏色12345mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm第四部分、電磁式傳感器直流電機(jī)脈沖速度的檢測(cè)一、實(shí)驗(yàn)原理紅外線發(fā)射器和紅外線接收器于一體的光電傳感器，其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊，并形成一光軸，