傳感器感測(cè)技術(shù)應(yīng)用與實(shí)踐實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

1、目 錄項(xiàng)目1 轉(zhuǎn)速測(cè)控3實(shí)驗(yàn)1.1霍爾測(cè)速實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)1.2光電轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)4實(shí)驗(yàn)1.3電渦流傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)5實(shí)驗(yàn)1.4 智能調(diào)節(jié)儀轉(zhuǎn)速控制實(shí)驗(yàn)6項(xiàng)目2 光電追蹤8項(xiàng)目3 區(qū)域報(bào)警實(shí)訓(xùn)10實(shí)驗(yàn)3.1 聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)的特性實(shí)驗(yàn)10實(shí)驗(yàn)3.2 人體感應(yīng)延時(shí)開(kāi)關(guān)的特性實(shí)驗(yàn)10實(shí)驗(yàn)3.3 壓電傳感器的特性實(shí)驗(yàn)11項(xiàng)目4 物料分揀12實(shí)驗(yàn)4.1漫反射傳感器實(shí)驗(yàn)12實(shí)驗(yàn)4.2霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)13實(shí)驗(yàn)4.3渦流傳感器實(shí)驗(yàn)14實(shí)驗(yàn)4.4色標(biāo)傳感器實(shí)驗(yàn)15實(shí)驗(yàn)4.5 物料分揀綜合實(shí)驗(yàn)16項(xiàng)目5電子稱(chēng)18項(xiàng)目6 溫度測(cè)控20實(shí)驗(yàn)6.1智能調(diào)節(jié)儀溫度控制實(shí)驗(yàn)20實(shí)驗(yàn)6.2鉑熱電阻溫度特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)22實(shí)驗(yàn)

2、6.3銅熱電阻溫度特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)23實(shí)驗(yàn)6.4k型熱電偶測(cè)溫實(shí)驗(yàn)26實(shí)驗(yàn)6.5e型熱電偶測(cè)溫實(shí)驗(yàn)28項(xiàng)目1 轉(zhuǎn)速測(cè)控實(shí)驗(yàn)1.1霍爾測(cè)速實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饣魻柦M件的應(yīng)用測(cè)量轉(zhuǎn)速。二、實(shí)驗(yàn)儀器霍爾傳感器、+5v、+4、6、8、10v直流電源、轉(zhuǎn)動(dòng)源、頻率/轉(zhuǎn)速表。三、實(shí)驗(yàn)原理利用霍爾效應(yīng)表達(dá)式：uhkhib，當(dāng)被測(cè)圓盤(pán)上裝上n只磁性體時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)每轉(zhuǎn)一周磁場(chǎng)變化n次，每轉(zhuǎn)一周霍爾電勢(shì)就同頻率相應(yīng)變化，輸出電勢(shì)通過(guò)放大、整形和計(jì)數(shù)電路就可以測(cè)出被測(cè)旋轉(zhuǎn)物的轉(zhuǎn)速。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1 安裝根據(jù)圖1-1，霍爾傳感器已安裝于傳感器支架上，且霍爾組件正對(duì)著轉(zhuǎn)盤(pán)上的磁鋼。圖1-1 霍爾傳感器安裝示意圖2 將+5v

3、電源接到三源板上“霍爾”輸出的電源端，“霍爾”輸出接到頻率/轉(zhuǎn)速表（切換到測(cè)轉(zhuǎn)速位置）。3 打開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，選擇不同電源+4v、+6v、+8v、+10v、12v（6）、16v（8）、20v（10）、24v驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)源，可以觀察到轉(zhuǎn)動(dòng)源轉(zhuǎn)速的變化，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后記錄相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓下得到的轉(zhuǎn)速值。也可用示波器觀測(cè)霍爾元件輸出的脈沖波形。表28-1電壓(v)+4v+6v+8v+10v12v16v20v24v轉(zhuǎn)速(rpm)27859295613111685229526543429五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1 分析霍爾組件產(chǎn)生脈沖的原理。2 根據(jù)記錄的驅(qū)動(dòng)電壓和轉(zhuǎn)速，作v-rpm曲線。實(shí)驗(yàn)1.2光電轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)

4、1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夤怆娹D(zhuǎn)速傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速的原理及方法。2. 實(shí)驗(yàn)儀器轉(zhuǎn)動(dòng)源、光電傳感器、直流穩(wěn)壓電源、頻率/轉(zhuǎn)速表、示波器3. 實(shí)驗(yàn)原理光電式轉(zhuǎn)速傳感器有反射型和透射型二種，本實(shí)驗(yàn)裝置是透射型的，傳感器端部有發(fā)光管和光電池，發(fā)光管發(fā)出的光源通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)上的孔透射到光電管上，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由于轉(zhuǎn)盤(pán)上有等間距的6個(gè)透射孔，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將獲得與轉(zhuǎn)速及透射孔數(shù)有關(guān)的脈沖，將電脈計(jì)數(shù)處理即可得到轉(zhuǎn)速值。4. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1光電傳感器已安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)源上，如下圖所示。+5v電源接到三源板“光電”輸出的電源端，光電輸出接到頻率/轉(zhuǎn)速表的“f /n”。2打開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源開(kāi)關(guān)，用不同的電源驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)源轉(zhuǎn)動(dòng)，記錄不同驅(qū)動(dòng)電壓對(duì)

5、應(yīng)的轉(zhuǎn)速，填入下表，同時(shí)可通過(guò)示波器觀察光電傳感器的輸出波形。圖1-2 光電測(cè)轉(zhuǎn)速安裝示意圖驅(qū)動(dòng)電壓v(v)4v6v8v10v12v16v20v24v轉(zhuǎn)速n(rpm)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)測(cè)的驅(qū)動(dòng)電壓和轉(zhuǎn)速，作v-n曲線。并與其他傳感器測(cè)得的曲線比較。實(shí)驗(yàn)1.3電渦流傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私怆姕u流傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速的原理與方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器電渦流傳感器、轉(zhuǎn)動(dòng)源、+5v、+4、6、8、10v直流電源、電渦流傳感器模塊三、實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)電渦流傳感器對(duì)不同材質(zhì)的被測(cè)物輸出不同和靜態(tài)位移特性，選擇合適的工作點(diǎn)即可測(cè)量轉(zhuǎn)速。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1 將電渦流傳感器安裝到轉(zhuǎn)動(dòng)源傳感器支架上，引出線接電渦流傳感器

6、實(shí)驗(yàn)?zāi)K。2 合上主控臺(tái)電源，選擇不同電源+4v、+6v、+8v、+10v、12v（6）、16v（8）、20v（10）、24v驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)源，可以觀察到轉(zhuǎn)動(dòng)源轉(zhuǎn)速的變化，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，記錄驅(qū)動(dòng)電壓對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，也可用示波器觀測(cè)磁電傳感器輸出的波形。驅(qū)動(dòng)電壓(v)4v6v8v10v12v16v20v24v轉(zhuǎn)速(rpm)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1 分析電渦流傳感器傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速原理。2 根據(jù)記錄的驅(qū)動(dòng)電壓和轉(zhuǎn)速，作v-n曲線。實(shí)驗(yàn)1.4 智能調(diào)節(jié)儀轉(zhuǎn)速控制實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饣魻杺鞲衅鞯膽?yīng)用以及計(jì)算機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)的組成。二、實(shí)驗(yàn)儀器智能調(diào)節(jié)儀、轉(zhuǎn)動(dòng)源。三、實(shí)驗(yàn)原理利用霍爾傳感器檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速頻率信號(hào)經(jīng)f/v轉(zhuǎn)換后作為轉(zhuǎn)速

7、的反饋信號(hào)，該反饋信號(hào)與智能調(diào)節(jié)儀的轉(zhuǎn)速設(shè)定值比較后進(jìn)行數(shù)字pid運(yùn)算，調(diào)節(jié)電壓驅(qū)動(dòng)器改變直流電機(jī)電樞電壓，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速逐漸趨近設(shè)定轉(zhuǎn)速（設(shè)定值1500轉(zhuǎn)/分2500轉(zhuǎn)/分）。轉(zhuǎn)速控制原理框圖如圖1-3所示。圖1-3四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1 選擇智能調(diào)節(jié)儀的控制對(duì)象為轉(zhuǎn)速，并按圖1-4接線。開(kāi)啟控制臺(tái)總電源，打開(kāi)智能2 調(diào)節(jié)儀電源開(kāi)關(guān)。3 按住3秒以下，進(jìn)入智能調(diào)節(jié)儀a菜單。儀表靠上的窗口顯示“”，靠下窗口顯示待設(shè)置的設(shè)定值。當(dāng)lock等于0或1時(shí)使能，設(shè)置轉(zhuǎn)速的設(shè)定值，按“”可改變小數(shù)點(diǎn)位置，按或鍵可修改靠下窗口的設(shè)定值（參考值15002500）。否則提示“”表示已加鎖。再按3秒以下，回到初始狀

8、態(tài)。4 按住3秒以上，進(jìn)入智能調(diào)節(jié)儀b菜單，靠上窗口顯示“”，靠下窗口顯示待設(shè)置的上限報(bào)警值。按“”可改變小數(shù)點(diǎn)位置，按或鍵可修改靠下窗口的上限報(bào)警值。上限報(bào)警時(shí)儀表右上“al1”指示燈亮。（參考值5000）。5 繼續(xù)按鍵3秒以下，靠上窗口顯示“”，靠下窗口顯示待設(shè)置的自整定開(kāi)關(guān)，控制轉(zhuǎn)速時(shí)無(wú)效。6 繼續(xù)按鍵3秒以下，靠上窗口顯示“p”，靠下窗口顯示待設(shè)置的比例參數(shù)值，按“”可改變小數(shù)點(diǎn)位置，按或鍵可修改靠下窗口的比例參數(shù)值。（參考值為600）7 繼續(xù)按鍵3秒以下，靠上窗口顯示“i”，靠下窗口顯示待設(shè)置的積分參數(shù)值，按“”可改變小數(shù)點(diǎn)位置，按或鍵可修改靠下窗口的積分參數(shù)值。（參考值100）8

9、繼續(xù)按鍵3秒以下，靠上窗口顯示“l(fā)ck”，靠下窗口顯示待設(shè)置的鎖定開(kāi)關(guān)，按或鍵可修改靠下窗口的鎖定開(kāi)關(guān)狀態(tài)值，“0”允許a、b菜單，“1”只允許a菜單，“2”禁止所有菜單。繼續(xù)按鍵3秒以下，回到初始狀態(tài)。9 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間（20分鐘左右）后，轉(zhuǎn)動(dòng)源的轉(zhuǎn)速可控制在設(shè)定值，控制精度2%。10 學(xué)生可根據(jù)自己的理解設(shè)定p、i相關(guān)參數(shù)，并觀察轉(zhuǎn)速控制效果。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)速控制原理并畫(huà)出其原理框圖。圖1-4項(xiàng)目2 光電追蹤一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解光信號(hào)采集轉(zhuǎn)換的原理和方法二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1 太陽(yáng)能追蹤實(shí)驗(yàn)對(duì)象 一臺(tái)；2 太陽(yáng)能追蹤實(shí)驗(yàn)?zāi)K一臺(tái)；3 數(shù)字萬(wàn)用表 一臺(tái)。三、實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)主要由傳感器、控制電路、單片

10、機(jī)、驅(qū)動(dòng)器等組成。實(shí)驗(yàn)利用步進(jìn)電機(jī)，對(duì)太陽(yáng)（用溴鎢燈進(jìn)行模擬）的東升西落運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤。采用反饋控制，準(zhǔn)確的將誤差控制在設(shè)定的范圍內(nèi)，簡(jiǎn)潔地實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)的精確追蹤。方向傳感器的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1-2，由2個(gè)硅光電池對(duì)稱(chēng)安裝在主板的兩個(gè)斜面上。該模塊運(yùn)行原理如圖1-1，當(dāng)太陽(yáng)光垂直照射太陽(yáng)能電池板時(shí)，兩路傳感器輸出信號(hào)相等，此時(shí)單片機(jī)不輸出脈沖信號(hào)；當(dāng)太陽(yáng)光不垂直照射太陽(yáng)能電池板時(shí)，兩路傳感器輸出信號(hào)存在差異，單片機(jī)輸出脈沖，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到太陽(yáng)光垂直照射太陽(yáng)能電池板，兩路傳感器輸出信號(hào)相等，單片機(jī)不再輸出脈沖信號(hào)，太陽(yáng)能電池板保持在太陽(yáng)光垂直入射狀態(tài)。如圖2-1 示意框圖所示圖2-1 示意框圖 a1與a2

11、為傳感器，圖2-2為光線強(qiáng)弱與電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系的示意圖圖2-2 光線強(qiáng)弱與電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系示意圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1用連接線將實(shí)驗(yàn)對(duì)象和實(shí)驗(yàn)?zāi)K相連接。實(shí)驗(yàn)對(duì)象上步進(jìn)電機(jī)接口、傳感器接口分別接到實(shí)驗(yàn)?zāi)K上的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳感器輸入接口。實(shí)驗(yàn)?zāi)K上的太陽(yáng)能輸出接到萬(wàn)用表。注：步進(jìn)電機(jī)接口辮子線為五芯，傳感器辮子線為七芯。外形上判斷傳感器辮子線略粗一點(diǎn) 2從實(shí)驗(yàn)箱上接入+12v、+5v、-12v、gnd。實(shí)驗(yàn)對(duì)象上的燈直接接入dc220v。3將光源支架固定在90位置。觀察萬(wàn)用表顯示的數(shù)據(jù)。再按10為一檔向順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)，每次移動(dòng)都要固定好光源支架，觀察萬(wàn)用表數(shù)據(jù)和太陽(yáng)能電池板的運(yùn)動(dòng)。光源支架順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)

12、到底后，重新將光源支架移動(dòng)到90位置固定；在按10為一檔逆時(shí)針慢慢的移動(dòng)光源支架，觀察萬(wàn)用表數(shù)據(jù)和太陽(yáng)能電池板的運(yùn)動(dòng)。光源支架逆時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)到底后，重新移動(dòng)到90位置固定好。（順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?. 將光源支架向順時(shí)針或者逆時(shí)針移動(dòng)時(shí)，每轉(zhuǎn)動(dòng)一次將光源支架固定，將萬(wàn)用表讀數(shù)填入表2-1.表2-1太陽(yáng)能電池電壓輸出角度-30-40-50-60-70-8090807060504030電壓五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1移動(dòng)搖臂和固定搖臂時(shí)，不能將照射到傳感器光線遮擋住。 2220v35w小燈，溫度高，小心燙傷手。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、根據(jù)表13-1的數(shù)據(jù)作出太陽(yáng)能電池板輸出電壓角度關(guān)系曲線。結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，思考如果要

13、實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的全方位追蹤，在結(jié)構(gòu)和電路上應(yīng)該做哪些改進(jìn)？項(xiàng)目3 區(qū)域報(bào)警實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)3.1 聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)的特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夤饷綦娮璧脑砗吐暪饪匮訒r(shí)開(kāi)關(guān)的應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備區(qū)域報(bào)警實(shí)訓(xùn)模塊 1臺(tái)。三、實(shí)驗(yàn)原理光敏電阻工作原理是基于光電導(dǎo)效應(yīng)。在無(wú)光照時(shí)，光敏電阻具有很高阻值。在有光照時(shí)，電阻率降低。入射光愈強(qiáng)，電阻值越低。光照停止后，自由電子與空穴復(fù)合，導(dǎo)電性能下降，電阻恢復(fù)原值。cd系列聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)是一種自動(dòng)開(kāi)關(guān)，主要用于控制樓梯口、走廊、衛(wèi)生間、地下室等場(chǎng)所。當(dāng)白天或光線較強(qiáng)時(shí)（光照度6lux），由于內(nèi)部光控電路別的作用，開(kāi)關(guān)處于自鎖狀態(tài)，此時(shí)，聲音不起作用。當(dāng)光線較暗時(shí)（光照度6

14、lux），開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)晚上光線較暗時(shí)（光照度6lux），此時(shí)如果有人靠近（小于8m）開(kāi)關(guān)自動(dòng)接通，并延時(shí)4060秒后斷開(kāi)，從而達(dá)到安全、方便、節(jié)能的效果。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1 先將人體感應(yīng)延時(shí)開(kāi)關(guān)內(nèi)的光敏電阻去掉，使其不能正常感光。2 用實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線將人體感應(yīng)延時(shí)開(kāi)關(guān)與“ac220v的蜂鳴器”相串聯(lián)起來(lái)，并引出紅、黑兩根4號(hào)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線作（待接線端“+”、“-”）。3 用實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線將ac220v接入待接線端“+”、“-”。此時(shí)，先不要打開(kāi)電源，人盡量站在側(cè)邊，避開(kāi)人體感應(yīng)延時(shí)開(kāi)關(guān)的感應(yīng)區(qū)。接著打開(kāi)電源，人從人體感應(yīng)延時(shí)開(kāi)關(guān)的前方經(jīng)過(guò)，觀察蜂鳴器的工作狀態(tài)：若有響聲和紅色信號(hào)燈閃爍，則說(shuō)明人體已經(jīng)

15、被感應(yīng)到。此時(shí)人盡量避開(kāi)感應(yīng)區(qū)，等到延時(shí)4060秒后會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，若人再次出現(xiàn)在感應(yīng)區(qū)時(shí)，蜂鳴器再次報(bào)警，則說(shuō)明此人體感應(yīng)開(kāi)關(guān)是好的。反之，人體感應(yīng)開(kāi)關(guān)就是壞的。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告簡(jiǎn)述紅外熱釋電傳感器的工作原理及應(yīng)用范圍。實(shí)驗(yàn)3.3 壓電傳感器的特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈮弘姴牧系幕咎匦院汀皦弘婋娎|及控制器”的應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1 區(qū)域報(bào)警實(shí)訓(xùn)模塊 1臺(tái)；2 數(shù)字萬(wàn)用表 1個(gè)。三、實(shí)驗(yàn)原理壓電式傳感器的工作原理是基于某些介質(zhì)材料的壓電效應(yīng)，是典型的有源傳感器。當(dāng)材料受力作用而變形時(shí)，其表面會(huì)有電荷產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)非電量測(cè)量。壓電式傳感器具有體積小，重量輕，工作頻帶寬等特點(diǎn)，因此在各種動(dòng)態(tài)力、機(jī)械沖擊與振

16、動(dòng)的測(cè)量，以及聲學(xué)、醫(yī)學(xué)、力學(xué)、宇航等方面都得到了非常廣泛的應(yīng)用。壓電電纜是將壓電聚合體加工成同軸電纜（壓電材料位于芯線和屏蔽線之間），當(dāng)電纜受到壓力或被拉伸，便會(huì)產(chǎn)生電壓信號(hào)。壓電電纜的高機(jī)械強(qiáng)度和良好的線性輸出，可用于交通監(jiān)測(cè)等高負(fù)載等應(yīng)用環(huán)境。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1 參照接線圖和樣機(jī)檢查壓電控制器的連線，然后將樣機(jī)放在水平臺(tái)上。2 將電源dc24v接入樣機(jī)上“壓電電纜及控制器”接線端的紅色弱電柱和黑色弱電柱。再用兩根實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線將“dc24v的蜂鳴器”接入“壓電電纜及控制器”接線端的紅色弱電柱和藍(lán)色弱電柱上。3 打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)供電，將萬(wàn)用表直流電壓“200v”檔接到“dc24v的蜂鳴器”上。用手

17、壓聲光報(bào)警載物臺(tái)，當(dāng)聲光報(bào)警載物臺(tái)和壓電電纜線接觸時(shí)，壓電控制器綠色指示燈會(huì)亮起，電壓表數(shù)值應(yīng)該在24v左右，“dc24v的蜂鳴器”會(huì)報(bào)警，并延時(shí)3秒后自動(dòng)斷開(kāi)。4 若一打開(kāi)電源，壓電控制器的綠色指示燈就會(huì)亮起，“dc24v的蜂鳴器”會(huì)一直報(bào)警。則說(shuō)明壓電電纜線受到干擾或壓電電纜線的屏蔽層有可能和中心的信號(hào)線接觸了。此時(shí)要檢查壓電電纜線的固定是否合理，正常要將壓電電纜線外面的硬皮去掉且再拉直，水平放在壓板座（b件）的中心位置，同時(shí)要注意屏蔽層不能和中心的信號(hào)線相接觸，再用黑色絕緣膠帶牢牢的將其固定。5 若打開(kāi)電源時(shí)，壓電控制器的綠色指示燈不會(huì)亮起，無(wú)論用多大的力壓聲光報(bào)警載物臺(tái)時(shí)，綠色指示燈仍

18、不會(huì)亮起。則需要認(rèn)真檢查壓電電纜線的固定是否合理。如果固定合理，再用手指去觸碰壓電電纜線中心的信號(hào)線時(shí)，壓電控制器的綠色指示燈仍不會(huì)亮起，則說(shuō)明此壓電控制器是壞的，需退回廠家返修。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告簡(jiǎn)述壓電式傳感器的工作原理及應(yīng)用范圍。項(xiàng)目4 物料分揀實(shí)驗(yàn)4.1漫反射傳感器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饴瓷鋫鞲衅鞯墓ぷ髟砗托阅?。二、?shí)驗(yàn)儀器物料分揀實(shí)驗(yàn)對(duì)象、物料分揀信號(hào)處理模塊、+15v電源、+5v電源、+24v電源、氣泵、萬(wàn)用表（自備）。三、實(shí)驗(yàn)原理漫反射型傳感器又為擴(kuò)射反射型是一種利用由光電開(kāi)關(guān)輻射出來(lái)的調(diào)制紅外光束被檢物體反射回來(lái)的紅外行經(jīng)同步選通接收，由電子開(kāi)關(guān)線路驅(qū)動(dòng)回路，從而來(lái)檢測(cè)物體有無(wú)。如

19、圖4-1所示。圖4-1 漫反射傳感器原理示意圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1. 從實(shí)驗(yàn)臺(tái)上接入+15v電源，實(shí)驗(yàn)對(duì)象上紅色弱電柱為電源正極，黑色為負(fù)極，藍(lán)色為信號(hào)線。2. 將萬(wàn)用表接到實(shí)驗(yàn)對(duì)象上，觀察傳感器輸出的電壓信號(hào)。3. 將檢測(cè)物料遮擋住漫反射傳感器，觀察萬(wàn)用表上電壓的值；將檢測(cè)物料拿開(kāi)，不遮擋住傳感器，觀察萬(wàn)用表上電壓的值。4. 直流電機(jī)從實(shí)驗(yàn)臺(tái)上接入+24v電壓，信號(hào)線接入到信號(hào)處理模塊（接線參考圖5-2），在將檢測(cè)物料放在履帶上遮擋住漫反射傳感器，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。5. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉電源，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)測(cè)試出的電壓數(shù)據(jù)，了解漫反射傳感器的工作狀態(tài)。六、注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)所采用的漫

20、反射傳感器，按照輸出接線圖中棕色線與黑色線之間接如一個(gè)負(fù)載，我們實(shí)驗(yàn)對(duì)象中已經(jīng)加了一個(gè)1k電阻作為負(fù)載。實(shí)驗(yàn)4.2霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饣魻杺鞲衅鞯墓ぷ髟硪约肮ぷ鳡顟B(tài)。二、實(shí)驗(yàn)儀器同實(shí)驗(yàn)4.1三、實(shí)驗(yàn)原理圖4-2 霍爾效應(yīng)原理圖霍爾傳感器是一種磁傳感器，可以檢測(cè)磁場(chǎng)以及變化?；魻杺鞲衅髦饕墓ぷ髟硎且曰魻栃?yīng)為工作基礎(chǔ)，與霍爾元件和它的附屬電路組成的集成傳感器。如圖2-1所示為霍爾效應(yīng)原理圖。在圖4-2中，在半導(dǎo)體薄片兩端可以控制電流i ， 并在薄片的垂直方向施磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上，將產(chǎn)生電勢(shì)差uh的霍爾電壓。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟3 從實(shí)驗(yàn)臺(tái)上接入+

21、15v電源，實(shí)驗(yàn)對(duì)象上紅色弱電柱為電源正極，黑色為負(fù)極，藍(lán)色為信號(hào)線。4 將萬(wàn)用表接到實(shí)驗(yàn)對(duì)象上，觀察傳感器輸出的電壓信號(hào)。5 將不同的檢測(cè)物料遮擋住霍爾傳感器，觀察萬(wàn)用表上電壓的值；將檢測(cè)物料拿開(kāi)，不遮擋住傳感器，觀察萬(wàn)用表上電壓的值。將測(cè)試的數(shù)據(jù)計(jì)入到表2-1。.6 將氣泵與實(shí)驗(yàn)對(duì)象用氣管相連，將電磁閥接入到信號(hào)處理模塊；接法參照?qǐng)D5-17 直流電機(jī)從實(shí)驗(yàn)臺(tái)上接入+24v電壓，信號(hào)線接入到信號(hào)處理模塊（接線參考圖5-2），在將不同的檢測(cè)物料放在履帶上遮擋住漫反射傳感器，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。8 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)測(cè)試出的電壓數(shù)據(jù)，理解霍爾傳感器的工作原理。表

22、2-1霍爾傳感器與測(cè)試結(jié)果物料材質(zhì)白色塑料黑色鋁塊帶磁鐵黑色物塊電壓（v）六、思考題如果將小磁缸反裝，會(huì)不會(huì)觸發(fā)霍爾傳感器，探測(cè)到檢測(cè)物塊。實(shí)驗(yàn)4.3渦流傳感器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鉁u流傳感器的原理。二、實(shí)驗(yàn)儀器同實(shí)驗(yàn)一。三、實(shí)驗(yàn)原理渦流傳感器是一種接近開(kāi)關(guān)，它是一種由高頻振蕩器、檢波放大器和輸出驅(qū)動(dòng)電路三部分組成的電子感應(yīng)開(kāi)關(guān)，接通電源后，在開(kāi)關(guān)的感應(yīng)面上將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)金屬物體接近表面時(shí)，金屬中則產(chǎn)生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器減弱以至停振。振蕩器的振蕩和停振這兩個(gè)信號(hào)由電路處理后轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的開(kāi)關(guān)方式輸出，從而起到無(wú)接觸檢測(cè)物體的控制作用。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1. 從實(shí)驗(yàn)臺(tái)上接入

23、+15v電源，實(shí)驗(yàn)對(duì)象上紅色弱電柱為電源正極，黑色為負(fù)極，藍(lán)色為信號(hào)線。2. 將萬(wàn)用表接到實(shí)驗(yàn)對(duì)象上，觀察傳感器輸出的電壓信號(hào)。3. 將不同材質(zhì)的檢測(cè)物料遮擋住渦流傳感器，觀察萬(wàn)用表上電壓的值；將檢測(cè)物料拿開(kāi)，不遮擋住傳感器，觀察萬(wàn)用表上電壓的值。計(jì)入表3-1.4. 將氣泵與實(shí)驗(yàn)對(duì)象相連，電磁閥接入到信號(hào)處理模塊上；接線參考圖5-15. 直流電機(jī)從實(shí)驗(yàn)臺(tái)上接入+24v電壓，信號(hào)線接入到信號(hào)處理模塊（接線參考圖5-2），在將鋁質(zhì)的檢測(cè)物料放在履帶上遮擋住漫反射傳感器，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。6. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告表3-1渦流傳感器與不同材質(zhì)檢測(cè)物塊的關(guān)系物塊材質(zhì)白色

24、塑料黑色鋁塊帶磁鐵的黑色物塊電壓（v）根據(jù)測(cè)試出的電壓數(shù)據(jù)，了解渦流傳感器的工作狀態(tài)。六、思考題如果檢測(cè)物體有一層很薄的鍍膜層，會(huì)被檢測(cè)出來(lái)嗎？實(shí)驗(yàn)4.4色標(biāo)傳感器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋容^單臂、半橋、全橋輸出時(shí)的靈敏度和非線性度，得出相應(yīng)的結(jié)論。二、實(shí)驗(yàn)儀器同實(shí)驗(yàn)一。三、實(shí)驗(yàn)原理色標(biāo)傳感器（光電檢測(cè)傳感器）俗稱(chēng)光電頭、電子眼。它采用的是光發(fā)射接收原理，發(fā)出調(diào)制光，接收被檢測(cè)物體的反射光，并根據(jù)接收光信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)區(qū)分不同的顏色，或判別物體的存在與否。如圖4-3所示，工作原理簡(jiǎn)易圖圖4-3：色標(biāo)傳感器工作原理簡(jiǎn)易圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1 從實(shí)驗(yàn)臺(tái)上接入+15v電源，實(shí)驗(yàn)對(duì)象上紅色弱電柱為電源正極，黑色為

25、負(fù)極，藍(lán)色為信號(hào)線。2 設(shè)置色標(biāo)傳感器。設(shè)置方法步驟如下：長(zhǎng)按色標(biāo)傳感器上黃色按鍵2秒，此時(shí)有紅色燈在閃，按下黃色按鍵；紅色燈快速閃爍，將白色塑料物塊放在燈下，在按下黃色按鍵，紅燈又慢速閃爍，再一次按下黃色按鍵，紅燈停止閃爍。3 將萬(wàn)用表接到實(shí)驗(yàn)對(duì)象上，觀察傳感器輸出的電壓信號(hào)。4 將氣泵與實(shí)驗(yàn)對(duì)象相連，電磁閥接入到信號(hào)處理模塊上；接線參考圖5-15 將檢測(cè)物料遮擋住色標(biāo)傳感器，觀察萬(wàn)用表上電壓的值；將檢測(cè)物料拿開(kāi)，不遮擋住傳感器，觀察萬(wàn)用表上電壓的值。6 直流電機(jī)從實(shí)驗(yàn)臺(tái)上接入+24v電壓，信號(hào)線接入到信號(hào)處理模塊（接線參考圖5-2），在將白色塑料的檢測(cè)物料放在履帶上遮擋住漫反射傳感器，觀察

26、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。7 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較色標(biāo)傳感器與其他傳感器的不同。六、思考題如何設(shè)置色標(biāo)傳感器，使色標(biāo)傳感器檢測(cè)黑色的物塊，不檢測(cè)白色的物塊；怎樣設(shè)置使色標(biāo)傳感器同時(shí)檢測(cè)白色和黑色的物塊。實(shí)驗(yàn)4.5 物料分揀綜合實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐暾耐瓿晌锪戏謷?shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)儀器同實(shí)驗(yàn)一；三、實(shí)驗(yàn)步驟21. 用導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)對(duì)象與信號(hào)處理模塊想連接，信號(hào)處理模塊各個(gè)接線口定義如圖4-4所示；接線示意圖如4-5所示。97654311211108圖4-4 1：色標(biāo)傳感器信號(hào)接口2：電磁閥1驅(qū)動(dòng)接口 3：漫反射傳感器信號(hào)接口4：霍爾傳感器信號(hào)接口5：電磁閥2驅(qū)動(dòng)接口

27、 6：直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)接口7：渦流傳感器信號(hào)接口8：電磁閥3驅(qū)動(dòng)接口9、10：gnd地線接口11 傳感器輸出接口12：電磁閥信號(hào)輸入接口實(shí)驗(yàn)對(duì)象上的傳感器信號(hào)線接入到信號(hào)處理模塊信號(hào)接口（見(jiàn)圖4-4所示），電磁閥的電源正極接到信號(hào)模塊的電池閥驅(qū)動(dòng)接口（見(jiàn)圖4-4所示）；信號(hào)處理模塊上所有g(shù)nd全部連通的。拿其中一組傳感器和電磁閥為例，見(jiàn)圖4-5所示。圖4-5 設(shè)備之間連線示意圖2. 用氣管將氣泵與實(shí)驗(yàn)對(duì)象相連，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)對(duì)象上氣壓表上的手滑閥，連線見(jiàn)圖5-2所示；3. 從實(shí)驗(yàn)臺(tái)上接入電源；+24v、+12v、+5v、gnd；4. 將物料放在履帶上，遮擋住漫反射傳感器，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；5. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，

28、關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備。項(xiàng)目5電子稱(chēng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私怆娮臃Q(chēng)的工作原理。二、實(shí)驗(yàn)儀器cgq-54型 實(shí)驗(yàn)對(duì)象，測(cè)試儀；三、實(shí)驗(yàn)步驟1 將實(shí)驗(yàn)對(duì)象與測(cè)試儀通過(guò)傳感器數(shù)接口用數(shù)據(jù)線相連，2 按下電源開(kāi)關(guān)，觀察儀表的主副顯示屏的數(shù)字變化。3 設(shè)置測(cè)試儀控制表；圖5-1為測(cè)試儀的面板示意圖；設(shè)置步驟如下：1：按3號(hào)按鍵將主顯示屏清零；2：按4號(hào)按鍵將副顯示屏清零；4 將待測(cè)物體放在圓形的電子稱(chēng)上或者人站在圓形的電子稱(chēng)，觀察主副屏上顯示的數(shù)字；76328145圖5-1 測(cè)試儀面板示意圖1：表頭主顯示屏 2：表頭副顯示屏 3：主顯示屏清零4：副顯示屏清零5：參數(shù)設(shè)置按鍵 6：標(biāo)定設(shè)置按鍵7：傳感器接

29、口8：測(cè)試儀電源開(kāi)關(guān)四、注意事項(xiàng)1：電子稱(chēng)最大量程為100kg.2：測(cè)試儀直接由ac220v供電，操作時(shí)請(qǐng)注意安全用電；五、表頭設(shè)置setup介紹1：按set鍵，顯示set。確認(rèn)2：ala1： 輸入清零范圍值，確認(rèn)3：ala2： 輸入上極限值，確認(rèn)4：ala21：輸入上限值回差值，確認(rèn)5：ala3：輸入下限值，確認(rèn)6：ala31：輸入下限值回差值，確認(rèn)7：ala4： 輸入峰峰值自動(dòng)清零范圍，確認(rèn)8：ala5：設(shè)置上下限判斷方式及串口發(fā)送的數(shù)據(jù)，0為實(shí)時(shí)值，1為峰值（卸力后判斷,ala4作為零區(qū)值），2為峰值（實(shí)時(shí)判斷），確認(rèn)；9：ala6： 設(shè)置模擬量輸出方式，0-5（0-5v、0-10v或者

30、0-20ma）,1-5(1-5v或者4-20ma)。此時(shí)有一標(biāo)準(zhǔn)5v或者20ma輸出供校準(zhǔn)，確認(rèn)；10：ala61：調(diào)模擬量輸出零位；11：ala62：調(diào)模擬量輸出滿度；12：ala63：調(diào)模擬量輸出極性，0為單極，1為雙極；13：ala7：輸入自動(dòng)清零范圍，確認(rèn)；14：ala8：設(shè)置負(fù)重量歸零延時(shí)時(shí)間，0ff代表此項(xiàng)功能無(wú)效，0.19.9表示檢測(cè)到重量值在0.19.9秒時(shí)間內(nèi)為負(fù)值將顯示歸零。15：sc：設(shè)置串口發(fā)送方式，0為連續(xù)，1為命令，2為modbus,確認(rèn)；16：baud：設(shè)置波特率，60019200，確認(rèn)17：addr：設(shè)置儀表地址，0099，00表示無(wú)地址，確認(rèn)，返回正常狀態(tài)。項(xiàng)

31、目6 溫度測(cè)控實(shí)驗(yàn)6.1智能調(diào)節(jié)儀溫度控制實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈖id智能模糊+位式調(diào)節(jié)溫度控制原理。二、實(shí)驗(yàn)儀器智能調(diào)節(jié)儀、pt100、溫度源。三、實(shí)驗(yàn)原理位式調(diào)節(jié)位式調(diào)節(jié)（on/off）是一種簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)方式，常用于一些對(duì)控制精度不高的場(chǎng)合作溫度控制，或用于報(bào)警。位式調(diào)節(jié)儀表用于溫度控制時(shí)，通常利用儀表內(nèi)部的繼電器控制外部的中間繼電器再控制一個(gè)交流接觸器來(lái)控制電熱絲的通斷達(dá)到控制溫度的目的。pid智能模糊調(diào)節(jié)pid智能溫度調(diào)節(jié)器采用人工智能調(diào)節(jié)方式，是采用模糊規(guī)則進(jìn)行pid調(diào)節(jié)的一種先進(jìn)的新型人工智能算法，能實(shí)現(xiàn)高精度控制，先進(jìn)的自整定（at）功能使得無(wú)需設(shè)置控制參數(shù)。在誤差大時(shí)，運(yùn)用模糊算法

32、進(jìn)行調(diào)節(jié)，以消除pid飽和積分現(xiàn)象，當(dāng)誤差趨小時(shí)，采用pid算法進(jìn)行調(diào)節(jié)，并能在調(diào)節(jié)中自動(dòng)學(xué)習(xí)和記憶被控對(duì)象的部分特征以使效果最優(yōu)化，具有無(wú)超調(diào)、高精度、參數(shù)確定簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。溫度控制基本原理由于溫度具有滯后性，加熱源為一滯后時(shí)間較長(zhǎng)的系統(tǒng)。本實(shí)驗(yàn)儀采用pid智能模糊+位式雙重調(diào)節(jié)控制溫度。用報(bào)警方式控制風(fēng)扇開(kāi)啟與關(guān)閉，使加熱源在盡可能短的時(shí)間內(nèi)控制在某一溫度值上，并能在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后通過(guò)參數(shù)設(shè)置將加熱源溫度快速冷卻下來(lái)，可節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間。當(dāng)溫度源的溫度發(fā)生變化時(shí)，溫度源中的熱電阻pt100的阻值發(fā)生變化，將電阻變化量作為溫度的反饋信號(hào)輸給pid智能溫度調(diào)節(jié)器，經(jīng)調(diào)節(jié)器的電阻-電壓轉(zhuǎn)換后與溫度設(shè)定值比

33、較再進(jìn)行數(shù)字pid運(yùn)算輸出可控硅觸發(fā)信號(hào)（加熱）和繼電器觸發(fā)信號(hào)（冷卻），使溫度源的溫度趨近溫度設(shè)定值。pid智能溫度控制原理框圖如下圖所示。圖6-1 pid智能溫度控制原理框圖三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1 在控制臺(tái)上的“智能調(diào)節(jié)儀”單元中“輸入”選擇“pt100”，并按圖6-2接線。2 將“+24v輸出”經(jīng)智能調(diào)節(jié)儀“繼電器輸出”，接加熱器風(fēng)扇電源，打開(kāi)調(diào)節(jié)儀電源。3 按住3秒以下，進(jìn)入智能調(diào)節(jié)儀a菜單，儀表靠上的窗口顯示“”，靠下窗口顯示待設(shè)置的設(shè)定值。當(dāng)lock等于0或1時(shí)使能，設(shè)置溫度的設(shè)定值，按“”可改變小數(shù)點(diǎn)位置，按或鍵可修改靠下窗口的設(shè)定值。否則提示“”表示已加鎖。再按3秒以下，回到初

34、始狀態(tài)。4 按住3秒以上，進(jìn)入智能調(diào)節(jié)儀b菜單，靠上窗口顯示“”，靠下窗口顯示待設(shè)置的上限偏差報(bào)警值。按“”可改變小數(shù)點(diǎn)位置，按或鍵可修改靠下窗口的上限報(bào)警值。上限報(bào)警時(shí)儀表右上“al1”指示燈亮。（參考值0.5）5 繼續(xù)按鍵3秒以下，靠上窗口顯示“”，靠下窗口顯示待設(shè)置的自整定開(kāi)關(guān)，按、設(shè)置，“0”自整定關(guān)，“1”自整定開(kāi)，開(kāi)時(shí)儀表右上“at”指示燈亮。6 繼續(xù)按鍵3秒以下，靠上窗口顯示“dp”，靠下窗口顯示待設(shè)置的儀表小數(shù)點(diǎn)位數(shù)，按“”可改變小數(shù)點(diǎn)位置，按或鍵可修改靠下窗口的比例參數(shù)值。（參考值1）7 繼續(xù)按鍵3秒以下，靠上窗口顯示“p”，靠下窗口顯示待設(shè)置的比例參數(shù)值，按“”可改變小數(shù)點(diǎn)

35、位置，按或鍵可修改靠下窗口的比例參數(shù)值。8 繼續(xù)按鍵3秒以下，靠上窗口顯示“i”，靠下窗口顯示待設(shè)置的積分參數(shù)值，按“”可改變小數(shù)點(diǎn)位置，按或鍵可修改靠下窗口的積分參數(shù)值。9 繼續(xù)按鍵3秒以下，靠上窗口顯示“d”，靠下窗口顯示待設(shè)置的微分參數(shù)值，按“”可改變小數(shù)點(diǎn)位置，按或鍵可修改靠下窗口的微分參數(shù)值。10 繼續(xù)按鍵3秒以下，靠上窗口顯示“t”，靠下窗口顯示待設(shè)置的輸出周期參數(shù)值，按“”可改變小數(shù)點(diǎn)位置，按或鍵可修改靠下窗口的輸出周期參數(shù)值。11 繼續(xù)按鍵3秒以下，靠上窗口顯示“sc”，靠下窗口顯示待設(shè)置的測(cè)量顯示誤差休正參數(shù)值，按“”可改變小數(shù)點(diǎn)位置，按或鍵可修改靠下窗口的測(cè)量顯示誤差休正參

36、數(shù)值。（參考值0）12 繼續(xù)按鍵3秒以下，靠上窗口顯示“up”，靠下窗口顯示待設(shè)置的功率限制參數(shù)值，按“”可改變小數(shù)點(diǎn)位置，按或鍵可修改靠下窗口的功率限制參數(shù)值。（參考值100%）13 繼續(xù)按鍵3秒以下，靠上窗口顯示“l(fā)ck”，靠下窗口顯示待設(shè)置的鎖定開(kāi)關(guān)，按或鍵可修改靠下窗口的鎖定開(kāi)關(guān)狀態(tài)值，“0”允許a、b菜單，“1”只允許a菜單，“2”禁止所有菜單。繼續(xù)按鍵3秒以下，回到初始狀態(tài)。14 設(shè)置不同的溫度設(shè)定值，并根據(jù)控制理論來(lái)修改不同的p、1、d、t參數(shù)，觀察溫度控制的效果。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1簡(jiǎn)述溫度控制原理并畫(huà)出其原理框圖。圖6-2實(shí)驗(yàn)6.2鉑熱電阻溫度特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私忏K熱電阻

37、的特性與應(yīng)用。二、 實(shí)驗(yàn)儀器智能調(diào)節(jié)儀、pt100（2只）、溫度源、溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K。三、 實(shí)驗(yàn)原理利用導(dǎo)體電阻隨溫度變化的特性，熱電阻用于測(cè)量時(shí)，要求其材料電阻溫度系數(shù)大，穩(wěn)定性好，電阻率高，電阻與溫度之間最好有線性關(guān)系。當(dāng)溫度變化時(shí)，感溫元件的電阻值隨溫度而變化，這樣就可將變化的電阻值通過(guò)測(cè)量電路轉(zhuǎn)換電信號(hào)，即可得到被測(cè)溫度。四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1重復(fù)溫度控制實(shí)驗(yàn)，將溫度控制在500c，在另一個(gè)溫度傳感器插孔中插入另一只鉑熱電阻溫度傳感器pt100。2將15v直流穩(wěn)壓電源接至溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K。溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K的輸出uo2接實(shí)驗(yàn)臺(tái)直流電壓表。3將溫度傳感器模塊上差動(dòng)放大器的輸入端ui短

38、接，調(diào)節(jié)電位器rw4使直流電壓表顯示為零。4按圖6-3接線，并將pt100的3根引線插入溫 圖6-3 鉑電阻溫度特性測(cè)試接示圖度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K中rt兩端（其中顏色相同的兩個(gè)接線端是短路的）。5拿掉短路線，將r7兩端接到差動(dòng)放大器的輸入ui，記下模塊輸出uo2的電壓值。 6改變溫度源的溫度每隔50c記下uo2的輸出值。直到溫度升至1200c。并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入下表。t（）uo2（v） 表6-1四、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)表6-1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出uo2-t曲線，分析pt100的溫度特性曲線，計(jì)算其非線性誤差。實(shí)驗(yàn)6.3銅熱電阻溫度特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私忏~熱電阻測(cè)溫基本原理與特性；二、實(shí)驗(yàn)儀器智能調(diào)節(jié)儀、

39、溫度源、溫度傳感器模塊、鉑熱電阻pt100、銅熱電阻cu50、15v電源、數(shù)顯單元。三、實(shí)驗(yàn)原理銅熱電阻以金屬銅作為感溫元件。它的特點(diǎn)是：電阻溫度系數(shù)較大、價(jià)格便宜、互換性好、固有電阻小、體積大。使用溫度范圍是-50150，在此溫度范圍內(nèi)銅熱電阻與溫度的關(guān)系是非線性的。如按線性處理，雖然方便，但誤差較大。通常用下式描述銅熱電阻的電阻與溫度關(guān)系： 式中，溫度為0時(shí)銅熱電阻的電阻值，通常取=50或=100；溫度為t時(shí)銅熱電阻的電阻值；t被測(cè)溫度；a，b，c為常數(shù)，當(dāng)w100=1.428時(shí)，a=4.2889910-3-1，b=-2.13310-7-2，c=1.23310-9-3。銅熱電阻體結(jié)構(gòu)如圖6

40、-5所示，通常用直徑0.1mm的漆包線或絲包線雙線繞制，而后浸以酚醛樹(shù)脂成為一個(gè)銅電阻體，再用鍍銀銅線作引出線，穿過(guò)絕緣套管。銅電阻的缺點(diǎn)是電阻率較低，電阻體的體積較大，熱慣性也較大，在100以上易氧化，因此只能用于低溫以及無(wú)侵蝕性的介質(zhì)中。1-引出線 2-補(bǔ)償線阻 3-銅熱電阻絲 4-引出線圖6-5 銅熱電阻體結(jié)構(gòu)銅熱電阻cu50的電阻溫度特性（分度表）見(jiàn)表6-2。表6-2 銅熱電阻分度表（分度號(hào)：cu50；單位：）溫度（）01234567890500050.2150.4350.6450.8651.0751.2851.5051.7151.931052.1452.3652.5752.7853.

41、0053.2153.4353.6453.8654.072054.2854.5054.7154.9255.1455.3555.5755.7856.0056.213056.4256.6456.8554.0757.2857.4957.7157.9258.1458.354058.5658.7858.9959.2059.4259.6359.8560.0660.2760.495060.7060.9261.1361.3461.5661.7761.9862.2062.4162.636062.8463.0563.2763.4863.7063.9164.1264.3464.5564.767064.9865.196

42、5.4165.6265.8366.0566.2666.4866.6966.968067.1267.3367.5467.7667.9768.1968.4068.6268.8369.009069.2669.4769.6869.9070.1170.3370.5470.7670.9771.1810071.4071.6171.8372.0472.2572.4772.6872.8073.1171.3311073.5473.7573.9774.1874.4074.6174.8375.0475.2676.4712075.6875.9076.1176.3376.5476.7676.9777.1977.4077.

43、62四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟銅熱電阻cu50調(diào)理電路按圖6-6所示接線。圖6-6 銅熱電阻cu50調(diào)理電路原理圖1重復(fù)溫度控制實(shí)驗(yàn)，將溫度源的溫度設(shè)定在500c，在溫度源另一個(gè)溫度傳感器插孔中插入cu50溫度傳感器。2將15v直流穩(wěn)壓電源接至溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K。溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K的輸出uo2接主控臺(tái)直流電壓表。打開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)及智能調(diào)節(jié)儀電源。3短接模塊上差動(dòng)放大器的輸入端ui，調(diào)節(jié)電位器rw4使直流電壓表顯示為零。4拿掉短路線，按圖6-6接線，并將cu50傳感器的三根引出線（同顏色的兩個(gè)端子短接）插入溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K中“rt”。兩端。并將r7和一個(gè)100電阻r6并聯(lián)。 5將+5v直流電源接到電橋兩端，

44、電橋輸出接到差動(dòng)放大器的輸入ui，調(diào)節(jié)平衡電位器rw2，使輸出uo2為0。6按實(shí)驗(yàn)溫度控制實(shí)驗(yàn)設(shè)置智能調(diào)節(jié)儀參數(shù)，改變溫度源的溫度每隔50c記下uo2的輸出值，直到溫度升至1450c。并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入下表。表6-3t（）uo2（v）五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)表6-3所記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制vo（v）- t（）實(shí)驗(yàn)曲線，并計(jì)算非線性誤差。實(shí)驗(yàn)6.4k型熱電偶測(cè)溫實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈑型熱電偶的特性與應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)儀器智能調(diào)節(jié)儀、pt100、k型熱電偶、溫度源、溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K。三、實(shí)驗(yàn)原理熱電偶傳感器的工作原理熱電偶是一種使用最多的溫度傳感器，它的原理是基于1821年發(fā)現(xiàn)的塞貝克效應(yīng)，即兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)

45、體a或b組成一個(gè)回路，其兩端相互連接，只要兩節(jié)點(diǎn)處的溫度不同，一端溫度為t，另一端溫度為t0，則回路中就有電流產(chǎn)生，見(jiàn)圖6-7（a），即回路中存在電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)被稱(chēng)為熱電勢(shì)。圖6-7（a） 圖6-7（b）兩種不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體的組合被稱(chēng)為熱電偶。當(dāng)回路斷開(kāi)時(shí)，在斷開(kāi)處a，b之間便有一電動(dòng)勢(shì)et，其極性和量值與回路中的熱電勢(shì)一致，見(jiàn)圖6-7（b），并規(guī)定在冷端，當(dāng)電流由a流向b時(shí)，稱(chēng)a為正極，b為負(fù)極。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)et較小時(shí)，熱電勢(shì)et與溫度差（t-t0）成正比，即et=sab（t-t0） （1）sab為塞貝克系數(shù)，又稱(chēng)為熱電勢(shì)率，它是熱電偶的最重要的特征量，其符號(hào)和大小取決于熱電極材料的相對(duì)特

46、性。熱電偶的基本定律：（1）均質(zhì)導(dǎo)體定律由一種均質(zhì)導(dǎo)體組成的閉合回路，不論導(dǎo)體的截面積和長(zhǎng)度如何，也不論各處的溫度分布如何，都不能產(chǎn)生熱電勢(shì)。（2）中間導(dǎo)體定律用兩種金屬導(dǎo)體a，b組成熱電偶測(cè)量時(shí)，在測(cè)溫回路中必須通過(guò)連接導(dǎo)線接入儀表測(cè)量溫差電勢(shì)eab（t，t0），而這些導(dǎo)體材料和熱電偶導(dǎo)體a，b的材料往往并不相同。在這種引入了中間導(dǎo)體的情況下，回路中的溫差電勢(shì)是否發(fā)生變化呢？熱電偶中間導(dǎo)體定律指出：在熱電偶回路中，只要中間導(dǎo)體c兩端溫度相同，那么接入中間導(dǎo)體c對(duì)熱電偶回路總熱電勢(shì)eab（t，t0）沒(méi)有影響。（3）中間溫度定律如圖6-8所示，熱電偶的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度為t1，t2時(shí)，熱電勢(shì)為eab（

47、t1，t2）；兩結(jié)點(diǎn)溫度為t2，t3時(shí)，熱電勢(shì)為eab（t2，t3），那么當(dāng)兩結(jié)點(diǎn)溫度為t1，t3時(shí)的熱電勢(shì)則為eab（t1，t2）+ eab（t2，t3）=eab（t1，t3） （2）式（2）就是中間溫度定律的表達(dá)式。譬如：t1=100，t2=40，t3=0，則eab（100，40）+eab（40，0）=eab（100，0） （3）圖6-8熱電偶的分度號(hào)熱電偶的分度號(hào)是其分度表的代號(hào)（一般用大寫(xiě)字母s、r、b、k、e、j、t、n表示）。它是在熱電偶的參考端為0的條件下，以列表的形式表示熱電勢(shì)與測(cè)量端溫度的關(guān)系。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1重復(fù)實(shí)驗(yàn)pt100溫度控制實(shí)驗(yàn)，將溫度控制在500c，在另一個(gè)溫度傳感器插孔中插入k型熱電偶溫度傳感器。2將15v直流穩(wěn)壓電源接入溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K中。溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K的輸出uo2接主控臺(tái)直流電壓表。3將溫度傳感器模塊上差動(dòng)放大器的輸入端ui短接，調(diào)節(jié)rw3到最大位置，再調(diào)節(jié)電位器rw4使直流電壓表顯示為零。4拿掉短路線