传感器实验报告(给学生课时).docVIP

实验一 电阻应变式传感器实验 一．实验目的 熟悉电阻应变式传感器在位移测量中的应用 比较单臂电桥、双臂电桥和双差动全桥式电阻应变式传感器的灵敏度 比较半导体应变式传感器和金属电阻应变式传感器的灵敏度 通过实验熟悉和了解电阻应变式传感器测量电路的组成及工作原理 二．实验内容 单臂电桥、双臂电桥和双差动全桥组成的位移测量电路， 半导体应变式传感器位移测量电路。 三．实验步骤 1．调零。开启仪器电源，差动放大器增益置100倍（顺时针方向旋到底），“＋、－”输入端用实验线对地短路。输出端接数字电压表，用“调零”电位器调整差动放大器输出电压为零，然后拔掉实验线。调零后电位器位置不要变化。 如需使用毫伏表，则将毫伏表输入端对地短路，调整“调零”电位器，使指针居“零”位。拔掉短路线，指针有偏转是有源指针式电压表输入端悬空时的正常情况。调零后关闭仪器电源。 2．按图（1）将实验部件用实验线连接成测试桥路。桥路中R1、R2、R3、和WD为电桥中的固定电阻和直流调平衡电位器，R为应变片（可任选上、下梁中的一片工作片）。直流激励电源为±4V。 图（1） 测微头装于悬臂梁前端的永久磁钢上，并调节使应变梁处于基本水平状态。 3．接线无误后开启仪器电源，预热数分钟。调整电桥WD电位器，使测试系统输出为零。 旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下的运动，以悬臂梁水平状态下电路输出电压为零起点，向上和向下移动各6mm，测微头每移动1mm记录一个差动放大器输出电压值，并列表。 计算各种情况下测量电路的灵敏度S。 S＝△U／△x 表1 金属箔式电阻式应变片单臂电桥 位移x（mm） -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 输出U0（mV） 120 85 54 30 4 -34 -74 -108 -147 -184 -235 平均灵敏度S（mV/mm） 35.5 表2 金属箔式电阻式应变片双臂电桥 位移x（mm） -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 输出U0（mV） 236 180 123 59 0 -53 -108 -163 -222 -282 -339 平均灵敏度S（mV/mm） 57.5 表3 半导体应变片双臂电桥 位移x（mm） -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 输出U0（mV） 5580 4050 2610 1290 10 -980 -2370 -3770 -5300 -6810 -8360 平均灵敏度S（mV/mm） 1394 实验 移相器与相敏整流器 为移相器电路示意图。 四．实验步骤 1．将音频振荡器频率、幅度旋钮居中，输出信号（0°或180°均可）。接相敏检波器输入 端。 2．将直流稳压电源+2V档输出电压（正或负均可）接相敏检波器④端。 3．示波器两通道分别接相敏输入、输出端，观察输入、输出波形的相位关系和幅值关系。 4．改变④端参考电压的极性，观察输入、输出波形的相位和幅值关系。由此可以得出结论：当参考电压为正时，输入与输出同相，当参考电压为负时，输入与输出反相。 5．将音频振荡器0°端输出信号送入移相器输入端，移相器的输出端与检敏检波器的参考 输入端②连接，相敏检波器的信号输入端接音频0°输出。 6．用示波器两通道观察附加观察插口⑤、⑥的波形。可以看出，相敏检波器中整形电路的 作用是将输入的正弦波转换成方波，使相敏检波器中的电子开关能正常工作。 7．将相敏检波器的输出端与低通滤波器的输入端连接，低通输出端接数字电压表20V档。 8．示波器两通道分别接相敏检波器输入、输出端。 9．适当调节音频振荡器幅值旋钮和移相器“移相”旋钮，观察示波器中波形变化和电压表 电压值变化，然后将相敏检波器的输入端改接至音频振荡器180°输出端口，观察示波 器和电压表的变化。 由上可以看出，当相敏检波器的输入信号与开关信号同相时，输出为正极性的全波整流信号，电压表指示正极性方向最大值，反之，则输出负极性的全波整流波形，电压表指示负极性的最大值。 五．实验数据 音频的输出频率（HZ） 485．4 833．3 输出CH2（°） 80．6 103．6 输入CH1（°） 89．2 109．4 实验三 电涡流式传感器实验 一、实验目的： 1.了解电涡流传感器的结构、原理、工作特性。 2.通过实验说明不同的涡流感应材料对电涡流传感器特性的影响。 3．通过实验掌