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差动变面积式电容传感器的静态及动态特性(自检实验五)

实验报告

实验项目名称:差动变面积式电容传感器的静态及动态特性同组人

试验时间年月日,星期,节实验室K2,508传感器实验室指导教师高海洲一、实验目的

了解差动变面积式电容传感器的原理及其特性。

二、实验原理

电容式传感器是将位移、压力、振动点转换成电容量变化的传感器。电容式传感器的敏感部分就是具有可变参数的电容器。其最常用的形式是由两个平行电极组成,电极之间以空气为价值的电容器。电容式传感器有多种形式,本试验仪中用的是差动变面积式。传感器由两组定片和一组动片组成。当安装与振动态的动片上、下改变位置,与两组静片之间的重叠面积发生变化,极间电容也发生相应的变化,成为差动电容。如将上层定片与动片形成的电容定位C×1,下层定片与动片形成的电容定为C×2,当将C×1和C×2接入桥路作为相邻两臂时,桥路的输出电压与电容量的变化有关,即与振动台的位移有关。

三、所需单元及部件

电容传感器、电压放大器、低通滤波器、F/V表、激振器、示波器。

有关旋钮的初始位置:差动放大器增益旋钮置于中间,F/V表置于2V档。

1、STIM-01模块、STIM-08模块、STIM-09模块、电容传感器。

2、±15V电源、万用表。

3、电子连线若干。

四、实验步骤

(1)按图四接线。

0-2V

电压表

图四. 电容式传感器位移实验接线图

(2)F/V表打到20V档,调节测微头,使输出为零。

(3)转动测微头,每次0.5mm,记下此时测微头的读数及电压表的读数,直至电容动片与上(或下)定片覆盖面积最大为止。填入表1

位移(mm)-2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.5 1 1.5 2.0 2.5 电压(mv)

(4)计算系统灵敏度S。S=△V/△X(式中△V为电压变化,△X为相应的梁端位移变化),并用坐标纸作出V—X关系曲线。

(5)卸下测微头,断开电压表,接通激振器,用示波器观察输出波形并记录。

五、X-V曲线

六、实验小结

指导教师批阅及成绩

指导教师签名:

年月日