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现代传感器检测技术实验-实验指导书doc

现代传感器检测技术实验-实验指导书doc
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现代(传感器)检测技术实验

实验指导书

目录

1、THSRZ-2型传感器系统综合实验装置简介

2、实验一金属箔式应变片——电子秤实验

3、实验二交流全桥振幅测量实验

4、实验三霍尔传感器转速测量实验

5、实验四光电传感器转速测量实验

6、实验五 E型热电偶测温实验

7、实验六 E型热电偶冷端温度补偿实验

西安交通大学自动化系

2008.11

THSRZ-2型传感器系统综合实验装置简介

一、概述

“THSRZ-2 型传感器系统综合实验装置”是将传感器、检测技术及计算机控制技术有机的结合,开发成功的新一代传感器系统实验设备。

实验装置由主控台、检测源模块、传感器及调理(模块)、数据采集卡组成。

1.主控台

(1)信号发生器:1k~10kHz 音频信号,Vp-p=0~17V连续可调;

(2)1~30Hz低频信号,Vp-p=0~17V连续可调,有短路保护功能;

(3)四组直流稳压电源:+24V,±15V、+5V、±2~±10V分五档输出、0~5V可调,有短路保护功能;

(4)恒流源:0~20mA连续可调,最大输出电压12V;

(5)数字式电压表:量程0~20V,分为200mV、2V、20V三档、精度0.5级;

(6)数字式毫安表:量程0~20mA,三位半数字显示、精度0.5级,有内侧外测功能;

(7)频率/转速表:频率测量范围1~9999Hz,转速测量范围1~9999rpm;

(8)计时器:0~9999s,精确到0.1s;

(9)高精度温度调节仪:多种输入输出规格,人工智能调节以及参数自整定功能,先进控制算法,温度控制精度±0.50C。

2.检测源

加热源:0~220V交流电源加热,温度可控制在室温~1200C;

转动源:0~24V直流电源驱动,转速可调在0~3000rpm;

振动源:振动频率1Hz~30Hz(可调),共振频率12Hz左右。

3.各种传感器

包括应变传感器:金属应变传感器、差动变压器、差动电容传感器、霍尔位移传感器、扩散硅压力传感器、光纤位移传感器、电涡流传感器、压电加速度传感器、磁电传感器、PT100、AD590、K型热电偶、E型热电偶、Cu50、PN结温度传感器、NTC、PTC、气敏传感器(酒精敏感,可燃气体敏感)、湿敏传感器、光敏电阻、光敏二极管、红外传感器、磁阻传感器、光电开关传感器、霍尔开关传感器。包括扭矩传感器、光纤压力传感器、超声位移传感器、PSD位移传感器、CCD电荷耦合传感器:、圆光栅传感器、长光栅传感器、液位传感器、涡轮式流量传感器。

4.处理电路

包括电桥、电压放大器、差动放大器、电荷放大器、电容放大器、低通滤波器、涡流变换器、相敏检波器、移相器、V/I、F/V转换电路、直流电机驱动等

5.数据采集

高速USB数据采集卡:含4路模拟量输入,2路模拟量输出,8路开关量输入输出,14位A/D 转换,A/D采样速率最大400kHz。

上位机软件:本软件配合USB数据采集卡使用,实时采集实验数据,对数据进行动态或静态处理和分析,双通道虚拟示波器、虚拟函数信号发生器、脚本编辑器功能。

实验一 金属箔式应变片——电子秤实验

一、实验目的:

了解金属箔式应变片的应变效应,直流全桥工作原理和性能,了解电路的定标。 二、实验仪器:

应变传感器实验模块、托盘、砝码、数显电压表、±15V 、±4V 电源、万用表(自备)。 三、实验原理:

电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为

ε?=?k R

R

(1-1) 式中

R

R

?为电阻丝电阻相对变化; k 为应变灵敏系数; l

l

?=ε为电阻丝长度相对变化。

金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感组件。如图1-1所示,将四

个金属箔应变片分别贴在双孔悬臂梁式弹性体的上下两侧,弹性体受到压力发生形变,应变片随弹性体形变被拉伸,或被压缩。

图1-1 双孔悬臂梁式称重传感器结构图

图1-2 全桥面板接线图

全桥测量电路中,将受力性质相同的两只应变片接到电桥的对边,不同的接入邻边,如图3-1,当应变片初始值相等,变化量也相等时,其桥路输出

Uo=R

R

E ??

(3-1) 式中E 为电桥电源电压。

R

R

?为电阻丝电阻相对变化; 式3-1表明,全桥输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性误差得到进一步改善。

电子称实验原理同全桥测量原理,通过调节放大电路对电桥输出的放大倍数使电路输出电压值为重量的对应值,电压量纲(V )改为重量量纲(g )即成一台比较原始的电子称。 四、实验内容与步骤

1.应变传感器上的各应变片已分别接到应变传感器模块左上方的R1、R2、R3、R4上,可用万用表测量判别,R1=R2=R3=R4=350Ω。

2.差动放大器调零。从主控台接入±15V 电源,检查无误后,合上主控台电源开关,将差动放大器的输入端Ui 短接并与地短接,输出端Uo 2接数显电压表(选择2V 档)。将电位器Rw3调到增益最大位置(顺时针转到底),调节电位器Rw4使电压表显示为0V 。关闭主控台电源。(Rw3、Rw4的位置确定后不能改动)

3.按图1-2接线,将受力相反(一片受拉,一片受压)的两对应变片分别接入电桥的邻边。 4.将10只砝码置于传感器的托盘上,调节电位器Rw3(满量程时的增益),使数显电压表显示为0.200V (2V 档测量)。

5.拿去托盘上所有砝码,观察数显电压表是否显示为0.000V ,若不为零,再次将差动放大器调零和加托盘后电桥调零(调节电位器Rw4使电压表显示为0V )。

6.重复4、5步骤,直到精确为止,把电压量纲V改为重量量纲Kg即可以称重。

5.将砝码依次放到托盘上并读取相应的数显表值,直到200g砝码加完,记下实验结果,填入下表。

6.去除砝码,托盘上加一个未知的重物(不要超过1Kg),记录电压表的读数。根据实验数

7.实验结束后,关闭实验台电源,整理好实验设备。

五、实验报告

1.根据实验所得数据计算系统灵敏度S=ΔU/ΔW(ΔU输出电压变化量,ΔW重量变化量);

2.计算电桥的非线性误差δf1=Δm/y F..S ×100%。

式中Δm为输出值(多次测量时为平均值)与拟合直线的最大偏差;y F·S为满量程(200g)输出平均值。

3.全桥测量中,当两组对边(R1、R3为对边)电阻值R相同时,即R1=R3,R2=R4,而R1≠R2时,是否可以组成全桥?

六、注意事项

实验所采用的弹性体为双孔悬臂梁式称重传感器,量程为1kg,最大超程量为120%。因此,加在传感器上的压力不应过大,以免造成应变传感器的损坏!

实验二 交流全桥振幅测量实验

一、实验目的:

了解交流全桥测量动态应变参数的原理与方法。 二、实验仪器:

应变传感器模块、振动源、信号源、示波器(虚拟)。 三、实验原理:

将应变传感器模块电桥的直流电源E 换成交流电源?

E ,则构成一个交流全桥,其输出 u= ,用交流电桥测量交流应变信号时,桥路输出为一调制波。当双平行振动梁被不同

频率的信号激励时,起振幅度不同,贴于应变梁表面的应变片所受应力不同,电桥输出信号大小也不同,若激励频率与梁的固有频率相同时则产生谐振,此时电桥输出信号最大,根据这一原理可以找出梁的固有频率。 四、实验内容与步骤:

1.不用模块上的应变电阻,改用振动梁上的应变片,通过导线连接到三源板的“应变输出”。 2.将台面三源板上的应变输出用连接线接到应变传感器实验模块的黑色插座上,振动梁上的四个应变电阻通过导线接到应变传感器模块的虚线全桥上。

3.按实验指导书图5-1连接电路,并根据实验指导书上实验五第3、4步调整系统,使系统输出为零。

4.将信号源Us2低频振荡器输出接入振动台激励源插孔,调低频输出幅度和频率使振动台(圆盘)明显有振动。

5.低频振荡器幅度调节不变,改变低频振荡器输出信号的频率(用频率/转速表监测),用

5.实验结束后,关闭实验台电源,整理好实验设备。

五、实验报告

从实验数据得出振动梁的共振频率。

六、注意事项

进行此实验时低频信号源幅值旋钮约放在3/4位置为宜。

R

R

E ???

实验三霍尔传感器转速测量实验

一、实验目的:

了解霍尔组件的应用——测量转速。

二、实验仪器:

霍尔传感器、可调直流电源、转动源、频率/转速表。

三、实验原理;

利用霍尔效应表达式:U H=K H IB,当被测圆盘上装上N只磁性体时,转盘每转一周磁场变化N次,每转一周霍尔电势就同频率相应变化,输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测出被测旋转物的转速。

四、实验内容与步骤

1.安装根据图3-1,霍尔传感器已安装于传感器支架上,且霍尔组件正对着转盘上的磁钢。

图3-1

2.将+5V电源接到三源板上“霍尔”输出的电源端,“霍尔”输出接到频率/转速表(切换到测转速位置)。

3.打开实验台电源,选择不同电源+4V、+6V、+8V、+10V、12V(±6)、16V(±8)、20V(±10)、24V驱动转动源,可以观察到转动源转速的变化,待转速稳定后记录相应驱动电压下得到的转速值。也可用示波器观测霍尔元件输出的脉冲波形。

电压(V)+4V+6V+8V+10V12V16V20V24V

转速(rpm)365728112115071776249532253828 24959194613831730255233334030

五、实验报告

1.分析霍尔组件产生脉冲的原理。

2.根据记录的驱动电压和转速,作V-RPM曲线。

实验四光电传感器转速测量实验

一、实验目的:

了解光电转速传感器测量转速的原理及方法。

二、实验仪器:

转动源、光电传感器、直流稳压电源、频率/转速表、示波器

三、实验原理:

光电式转速传感器有反射型和透射型二种,本实验装置是透射型的,传感器端部有发光管和光电池,发光管发出的光源通过转盘上的孔透射到光电管上,并转换成电信号,由于转盘上有等间距的6个透射孔,转动时将获得与转速及透射孔数有关的脉冲,将电脉计数处理即可得到转速值。

四、实验内容与步骤

1.光电传感器已安装在转动源上,如图4-1所示。+5V电源接到三源板“光电”输出的电源端,光电输出接到频率/转速表的“f/n”。

2.打开实验台电源开关,用不同的电源驱动转动源转动,记录不同驱动电压对应的转速,填入下表,同时可通过示波器观察光电传感器的输出波形。

图4-1

驱动电压V(V)4v6v8v10v12v16v20v24v

转速n(rpm)338694104114061660249030043536

五、实验报告

根据测的驱动电压和转速,作V-n曲线。并与霍尔传感器测得的曲线比较。

最新传感器原理与应用实验指导书

传感器原理与应用实 验指导书

实验一压力测量实验 实验目的: 1.了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。 2.比较半桥与单臂电桥的不同性能,了解其特点,了解全桥测量电路的优点。 3.了解应变片直流全桥的应用及电路标定。 二、基本原理: 1.电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为: ΔR/R=Kε 式中ΔR/R为电阻丝的电阻相对变化值,K为应变灵敏系数,ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化。金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,用它来转换被测部位的受力大小及状态,通过电桥原理完成电阻到电压的比例变化,对单臂电桥而言,电桥输出电压,U01=EKε/4。(E为供桥电压)。 2.不同受力方向的两片应变片接入电桥作为邻边,电桥输出灵敏度提高,非线性得到改善。当两片应变片阻值和应变量相同时,其桥路输出电压 U02=EK/ε2,比单臂电桥灵敏度提高一倍。 3.全桥测量电路中,将受力状态相同的两片应变片接入电桥对边,不同的接入邻边,应变片初始阻值是R1= R2= R3=R4,当其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4

时,桥路输出电压U03=KEε,比半桥灵敏度又提高了一倍,非线性误差进一步得到改善。 4. 电子秤实验原理为实验三的全桥测量原理,通过对电路调节使电路输出的电压值为重量对应值,将电压量纲(V)改为重量量纲(g)即成为一台原始电子秤。 三、实验所需部件: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(自备)、自备测试物。 四、实验步骤: 1、根据图(1-1),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、R 2、R 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。 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(1-2)接入传感器,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。

现代传感器检测技术实验-实验指导书doc

现代(传感器)检测技术实验 实验指导书 目录 1、THSRZ-2型传感器系统综合实验装置简介 2、实验一金属箔式应变片——电子秤实验 3、实验二交流全桥振幅测量实验 4、实验三霍尔传感器转速测量实验 5、实验四光电传感器转速测量实验 6、实验五 E型热电偶测温实验 7、实验六 E型热电偶冷端温度补偿实验 西安交通大学自动化系 2008.11

THSRZ-2型传感器系统综合实验装置简介 一、概述 “THSRZ-2 型传感器系统综合实验装置”是将传感器、检测技术及计算机控制技术有机的结合,开发成功的新一代传感器系统实验设备。 实验装置由主控台、检测源模块、传感器及调理(模块)、数据采集卡组成。 1.主控台 (1)信号发生器:1k~10kHz 音频信号,Vp-p=0~17V连续可调; (2)1~30Hz低频信号,Vp-p=0~17V连续可调,有短路保护功能; (3)四组直流稳压电源:+24V,±15V、+5V、±2~±10V分五档输出、0~5V可调,有短路保护功能; (4)恒流源:0~20mA连续可调,最大输出电压12V; (5)数字式电压表:量程0~20V,分为200mV、2V、20V三档、精度0.5级; (6)数字式毫安表:量程0~20mA,三位半数字显示、精度0.5级,有内侧外测功能; (7)频率/转速表:频率测量范围1~9999Hz,转速测量范围1~9999rpm; (8)计时器:0~9999s,精确到0.1s; (9)高精度温度调节仪:多种输入输出规格,人工智能调节以及参数自整定功能,先进控制算法,温度控制精度±0.50C。 2.检测源 加热源:0~220V交流电源加热,温度可控制在室温~1200C; 转动源:0~24V直流电源驱动,转速可调在0~3000rpm; 振动源:振动频率1Hz~30Hz(可调),共振频率12Hz左右。 3.各种传感器 包括应变传感器:金属应变传感器、差动变压器、差动电容传感器、霍尔位移传感器、扩散硅压力传感器、光纤位移传感器、电涡流传感器、压电加速度传感器、磁电传感器、PT100、AD590、K型热电偶、E型热电偶、Cu50、PN结温度传感器、NTC、PTC、气敏传感器(酒精敏感,可燃气体敏感)、湿敏传感器、光敏电阻、光敏二极管、红外传感器、磁阻传感器、光电开关传感器、霍尔开关传感器。包括扭矩传感器、光纤压力传感器、超声位移传感器、PSD位移传感器、CCD电荷耦合传感器:、圆光栅传感器、长光栅传感器、液位传感器、涡轮式流量传感器。 4.处理电路 包括电桥、电压放大器、差动放大器、电荷放大器、电容放大器、低通滤波器、涡流变换器、相敏检波器、移相器、V/I、F/V转换电路、直流电机驱动等 5.数据采集 高速USB数据采集卡:含4路模拟量输入,2路模拟量输出,8路开关量输入输出,14位A/D 转换,A/D采样速率最大400kHz。 上位机软件:本软件配合USB数据采集卡使用,实时采集实验数据,对数据进行动态或静态处理和分析,双通道虚拟示波器、虚拟函数信号发生器、脚本编辑器功能。

测试技术试验指导书

《机械工程测试技术》实验指导书 编者:郑华文刘畅 昆明理工大学机电学院实验中心 2014年5月

说明和评分 1学生按照实验预约表进行实验;在实验前,需对理论教学中相关内容做做复习并对实验指导书进行预习,熟悉实验内容和要求后才能进入实验室进行实验。在实验中,不允许大声喧哗和进行与实验不相关的事情。 2进入实验室后,应遵守实验室守则,学生自己应发挥主动性和独立性,按小组进行实验,在操作时应对实验仪器和设备的使用方法有所了解,避免盲目操作引起设备损坏,在动手操作时,应注意观察和记录。 3根据内容和要求进行试验,应掌握开关及的顺序和步骤:1)不允许带负荷开机。输出设备不允许有短路,输入设备量程处于最大,输出设备衰减应处于较小。2)在实验系统上电以后,实验模块和实验箱,接入或拔出元件,不允许带电操作,在插拔前要确认不带电,插接完成后,才对实验模块和试验箱上电。3)试验箱上元件的插拔所用连线,在插拔式用手拿住插头插拔,不允许直接拉线插拔。4)实验中,按组进行试验,实验元件也需按组取用,不允许几组混用元件和设备。 4在实验过程中,在计算机上,按组建立相关实验文件,实验中的过程、数据、图表和实验结果,按组记录后,各位同学拷贝实验相关数据文件等,在实验报告中应有反应。对实验中的现象和数据进行观察和记录。 实验评分标准: 1)实验成绩评分按实验实作和实验报告综合评分:实验实作以学生在实验室中完成实验表现和实验结果记录文件评定,评定为合格和不合格;实验报告成绩:按照学生完成实验报告的要求,对实验现象的观察、思考和实验结果的分析等情况评定成绩。初评百分制评定。 2)综合实验成绩评定按百分制。

传感器实验指导书11

实验平台介绍 传感器教学实验系列nextsense是针对传感器教学,虚拟仪器教学等基础课程设计的教学实验模块。nextsense系列配合泛华通用工程教学实验平台nextboard使用,可以完成热电偶、热敏电阻、RTD热电阻、光敏电阻、霍尔元件等传感器的课程教学。课程提供传感器以及调理电路,内容涵盖传感器特性描绘、电路模拟以及实际测量等。 图1 nextboard实验平台 nextboard具有6个实验模块插槽;提供两块标准尺寸的面包板,用户可自搭实验电路;为NI 数据采集卡提供信号路由,可完全替代NI数据采集卡接线盒功能,轻松使用数据采集卡资源;还为实验模块和自搭电路提供电源,既可用于有源电路供电,也可作为外接设备供电。 实验模块区共有6个插槽,分别为4个模拟插槽Analog Slot 1-4,2个数字插槽Digital Slot 1-2。数据采集卡的模拟通道和数字通道分配到实验模块区的Analog Slot 和Digital Slot 上。Analog Slot 模拟插槽用于那些需要使用模拟信号的实验模块。Digital Slot 数字插槽用于那些需要同时使用多个数字信号或脉冲信号的实验模块。 图2 模拟插槽和数字插槽

特别需要注意的是: (1)在使用所有模块之前,都要先区分模块的类型:带有正弦波标记的为模拟实验模块,需要插在Analog Slot 上使用;带有方波标记的为数字模块,需要查在Digital Slot 上使用。如果插错插槽,会导致模块工作不正常,甚至损坏模块。 (2)插拔实验模块前关闭nextboard电源。 (3)开始实验前,认真检查模块跳线连接,避免连接错误而导致的输出电压超量程,否则会损坏数据采集卡。 Nextboard的连线: (1)电源线,把220V的电源通过一个15V的直流变压器,送到实验台上。 (2)数据采集卡,将数据采集卡的插头与实验台可靠连接。

软件测试技术实验指导书2016版

《软件测试技术》实验指导书 吴鸿韬

河北工业大学计算机科学与软件学院 2016年9月 目录

第一章实验要求 (1) 第二章白盒测试实践 (3) 第三章黑盒测试实践 (6) 第四章自动化单元测试实践 (7) 第五章自动化功能测试实践 (35) 第六章自动化性能测试实践 (56) 附录1实验报告封皮参考模版 (71) 附录2小组实验报告封皮参考模版 (72) 附录3软件测试计划参考模版 (73) 附录4 测试用例参考模版 (77) 附录5单元测试检查表参考模版 (81) 附录6测试报告参考模版 (82) 附录7软件测试分析报告参考模版 (87)

第一章实验要求 一、实验意义和目的 软件测试是软件工程专业的一门重要的专业课,本课程教学目的是通过实际的测试实验,使学生系统地理解软件测试的基本概念和基本理论,掌握软件测试和软件测试过程的基本方法和基本工具,熟练掌握软件测试的流程、会设计测试用例、书写测试报告,为学生将来从事实际软件测试工作和进一步深入研究打下坚实的理论基础和实践基础。 本实验指导书共设计了2个设计型、3个验证型实验和一个综合型实验,如表1所示。设计型实验包括白盒测试实践和黑盒测试实践,验证型实验包括自动化单元测试实践、自动化功能测试和自动化性能测试实践,主要目标是注重培养学生软件测试的实际动手能力,增强软件工程项目的质量管理意识。通过实践教学,使学生掌握软件测试的方法和技术,并能运用测试工具软件进行自动化测试。综合型实验以《软件设计与编程实践》课程相关实验题目为原型、在开发过程中进行测试设计与分析,实现软件开发过程中的测试管理,完成应用软件的测试工作,提高软件测试技能,进一步培养综合分析问题和解决问题的能力。 表1 实验内容安排 实验内容学时实验性质实验要求 实验一白盒测试实践 4 设计必做 实验二黑盒测试实践 4 设计必做 实验三自动化单元测试实践 4 验证必做 实验四自动化功能测试实践 4 验证必做 实验五自动化性能测试实践 4 验证必做 实验六、综合测试实践课外综合选做 二、实验环境 NUnit、JUnit、LoadRunner、Quick Test Professional、VC6.0、Visual

传感器与检测实验指导书2013.

传感器与检测技术实验指导书电气工程学院自动化专业 专业名称 班级 学生姓名 学号 实验成绩 辽宁工业大学 2013年9月

目录 实验一电阻应变式传感器特性实验 (1) 实验二电容传感器特性实验 (5) 实验三电涡流式传感器特性实验 (8) 实验四压电式传感器特性实验 (12) 实验五光电式传感器特性实验 (15) 实验六热电式传感器特性实验 (20) 附录一CSY2000系列传感器实验台说明书 (26) 附录二CSY-V8.1软件操作说明书 (27)

实验一电阻应变式传感器特性实验 一、实验目的 1.熟悉电阻应变式传感器的结构。 2.了解单臂、半桥和全桥测量电路工作原理和性能。 3.比较单臂与半桥、全桥的不同性能,了解各自特点及全桥测量电路的优点。二、基本原理 1.电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为:ΔR/R=Kε,式中ΔR/R为电阻丝电阻相对变化,K 为应变灵敏系数,ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化,金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换被测部位受力状态变化。电桥的作用完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态,对单臂电桥输出电压U O1= EKε/4。 2.对半桥测量电路而言,不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边,电桥输出灵敏度提高,非线性得到改善。当应变片阻值和应变量相同时,其桥路输出电压U O2=EKε/2。 3.全桥测量电路中,将受力性质相同的两应变片接入电桥对边,当应变片初始阻值:R1=R2=R3=R4,其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时,其桥路输出电压U O3=EKε。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性误差和温度误差均得到改善。 三、实验仪器及材料 1.应变式传感器实验模板(应变式传感器-电子秤)、砝码盘、砝码;

物联网实验指导书

物联网 实验指导书 四川理工学院通信教研室 2014年11月

目录 前言 (1) 实验一走马灯IAR工程建立实验 (5) 实验二串口通信实验 (14) 实验三点对点通信实验 (18) 实验四 Mesh自动组网实验 (21) 附录 (25) 实验一代码 (25) 实验二代码 (26) 实验三代码 (28) 实验四代码 (29)

前言 1、ZigBee基础创新套件概述 无线传感器网络技术被评为是未来四大高科技产业之一,可以预见无线传感器网络将会是继互联网之后一个巨大的新兴产业,同时由于无线传感网络的广泛应用,必然会对传统行业起到巨大的拉动作用。 无线传感器网络技术,主要是针对短距离、低功耗、低速的数据传输。数据节点之间的数据传输强调网络特性。数据节点之间通过特有无线传输芯片进行连接和转发形成大范围的覆盖容纳大量的节点。传感器节点之间的网络能够自由和智能的组成,网络具有自组织的特征,即网络的节点可以智能的形成网络连接,连接根据不同的需要采用不同的拓扑结构。网络具有自维护特征,即当某些节点发生问题的时候,不影响网络的其它传感器节点的数据传输。正是因为有了如此高级灵活的网络特征,传感器网络设备的安装和维护非常简便,可以在不增加单个节点成本同时进行大规模的布设。 无线传感器网络技术在节能、环境监测、工业控制等领域拥有非常巨大的潜力。目前无线传感器网络技术尚属一个新兴技术,正在高速发展,学习和掌握新技术发展方向和技术理念是现代化高等教育的核心理念。 “ZigBee基础创新套件”产品正是针对这一新技术的发展需要,使这种新技术能够得到快速的推广,让高校师生能够学习和了解这项潜力巨大的新技术。“ZigBee基础创新套件”是由多个传感器节点组成的无线传感器网络。该套件综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等多种技术领域,用户可以根据所需的应用在该套件上进行自由开发。 2、ZigBee基础创新套件的组成 CITE 创新型无线节点(CITE-N01 )4个 物联网创新型超声波传感器(CITE-S063)1个 物联网创新型红外传感器(CITE-S073)1个 物联网便携型加速度传感器(CITE-S082)1个 物联网便携型温湿度传感器(CITE-S121 )1个 电源6个 天线8根 CC Debugger 1套(调试器,带MINI USB接口的USB线,10PIN排线)物联网实验软件一套

传感器实验指导书(实际版).

实验一 金属箔式应变片性能实验 (一)金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 一、实验目的:了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。 二、基本原理:电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为: εK R R =? 式中R R ?为电阻丝电阻相对变化, K 为应变灵敏系数, l l ?=ε为电阻丝长度相对变化, 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换被测部位受 力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压4 1ε EK U O =。 三、需用器件与单元:应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、数显表、士15V 电源、土4V 电源、万用表(自备)。 四、实验步骤: 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的左上方的1R 、2R 、3R 、4R 。加热丝也接于模板上,可用万用表进行测量判别, Ω====3504321R R R R ,加热丝阻值为Ω50左右。 2.接入模板电源上15V (从主控箱引入),检查无误后,合上主控箱电源开关,将实验模板调节增益电位器3W R 顺时针调节大致到中间位置,再进行差动放大器调零,方法为将差放的正、负输入端与地短接,输出端与主控箱面板上数显表电压输入端i V 相连,调节实验模板上调零电位器4W R ,使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V 档)。关闭主控箱电源。 3.将应变式传感器的其中一个应变片1R (模板左上方的1R )接入电桥作为一个桥臂与5R 、6R 、7R 接成直流电桥(5R 、6R 、7R 模块内已连接好) ,接好电桥调零电位器4W R ,接上桥路电源上4V (从主控箱引入)如图1—2所示。检查接线无误后,合上主控箱电源

测试技术实验指导书及实验报告2006级用汇总

矿压测试技术实验指导书 学号: 班级: 姓名: 安徽理工大学 能源与安全学院采矿工程实验室

实验一常用矿山压力仪器原理及使用方法 第一部分观测岩层移动的部分仪器 ☆深基点钻孔多点位移计 一、结构简介 深基点钻孔多点位移计是监测巷道在掘进和受采动影响的整个服务期间,围岩内部变形随时间变化情况的一种仪器。 深基点钻孔多点位移包括孔内固定装置、孔中连接钢丝绳、孔口测读装置组成。每套位移计内有5~6个测点。其结构及其安装如图1所示。 二、安装方法 1.在巷道两帮及顶板各钻出φ32的钻孔。 2.将带有连接钢丝绳的孔内固定装置,由远及近分别用安装圆管将其推至所要求的深度。(每个钻孔布置5~6个测点,分别为;6m、5m、4m、3m、2m、lm或12m、10m、8m、6m、4m、2m)。 3.将孔口测读装置,用水泥药圈或木条固定在孔口。 4。拉紧每个测点的钢丝绳,将孔口测读装置上的测尺推至l00mm左右的位置后,由螺丝将钢丝绳与测尺固定在一起。 三、测试方法 安装后先读出每个测点的初读数,以后每次读得的数值与初读数之差,即为测点的位移值。当读数将到零刻度时,松开螺丝,使测尺再回到l00mm左右的位置,重新读出初读数。 ☆顶板离层指示仪 一、结构简介: 顶板离层指示仪是监测顶板锚杆范围内及锚固范围外离层值大小的一种监测仪器,在顶板钻孔中布置两个测点,一个在围岩深部稳定处,一个在锚杆端部围岩中。离层值就是围岩中两测点之间以及锚杆端部围岩与巷道顶板表面间的相对位移值。顶板离层指示仪由孔内固定装置、测量钢丝绳及孔口显示装置组成如图1所示。

二、安装方法: 1.在巷道顶板钻出φ32的钻孔,孔深由要求而定。 2.将带有长钢丝绳的孔内固定装置用安装杆推到所要求的位置;抽出安装杆后再将带有短钢丝绳的孔内固定装置推到所要求的位置。 3.将孔口显示装置用木条固定在孔口(在显示装置与钻孔间要留有钢丝绳运动的间隙)。 4.将钢丝绳拉紧后,用螺丝将其分别与孔口显示装置中的圆管相连接,且使其显示读数超过零刻度线。 三、测读方法: 孔口测读装置上所显示的颜色,反映出顶板离层的范围及所处状态,显示数值表示顶板的离层量。☆DY—82型顶板动态仪 一、用途 DY-82型顶板动态仪是一种机械式高灵敏位移计。用于监测顶底板移近量、移近速度,进行采场“初次来压”和“周期来压”的预报,探测超前支撑压力高 峰位置,监测顶板活动及其它相对位移的测量。 二、技术特征 (1)灵敏度(mm) 0.01 (2)精度(%) 粗读±1,微读±2.5 (3)量程(mm) 0~200 (4)使用高度(mm) 1000~3000 三、原理、结构 其结构和安装见图。仪器的核心部件是齿条6、指针8 以及与指针相连的齿轮、微读数刻线盘9、齿条下端带有读 数横刻线的游标和粗读数刻度管11。 当动态仪安装在顶底板之间时,依靠压力弹簧7产生的 弹力而站立。安好后记下读数(初读数)并由手表读出时间。 粗读数由游标10的横刻线在刻度管11上的位置读出,每小 格2毫米,每大格(标有“1”、“22'’等)为10毫米,微读数 由指针8在刻线盘9的位置读出,每小格为0.01毫米(共200 小格,对应2毫米)。粗读数加微读数即为此时刻的读数。当 顶底板移近时,通过压杆3压缩压力弹簧7,推动齿条6下 移,带动齿轮,齿轮带动指针8顺时针方向旋转,顶底板每 移近0.01毫米,指针转过1小格;同时齿条下端游标随齿条 下移,读数增大。后次读数减去前次读数,即为这段时间内的顶底板移近量。除以经过的时间,即得

传感器实验指导书修订稿

传感器实验指导书 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

传感器与检测技术实验 指导教师:陈劲松

实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 一、 实验目的: 了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。 二、 基本原理: 金属丝在外力作用下发生机械形变时,其电阻值会发生变化,这就是金属的电阻应变效应。 金属的电阻表达式为: S l R ρ = (1) 当金属电阻丝受到轴向拉力F 作用时,将伸长l ?,横截面积相应减小S ?,电阻率因晶格变化等因素的影响而改变ρ?,故引起电阻值变化R ?。对式(1)全微分,并用相对变化量来表示,则有: ρ ρ ?+?-?=?S S l l R R (2) 式中的l l ?为电阻丝的轴向应变,用ε表示, 常用单位με(1με=1×mm mm 610-)。若径向应变为r r ?,电阻丝的纵向伸长和横 向收缩的关系用泊松比μ表示为)(l l r r ?-=?μ,因为S S ?=2(r r ?),则(2)式可以写成: l l k l l l l l l R R ?=???++=?++?=?02121)()(ρρμρρμ (3) 式(3)为“应变效应”的表达式。0k 称金属电阻的灵敏系数,从式(3)可见,0k 受两个因素影响,一个是(1+μ2),它是材料的几何尺寸变化引起的,另一个是 ) (ρερ?,是材料的电阻率ρ随应变引起的(称“压阻效应”)。对于金属材料而言,以前者为主,则μ210+≈k ,对半导体,0k 值主要是由电阻率相对变化所决定。实验也表明,在金属丝拉伸比例极限内,电阻相对变化与轴向应变成比例。通常金属丝的灵敏系数0k =2左右。

传感器原理实验指导书

《传感器原理及应用》实验指导书闻福三郭芸君编著 电子技术省级实验教学示范中心

实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 一、 实验目的 了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。 二、 实验仪器 1、传感器特性综合实验仪 THQC-1型 1台 2、万用表 MY60 1个 三、 实验原理 金属丝在外力作用下发生机械形变时,其电阻值会发生变化,这就是金属的电阻应变效应。 金属的电阻表达式为: S l R ρ = (1) 当金属电阻丝受到轴向拉力F 作用时,将伸长l ?,横截面积相应减小S ?,电阻率因晶格变化等因素的影响而改变ρ?,故引起电阻值变化R ?。 用应变片测量受力时,将应变片粘贴于被测对象表面上。在外力作用下,被测对象表面产生微小机械变形时,应变片敏感栅也随同变形,其电阻值发生相应变化。通过转换电路转换为相应的电压或电流的变化,可以得到被测对象的应变值ε,而根据应力应变关系 εσE = (2) 式中:ζ——测试的应力; E ——材料弹性模量。 可以测得应力值ζ。通过弹性敏感元件,将位移、力、力矩、加速度、压力等物理量转换为应变,因此可以用应变片测量上述各量,从而做成各种应变式传感器。电阻应变片可分为金属丝式应变片,金属箔式应变片,金属薄膜应变片。 四、 实验内容与步骤 1、应变式传感器已装到应变传感器模块上。用万用表测量传感器中各应变片R1、R 2、R 3、R4,R1=R2=R3=R4=350Ω。 2、将主控箱与模板电源±15V 相对应连接,无误后,合上主控箱电源开关,按图1-1顺时针调节Rw2使之中间位置,再进行放大器调零,方法为: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Rw3,使数显表显示为零,(数显表的切换开关打到2V 档)。关闭主控箱电源。(注意:当Rw2的位置一旦确定,就不能改变。) 3、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与R5、R6、R7接成直流电桥,(如四根粗实线),把电桥调零电位器Rw1,电源±5V ,此时应将±5V 地与±15V 地短接(因为不共地)如图1-1所示。检查接线无误后,合上主控箱电源开关。调节Rw1,使数显表显示为零。 4、按表1-1中给出的砝码重量值,读取数显表数值填入表1-1中。

传感器与自动检测技术实验指导书

传感器与自动检测技术实验指导书 张毅李学勤编著 重庆邮电学院自动化学院 2004年9月

目录 C S Y-2000型传感器系统实验仪介绍 (1) 实验一金属箔式应变片测力实验(单臂单桥) (3) 实验二金属箔式应变片测力实验(交流全桥) (6) 实验三差动式电容传感器实验 (9) 实验四热敏电阻测温实验 (12) 实验五差动变压器性能测试 (14) 实验六霍尔传感器的特性研究 (17) 实验七光纤位移传感器实验 (21)

CSY-2000型传感器系统实验仪介绍 本仪器是专为《传感器与自动检测技术》课程的实验而设计的,系统包括差动变压器、电涡流位移传感器、霍尔式传感器、热电偶、电容式传感器、热敏电阻、光纤传感器、压阻式压力传感器、压电加速度计、压变式传感器、PN结温度传感器、磁电式传感器等传感器件,以及低频振荡器、音频震荡器、差动放大器、相敏检波器、移相器、低通滤波器、涡流变换器等信号和变换器件,可根据需要自行组织大量的相关实验。 为了更好地使用本仪器,必须对实验中使用涉及到的传感器、处理电路、激励源有一定了解,并对仪器本身结构、功能有明确认识,做到心中有数。 在仪器使用过程中有以下注意事项: 1、必须在确保接线正确无误后才能开启电源。 2、迭插式插头使用中应注意避免拉扯,防止插头折断。 3、对从各电源、振荡器引出的线应特别注意,防止它们通过机壳造成短路,并 禁止将这些引出线到处乱插,否则很可能引起一起损坏。 4、使用激振器时注意低频振荡器的激励信号不要开得太大,尤其是在梁的自振 频率附近,以免梁振幅过大或发生共振,引起损坏。 5、尽管各电路单元都有保护措施,但也应避免长时间的短路。 6、仪器使用完毕后,应将双平行梁用附件支撑好,并将实验台上不用的附件撤 去。 7、本仪器如作为稳压电源使用时,±15V和0~±10V两组电源的输出电流之和 不能超过1.5A,否则内部保护电路将起作用,电源将不再稳定。 8、音频振荡器接小于100Ω的低阻负载时,应从LV插口输出,不能从另外两个 电压输出插口输出。

传感器与自动检测技术实验指导书.

传感器与自动检测技术验 指导书 张毅李学勤编著 重庆邮电学院自动化学院 2004年9月

目录 C S Y-2000型传感器系统实验仪介绍 (1) 实验一金属箔式应变片测力实验(单臂单桥) (3) 实验二金属箔式应变片测力实验(交流全桥) (6) 实验三差动式电容传感器实验 (9) 实验四热敏电阻测温实验 (12) 实验五差动变压器性能测试 (14) 实验六霍尔传感器的特性研究 (17) 实验七光纤位移传感器实验 (21)

CSY-2000型传感器系统实验仪介绍 本仪器是专为《传感器与自动检测技术》课程的实验而设计的,系统包括差动变压器、电涡流位移传感器、霍尔式传感器、热电偶、电容式传感器、热敏电阻、光纤传感器、压阻式压力传感器、压电加速度计、压变式传感器、PN结温度传感器、磁电式传感器等传感器件,以及低频振荡器、音频震荡器、差动放大器、相敏检波器、移相器、低通滤波器、涡流变换器等信号和变换器件,可根据需要自行组织大量的相关实验。 为了更好地使用本仪器,必须对实验中使用涉及到的传感器、处理电路、激励源有一定了解,并对仪器本身结构、功能有明确认识,做到心中有数。 在仪器使用过程中有以下注意事项: 1、必须在确保接线正确无误后才能开启电源。 2、迭插式插头使用中应注意避免拉扯,防止插头折断。 3、对从各电源、振荡器引出的线应特别注意,防止它们通过机壳造成短路,并 禁止将这些引出线到处乱插,否则很可能引起一起损坏。 4、使用激振器时注意低频振荡器的激励信号不要开得太大,尤其是在梁的自振 频率附近,以免梁振幅过大或发生共振,引起损坏。 5、尽管各电路单元都有保护措施,但也应避免长时间的短路。 6、仪器使用完毕后,应将双平行梁用附件支撑好,并将实验台上不用的附件撤 去。 7、本仪器如作为稳压电源使用时,±15V和0~±10V两组电源的输出电流之和 不能超过1.5A,否则内部保护电路将起作用,电源将不再稳定。 8、音频振荡器接小于100Ω的低阻负载时,应从LV插口输出,不能从另外两个 电压输出插口输出。

传感器实验指导书

传 感 器 实 验 指 导 书 实验一电位器传感器的负载特性的测试 一、实验目的: 1、了解电桥的工作原理及零点的补偿; 2、了解电位器传感器的负载特性; 3、利用电桥设计电位器传感器负载特性的测试电路,并验证其功能。 二、实验仪器与元件: 1、直流稳压电源、高频毫伏表、示波器、信号源、数字万用表; 2、电阻若干(1k, 100K);电位器(10k)传感器(多圈线绕); 3、运算放大器LM358;

4、电子工具一批(面包板、斜口钳、一字螺丝刀、导线)。 三、基本原理: ?电位器的转换原理 ?电位器的电压转换原理如图所示,设电阻体长度为L,触点滑动位移量为x,两端输入电压为U i,则滑动端输出电压为 电位器输出端接有负载电阻时,其特性称为负载特性。当电位器的负载系数发生变化时,其负载特性曲线也发生相应变化。 ?电位器输出端接有负载电阻时,其特性称为负载特性。 四、实验步骤: 1、在面包板上设计负载电路。 3、改进电路的负载电阻RL,用以测量的电位器的负载特性。 4、分别选用1k电阻和100k电阻,测试电位器的负载特性,要求每个负载至少有5个测试点,并计入所设计的表格1,如下表。 序号 1 2 3 4 5 6 7 8

五、实验报告 1、 画出电路图,并说明设计原理。 2、 列出数据测试表并画出负载特性曲线。电源电压5V ,测试表格1. 曲线图:画图说明,x 坐标是滑动电阻器不带负载时电压;y 坐标是对应1000欧姆(负载两端电压)或100k 欧姆(负载两端电压),100欧和100K 欧两电阻可以得到两条曲线。 O 1 2 3 4 5 UK UR1UR2 3、 说明本次设计的电路的不足之处,提出改进思路,并总结本次实验中遇到困 难及解决方法。

电气测试技术-实验指导书

电气测试技术 实 验 指 导 书 河北科技师范学院 机械电子系电气工程教研室 二00六年十月

实验台组成及技术指标 CSY2000系列传感器与检测技术实验台由主控台、三源板(温度源、转动源、振动源)、15个(基本型)传感器和相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验台桌六部分组成。 1、主控台部分:提供高稳定的±15V、+5V、±2V~±1OV可调、+2V~+24V可调四种直流稳压电源;主控台面板上还装有电压、频率、转速的3位半数显表。音频信号源(音频振荡器)0.4KHz~10KHz可调);低频信号源(低频振荡器)1Hz~3OHz(可调);气压源0~15kpa可调;高精度温度控制仪表(控制精度±0.5℃);RS232计算机串行接口;流量计。 2、三源板:装有振动台1Hz~3OHz(可调);旋转源0~2400转/分(可调);加热源<200℃(可调)。 3、传感器:基本型传感器包括:电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式传感器、霍尔式位移传感器、霍尔式转速传感器、磁电转速传感器、压电式传感器、电涡流位移传感器、光纤位移传感器、光电转速传感器、集成温度传感器、K型热电偶、E型热电偶、Pt10O 铂电阻,共十五个。 4、实验模块部分:普通型有应变式、压力、差动变压器、电容式、霍尔式、压电式、电涡流、光纤位移、温度、移相/相敏检波/滤波十个模块。 5、数据采集卡及处理软件:数据采集卡采用12位A/D转换、采样速度1500点/秒,采样速度可以选择,既可单采样亦能连续采样。标准RS-232接口,与计算机串行工作。提供的处理软件有良好的计算机显示界面,可以进行实验项目选择与编辑,数据采集,特性曲线的分析、比较、文件存取、打印等。 6、实验台桌尺寸为160O×8OO×280(mm),实验台桌上预留计算机及示波器安放位置。 注意事项: 1、迭插式接线应尽量避免拉扯,以防折断。 2、注意不要将从各电源、信号发生器引出的线对地(⊥)短路。 3、梁的振幅不要过大,以免引起损坏。 4、各处理电路虽有短路保护,但避免长时间短路。 5、最好为本仪器配备一台超低频双线示波器,最高频率≥1MHz,灵敏度不低于 2mV/cm。 6、 0.4~10KHZ信号发生器接低阻负载(小于100Ω),必须从L V接口引出。

自动化检测实验指导

实验一应变片单臂、半桥、全桥特性比较 一、实验目的:了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。 二、基本原理:电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成,一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器,此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形,然后由电阻应变片将变形转换成电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测,如力、压力、加速度、力矩、重量等,在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。 三、需用器件与单元:机头中的应变梁的应变片、测微头;显示面板中的F/V表(或电压表)、±2V~±10V步进可调直流稳压电源;调理电路面板中传感器输出单元中的箔式应 1位数显万用表(自备)。 变片、调理电路单元中的电桥、差动放大器; 4 2 五、实验步骤: 1位数显万用表2kΩ电阻档测量所 1、在应变梁自然状态(不受力)的情况下,用4 2 有 应变片阻值;在应变梁受力状态(用手压、提梁的自由端)的情况下,测应变片阻值,观察一下应变片阻值变化情况(标有上下箭头的4片应变片纵向受力阻值有变化;标有左右箭头的2片应变片横向不受力阻值无变化,是温度补偿片)。如下图1—7所示。 图1—7观察应变片阻值变化情况示意图 2、差动放大器调零点:按下图1—8示意接线。将F/V表(或电压表)的量程切换开 关 切换到2V档,合上主、副电源开关,将差动放大器的增益电位器按顺时针方向轻轻转到底

后再逆向回转一点点(放大器的增益为最大,回转一点点的目的:电位器触点在根部估计会接触不良),调节差动放大器的调零电位器,使电压表显示电压为零。差动放大器的零点调节完成,关闭主电源。 图1—8 差放调零 接线图 3、应变 片单臂电 桥特性实 验: ⑴将±2V~±10V步进可调直流稳压电源切换到4V档,将主板上传感器输出单元中的箔式应变片(标有上下箭头的4片应变片中任意一片为工作片)与电桥单元中R1、R2、R3组成电桥电路,电桥的一对角接±4V直流电源,另一对角作为电桥的输出接差动放大器的二输入端,将W1电位器、r电阻直流调节平衡网络接入电桥中(W1电位器二固定端接电桥的±4V电源端、W1的活动端r电阻接电桥的输出端),如图1—9示意接线(粗细曲线为连接线)。 图1—9 应变片单臂电桥特性实验原理图与接线示意图 ⑵检查接线无误后合上主电源开关,当机头上应变梁自由端的测微头离开自由端(梁 处 于自然状态,图1—7机头所示)时调节电桥的直流调节平衡网络W1电位器,使电压表显示为0或接近0。 ⑶在测微头吸合梁的自由端前调节测微头的微分筒,使测微头的读数为10mm左右(测微头微分筒的0刻度线与测微头轴套的10mm刻度线对准);再松开测微头支架轴套的紧固

测试技术实验指导书

测试技术实验 指导书 赵爱琼编 付俊庆审 长沙理工大学测控教研室 07 年3 月

前言 测试技术是一门实践非常强的技术基础课,通过实验,了解测试系统中各环节(包括传感器、信号变换与放大、仪表显示与记录装置、实验数据的计算机分析与处理)的作用与特点,加深同学们对测试技术基本内容和基本概念的理解。 本实验指导书适用于交通运输、机电、机制、测控、自控、车辆工程,汽车服务工程、电子信息等专业的测试技术课、检测与传感器技术课、传感器与自动检测课、传感器原理及应用等课的实验。各专业可根据课时的需要适当取舍,要求同学们在实验中要动脑动手,以达到提高实验动手能力的目的。 本实验指导书由赵爱琼老师编写,付俊庆教授审稿,并经测控教研室全体老师讨论定稿 由于编写仓促,水平有限,书中缺点错误在所难免,恳请读者批评指正 测控教研室 07年3月

目录 实验一霍尔传感器特性实验 实验二电涡流传感器特性实验 实验三电容传感器特性实验 实验四压电式传感器特性实验与振动实验 实验五电阻应变片及电桥性能实验 实验六动应力测量 实验七振动测量 实验八应变式传感器测量系统的设计 附一:CSY——2000系列传感器与检测技术实验台组成附二:实验报告格式与要求

霍尔传感器特性实验 一、实验目的: 1、掌握霍尔传感器的工作原理及特性 2、掌握霍尔传感器的静态标定方法 3、了解霍尔传感器在振幅测量中的应用 二、实验器材: 1、CSY-2000传感器与检测技术实验台,其中所取单元:霍尔传感器实验 模板、霍尔传感器、直流源±4v、±15v、测微头、数显单元、低频振 荡器 2、电子示波器、工控机数据采集系统 三、实验原理: 根据霍尔效应,霍尔电势U=KIBsinα。若保持霍尔元件的激励电流I不变,而使其在一均匀梯度磁场中移动时,则输出霍尔电势值U只决定于它在磁场B中的位移量。本实验即通过对U大小的测量来得其位移。 四、实验内容及步骤: 1、将霍尔传感器按图1安装。霍尔传感器与实验模板的连接见图2进行。1、3为电源±4v, 2、4为输出 图1

传感器技术实验指导书

《传感器技术》实验指导书 权义萍 南京工业大学自动化学院

目录 实验一金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验 (3) 实验二直流全桥的应用――电子秤实验 (7) 实验三电容式传感器的位移特性实验 (9) 实验四压电式传感器振动实验 (11) 实验五直流激励时霍尔式传感器位移特性实验 (13) 实验六电涡流传感器综合实验 (15) 实验七光纤传感器的位移特性实验 (18)

实验一金属箔式应变片单臂、半桥性能比较实验 一、实验目的: 了解金属箔式应变片的应变效应,电桥工作原理和性能。 二、基本原理: 电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为:ΔR/R=Kε式中ΔR/R为电阻丝电阻相对变化,K为应变灵敏系数,ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化,金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。,对单臂电桥输出电压U o1= EKε/4。 不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边,电桥输出灵敏度提高,非线性得到改 善。当应变片阻值和应变量相同时,其桥路输出电压U O2=EKε/2。 三、需用器件与单元: 应变式传感器实验模板、应变式传感器-电子秤、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表(自备)。 四、实验步骤: 1、根据图(1-1)应变式传感器(电子秤)已装于应变传感器模板上。传感器中各应变片已 接入模板的左上方的R1、R2、R3、R4。可用万用表进行测量判别,R1=R2=R3=R4=350Ω,加热丝阻值为50Ω左右 图1-1 应变式传感器安装示意图

传感器实验指导书

传感器实验指导书 Revised at 2 pm on December 25, 2020.

传 感 器 实 验 指 导 书 实验一电位器传感器的负载特性的测试 一、实验目的: 1、了解电桥的工作原理及零点的补偿; 2、了解电位器传感器的负载特性; 3、利用电桥设计电位器传感器负载特性的测试电路,并验证其功能。 二、实验仪器与元件: 1、直流稳压电源、高频毫伏表、示波器、信号源、数字万用表; 2、电阻若干(1k, 100K);电位器(10k)传感器(多圈线绕); 3、运算放大器LM358; 4、电子工具一批(面包板、斜口钳、一字螺丝刀、导线)。 三、基本原理: ?电位器的转换原理 ?电位器的电压转换原理如图所示,设电阻体长度为L,触点滑动位移量为x,两端输入电压为U i,则滑动端输出电压为

电位器输出端接有负载电阻时,其特性称为负载特性。当电位器的负载系数发生变化时,其负载特性曲线也发生相应变化。 ?电位器输出端接有负载电阻时,其特性称为负载特性。 四、实验步骤: 1、在面包板上设计负载电路。 3、改进电路的负载电阻RL,用以测量的电位器的负载特性。 4、分别选用1k电阻和100k电阻,测试电位器的负载特性,要求每个负载至少有5个测试点,并计入所设计的表格1,如下表。 五、实验报告 1、画出电路图,并说明设计原理。 2、列出数据测试表并画出负载特性曲线。电源电压5V,测试表格1.

曲线图:画图说明,x坐标是滑动电阻器不带负载时电压;y坐标是对应1000欧姆(负载两端电压)或100k欧姆(负载两端电压),100欧和100K欧两电阻可以得到两条曲线。 3、说明本次设计的电路的不足之处,提出改进思路,并总结本次实验中遇到困难及 解决方法。 实验二声音传感器应用实验-声控LED旋律灯 一、实验目的: 1、了解声音传感器的工作原理及应用; 2、掌握声音传感器与三极管的组合电路调试。 二、实验仪器与元件: 1、直流稳压电源、数字万用表、电烙铁等; 2、电子元件有: 声音传感器(带脚咪头)1个;弯座1个;线1个;5MM白发蓝LED 5个;9014三极管 2个1M电阻 1个;10K电阻 1个;电阻 1个;1UF电解电容 1个;47UF电解电容1个;万能电路板一块。 三、基本原理: 声控LED旋律灯工作电压。其功能为:本电路制作成功后5只LED会随着音乐或是其它声音的节奏闪动起来,可放置于音响附近,让灯光为音乐伴舞!电路原理图如图1所示。 图1 声控LED旋律灯 当发出声音时,声音波传入声音传感器,声音传感器把声音波转换成电压波动。 这个电压波动可以通过电容C2,传到Q1三极管的基极。然后这个电压波变Q1和Q2两级放大之后,输出较大的电压波。最后这个电压波使得5只LED闪动起来。

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