传感器技术实验指导书N(ZYSensSB版)解决方案.docVIP

传感器技术 （ZY13Sens12SB版） 电子信息工程系 前 言 传感器是机电一体化中各种设备和装置的“感觉器官”，它将各种各样形态各异的信息量转换成能够被直接检测的信号。在当今信息社会的时代，如果没有传感器，现代科学技术将无法发展。传感器在机电一体化系统乃至整个现代科学技术领域占有极其重要的地位。为了适应这一时代发展的需要，全国各大中专院校及各类职业技术学校都相继将传感器教学纳入教学任务，作为电子、电器、测控以及工业自动化类专业的一门必修课。 ZY13Sens12SB型传感器技术实验台是根据传感器的教学大纲，综合多所院校老师的教学意见开发的传感器系列实验系统。主要用于各大、中专院校及职业院校开设的《传感器原理及技术》、《自动化检测技术》、《非电量电测技术》、《工业自动化仪表及控制》、《机械量电测》等课程的实验教学。 ZY13Sens12SB型传感器技术实验台采用的大部分传感器虽然是教学传感器（透明结构便于教学），但其结构与线路是工业应用的基础，希望通过实验帮助广大学生加强对书本知识及实验原理的理解，并在实验进行的过程中通过信号的拾取、转换、分析，掌握作为一个科技工作者应具备的基本的操作技能与动手能力。 目 录 第一章 传感器实验台介绍 1 第二章 使用说明 5 第三章 传感器实验台实验指导 6 实验一 金属箔式应变片性能—单臂电桥 6 实验二 金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较 7 实验三 差动变压器的性能 9 实验四 霍尔式传感器位移特性及其应用 11 实验五 压电传感器引线电容对电压放大器、电荷放大器的影响 12 实验六 光纤传感器的位移测量实验 14  传感器实验台介绍 第一节 传感器实验仪台体简介 实验仪主要由四部分组成：传感器安装台、显示与激励源、传感器符号及引线单元、处理电路单元。 一、传感器安装台部分 装有双平行振动梁（应变片、热电偶、PN 结、热敏电阻、加热器、压电传感器、梁自由端的磁钢）、激振线圈、双平行梁测微头、光纤传感器的光电变换座、光纤及探头小电机、电涡流传感器及支座、电涡流传感器引线插孔、霍尔传感器的四个方形磁钢、振动平台（圆盘）测微头及支架、振动圆盘（圆盘磁钢、激振线圈、霍尔片、电涡流检测片、差动变压器的可动磁芯、电容传感器的动片组、磁电传感器的可动磁芯）、扩散硅压阻式压力传感器、气敏传感器及湿敏元件。 二、显示及激励源部分 包括电机控制单元、主电源、直流稳压电源（±2V－±10V 档位调节）、电压数字显示表、频率数字显示表、音频振荡器、低频振荡器、＋15V 不可调稳压电源。 三、实验主面板上传感器符号单元 所有传感器（包括激振线圈）的引线都从内部引到这个单元上的相应符号中，实验时传感器的输出信号（包括激励线圈引入低频激振器信号）按符号从这个单元插孔引线。 四、处理电路单元 由电桥单元、差动放大器、电容放大器、电压放大器、移相器、相敏检波器、电荷放大器、低通滤波器、涡流变换器等单元组成。 ZY13Sens12BB实验仪共有15种传感器，配上一台双线（双踪）通用示波器可做几十种实验。教师也可以利用传感器及处理电路开发实验项目。 第二节 传感器参数性能说明 双平行振动梁的自由端及振动圆盘下面各装有磁钢，通过各自测微头或激振线圈接入低频激振器VO可做静态或动态测量。（注：激振线圈Ⅰ控制振动盘，激振线圈Ⅱ控制振动双平衡梁。做实验时注意正确接线。） 一、差动变压器 量程:≥5mm 直流电阻：5Ω－10Ω由一个初级、二个次级线圈绕制而成的透明空心线圈，铁芯为软磁铁氧体。 二、电涡流位移传感器 量程:≥1mm 直流电阻：1Ω－2Ω 多股漆包线绕制的扁平线圈与金属涡流片组成。 三、霍尔式传感器 量程:≥±2mm 直流电阻：激励源端口：500Ω－1.5KΩ 输出端口：300Ω－500Ω。日本JVC 公司生产的线性半导体霍尔片，它置于方形磁钢构成的梯度磁场中。 四、热电偶 直流电阻：10Ω左右由两个铜一康铜热电偶串接而成，分度号为T，冷端温度为环境温度。 五、电容式传感器 量程：≥±2mm 由两组定片和一组动片组成的差动变面积式电容。 六、热敏电阻 半导体热敏电阻NTC：温度系数为负，25℃时为10KΩ。 七、光纤传感器 由多模光纤、发射、接收电路组成的导光型传感器，线性范围≥2mm。 红外线发射、接收、直流电阻：500Ω－1.5kΩ 2×60 股Y 形、半圆分布。 八、压阻式压力传感器 量程：10Kpa(差压) 供电：≤6V 直流电阻：Vs+——Vs—：350Ω－450Ω Vo+——Vo—：3KΩ－3.5KΩ；美国摩托罗拉公司生产的MPX 型压阻式差压传感器，具有温度自补偿功能，先进的X 型工作片（带温补）。 九、压电加速度计 PZT-5 双压电晶片和铜质量块构成。谐振频率：≥10KHz，电荷