現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)指南

1、1目 錄實(shí)驗(yàn)一 金屬箔式應(yīng)變片單臂電橋性能實(shí)驗(yàn) .1實(shí)驗(yàn)二 金屬箔式應(yīng)變片半橋性能實(shí)驗(yàn) .4實(shí)驗(yàn)三 金屬箔式應(yīng)變片全橋性能實(shí)驗(yàn) .6實(shí)驗(yàn)四 金屬箔式應(yīng)變片單臂、半橋、全橋性能比較 .7實(shí)驗(yàn)五 金屬箔式應(yīng)變片的溫度影響實(shí)驗(yàn) .7實(shí)驗(yàn)六 直流全橋的應(yīng)用電子秤實(shí)驗(yàn) .8實(shí)驗(yàn)七 移相器實(shí)驗(yàn) .9實(shí)驗(yàn)八 相敏檢波器實(shí)驗(yàn) .11實(shí)驗(yàn)九 交流全橋的應(yīng)用振動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn) .13實(shí)驗(yàn)十 電容式傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn) .16實(shí)驗(yàn)十一 電容傳感器動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn) .18實(shí)驗(yàn)十二 直流激勵(lì)時(shí)霍爾式傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn) .20實(shí)驗(yàn)十三 交流激勵(lì)時(shí)霍爾式傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn) .21實(shí)驗(yàn)十四 霍爾測(cè)速實(shí)驗(yàn)* .22實(shí)驗(yàn)十五 壓電式傳

2、感器測(cè)量振動(dòng)實(shí)驗(yàn) .23實(shí)驗(yàn)十六 CU50 溫度傳感器的溫度特性實(shí)驗(yàn).24實(shí)驗(yàn)十七 熱電偶測(cè)溫性能實(shí)驗(yàn) .26實(shí)驗(yàn)十八 紅外遙控（光敏管）應(yīng)用實(shí)驗(yàn) .28附錄一 溫控儀表操作說明 .292實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 金屬箔式應(yīng)變片金屬箔式應(yīng)變片單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饨饘俨綉?yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)，單臂電橋工作原理和性能。二、基本原理：二、基本原理：電阻絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值發(fā)生變化，這就是電阻應(yīng)變效應(yīng)，描述電阻應(yīng)變效應(yīng)的關(guān)系式為：KRR /式中為電阻絲電阻的相對(duì)變化，為應(yīng)變靈敏系數(shù)，為電阻絲長(zhǎng)RR/Kll /度相對(duì)變化，金屬箔式應(yīng)變片就是通過光刻、腐蝕等工

3、藝制成的應(yīng)變敏感元件，通過它轉(zhuǎn)換被測(cè)部位的受力狀態(tài)變化，電橋的作用是完成電阻到電壓的比例變化，電橋的輸出電壓反映了相應(yīng)的受力狀態(tài)。單臂電橋輸出電壓O1。U4/EK三、需用器件與單元：三、需用器件與單元：應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、應(yīng)變式傳感器、砝碼、數(shù)顯表（主控臺(tái)上電壓表） 、15V 電源、4V 電源、萬用表（自備） 。四、實(shí)驗(yàn)步驟：四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、檢查應(yīng)變傳感器的安裝、檢查應(yīng)變傳感器的安裝根據(jù)圖 1-1 應(yīng)變式傳感器已裝于應(yīng)變傳感器模塊上。傳感器中各應(yīng)變片已接入模塊的左上方的 R1、R2、R3、R4。加熱絲也接于模塊上，可用萬用表進(jìn)行測(cè)量判別，各應(yīng)變片初始阻值 R1= R2= R3= R4=35

4、0，加熱絲初始阻值為 50 左右。2、差動(dòng)放大器的調(diào)零、差動(dòng)放大器的調(diào)零首先將實(shí)驗(yàn)?zāi)K調(diào)節(jié)增益電位器 Rw3順時(shí)針到底（即此時(shí)放大器增益最大。然后將差動(dòng)放大器的正、負(fù)輸入端相連并與地短接，輸出端與主控臺(tái)上的電壓表輸入端 Vi 相連。檢查無誤后從主控臺(tái)上接入模塊電源15V 以及地線。合上主控臺(tái)電源開關(guān)，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)K上的調(diào)零電位器 Rw4，使電壓表顯示為零（電壓表的切換開關(guān)打到 2V 檔） 。關(guān)閉主控箱電源。 （注意： Rw4的位置一旦確定，就不能應(yīng)變片 引出線 固定墊圈 固定螺絲 限程螺絲 模塊 彈性體 托盤 加熱絲 應(yīng)變片 圖 1-1 應(yīng)變式傳感器安裝示意圖 3改變，一直到做完實(shí)驗(yàn)為止）3、電

5、橋調(diào)零、電橋調(diào)零適當(dāng)調(diào)小增益 Rw3（順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 3-4 圈，電位器最大可順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 5 圈） ，將應(yīng)變式傳感器的其中一個(gè)應(yīng)變片 R1（即模塊左上方的 R1）接入電橋作為一個(gè)橋臂與 R5、R6、R7接成直流電橋（R5、R6、R7模塊內(nèi)已連接好，其中模塊上虛線電阻符號(hào)為示意符號(hào)，沒有實(shí)際的電阻存在） ，按圖 1-2 完成接線，接上橋路電源4V（從主控箱引入） ，同時(shí)，將模塊左上方撥段開關(guān)撥至左邊“直流”檔（直流檔和交流檔調(diào)零電阻阻值不同） 。檢查接線無誤后，合上主控箱電源開關(guān)。調(diào)節(jié)電橋調(diào)零電位器 Rw1，使數(shù)顯表顯示為零。備注：1、如出現(xiàn)零漂現(xiàn)象，則是應(yīng)變片在供電電壓下，應(yīng)變片本身通過電流所形成

6、的應(yīng)變片溫度效應(yīng)的影響，可觀察零漂數(shù)值的變化，若調(diào)零后數(shù)值穩(wěn)定下來，表示應(yīng)變片已處于工作狀態(tài)，時(shí)間大概 510 分鐘。2、如出現(xiàn)數(shù)值不穩(wěn)定，電壓表讀數(shù)隨機(jī)跳變情況，可再次確認(rèn)各實(shí)驗(yàn)線的連接是否牢靠，且保證實(shí)驗(yàn)過程中，盡量不接觸實(shí)驗(yàn)線，另外，由于應(yīng)變實(shí)驗(yàn)增益比較大，實(shí)驗(yàn)線陳舊或老化后產(chǎn)生線間電容效應(yīng)，也會(huì)產(chǎn)生此現(xiàn)象。4、測(cè)量并記錄、測(cè)量并記錄在電子秤上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到 200g 砝碼加完。記下實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表 1-1，關(guān)閉電源。+4V -4V 接主控箱 電源輸出 接主控箱 電源輸出 接主控箱 電源輸出 圖 1-2 應(yīng)變式傳感器單臂電橋?qū)嶒?yàn)接線圖

7、接數(shù)顯表 Vi 地 R1 加熱 4表 1-1 單臂電橋輸出電壓與加負(fù)載重量值5、計(jì)算靈敏度和誤差 根據(jù)表 1-1 計(jì)算系統(tǒng)靈敏度 S，S=（輸出電壓變化量；重量Wu /uW變化量） ；計(jì)算非線性誤差：f1=F S100%，式中為輸出值（多次測(cè)量ym/m時(shí)為平均值）與擬合直線的最大偏差，F(xiàn) S滿量程輸出平均值，此處為 500g 或y200g。五、思考題：五、思考題：?jiǎn)伪垭姌驎r(shí)，作為橋臂電阻應(yīng)變片應(yīng)選用：（1）正（受拉）應(yīng)變片（2）負(fù)（受壓）應(yīng)變片（3）正、負(fù)應(yīng)變片均可。重量（g）電壓（mv）5實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 金屬箔式應(yīng)變片金屬箔式應(yīng)變片半橋性能實(shí)驗(yàn)半橋性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^半橋與

8、單臂電橋的不同性能，了解其特點(diǎn)。二、基本原理：二、基本原理：不同受力方向的兩片應(yīng)變片（實(shí)驗(yàn)?zāi)K上對(duì)應(yīng)變片的受力方向有標(biāo)識(shí)）接入電橋作為鄰邊，電橋輸出靈敏度提高，非線性得到改善。當(dāng)兩片應(yīng)變片阻值和應(yīng)變量相同時(shí)，其橋路輸出電壓 Uo2=。2/EK三、需要器件與單元：三、需要器件與單元：應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、應(yīng)變式傳感器、砝碼、數(shù)顯表（主控臺(tái)上電壓表） 、15V 電源、4V 電源、萬用表（自備） 。四、實(shí)驗(yàn)步驟：四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、保持金屬箔式應(yīng)變片實(shí)驗(yàn)中的 Rw3和 Rw4的當(dāng)前位置不變。2、根據(jù)圖 1-3 接線。R1、R2為實(shí)驗(yàn)?zāi)K左上方的應(yīng)變片，此時(shí)要根據(jù)模塊上的標(biāo)識(shí)確認(rèn) R1和 R2受力狀態(tài)相

9、反，即將傳感器中兩片受力相反（一片受拉、一片受壓）的電阻應(yīng)變片作為電橋的相鄰邊。接入橋路電源4V，檢查連線無誤后，合上主控箱電源，調(diào)節(jié)電橋調(diào)零電位器 Rw1進(jìn)行橋路調(diào)零。依次輕放標(biāo)準(zhǔn)砝碼，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表 1-2，根據(jù)表 1-2 計(jì)算靈敏度 S=，非線性誤差Wu /f2。接主控箱電源輸出 接主控箱電源輸出 接數(shù)顯表Vi 地 圖 1-3 應(yīng)變式傳感器半橋?qū)嶒?yàn)接線圖 6表 1-2 半橋測(cè)量時(shí)，輸出電壓與加負(fù)載重量值重量（g）電壓（mv）五、思考題：五、思考題：橋路（差動(dòng)電橋）測(cè)量時(shí)存在非線性誤差，是因?yàn)椋海?）電橋測(cè)量原理上存在非線性（2）應(yīng)變片應(yīng)變效應(yīng)是非線性的（3）調(diào)零值不是真正為零。7實(shí)驗(yàn)三

10、實(shí)驗(yàn)三 金屬箔式應(yīng)變片金屬箔式應(yīng)變片全橋性能實(shí)驗(yàn)全橋性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私馊珮驕y(cè)量電路的優(yōu)點(diǎn)。二、基本原理：二、基本原理：全橋測(cè)量電路中，將受力性質(zhì)相同的兩應(yīng)變片接入電橋?qū)叄芰Ψ较虿煌慕尤豚忂?，?dāng)應(yīng)變片初始阻值：R1= R2= R3= R4，其變化值R1=R2=R3=R4時(shí)，其橋路輸出電壓 Uo3=。其輸出靈敏度比半橋又提高KE了一倍，非線性誤差和溫度誤差均得到改善。三、需用器件和單元：三、需用器件和單元：應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、應(yīng)變式傳感器、砝碼、數(shù)顯表（主控臺(tái)上電壓表） 、15V 電源、4V 電源、萬用表（自備） 。四、實(shí)驗(yàn)步驟：四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、保持單臂、半橋?qū)嶒?yàn)中

11、的 Rw3和 Rw4的當(dāng)前位置不變。2、根據(jù)圖 1-4 接線，實(shí)驗(yàn)方法與半橋?qū)嶒?yàn)相同，全橋測(cè)量電路中，將受力性質(zhì)相同的兩應(yīng)變片接入電橋?qū)?，不同的接入鄰邊，將?shí)驗(yàn)結(jié)果填入表 1-3；進(jìn)行靈敏度和非線性誤差計(jì)算。表 1-3 全橋輸出電壓與加負(fù)載重量值重量（g）電壓（mv）83、根據(jù)表 1-3 計(jì)算系統(tǒng)靈敏度 S，S=（輸出電壓變化量；Wu /u重量變化量） ；計(jì)算非線性誤差：f1=F S100%，式中為輸出值Wym/m（多次測(cè)量時(shí)為平均值）與擬合直線的最大偏差，F(xiàn) S滿量程輸出平均值。y實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 金屬箔式應(yīng)變片單臂、半橋、全橋性能比較金屬箔式應(yīng)變片單臂、半橋、全橋性能比較一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)

12、驗(yàn)?zāi)康模罕容^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)步驟：二、實(shí)驗(yàn)步驟：根據(jù)實(shí)驗(yàn)一、二、三所得的單臂、半橋和全橋輸出時(shí)的靈敏度和非線性度，從理論上進(jìn)行分析比較。闡述理由（注意：實(shí)驗(yàn)一、二、三中的放大器增益 RW3 必須在相同的位置） 。實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)五 金屬箔式應(yīng)變片的溫度影響實(shí)驗(yàn)金屬箔式應(yīng)變片的溫度影響實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鉁囟葘?duì)應(yīng)變片測(cè)試系統(tǒng)的影響。二、基本原理：二、基本原理：電阻應(yīng)變片的溫度影響，主要來自兩個(gè)方面：1）敏感柵絲的溫度系數(shù)，2）應(yīng)變柵線膨脹系數(shù)與彈性體（或被測(cè)試件）的線膨脹系數(shù)不一致會(huì)產(chǎn)生附加應(yīng)變。因此當(dāng)溫度變化時(shí)，在被測(cè)體受力狀態(tài)不變時(shí)

13、，輸出會(huì)有變化。三、需用器件與單元：三、需用器件與單元：應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、數(shù)顯表單元（主控臺(tái)電壓表） 、直流源、加熱器（已貼在應(yīng)變電子稱其中一片應(yīng)變片的緊挨下方）四、實(shí)驗(yàn)步驟：四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、保持全橋應(yīng)變實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2、將 200g 砝碼加于砝碼盤上，在數(shù)顯表上讀取某一整數(shù) Uo1。3、將 5V 直流穩(wěn)壓電源（主控箱）接于實(shí)驗(yàn)?zāi)K的加熱器插孔上，數(shù)分鐘后待數(shù)顯表電壓顯示基本穩(wěn)定后，記下讀數(shù) Uot，UotUo1即為溫度變化的影響。計(jì)算這一溫度變化產(chǎn)生的相對(duì)誤差。%1001otootUUU五、思考題：五、思考題：91、金屬箔式應(yīng)變片溫度影響有哪些消除方法？2、應(yīng)變式傳感器可否用于測(cè)量溫度？實(shí)驗(yàn)

14、六實(shí)驗(yàn)六 直流全橋的應(yīng)用直流全橋的應(yīng)用電子秤實(shí)驗(yàn)電子秤實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂弧?shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鈶?yīng)變片直流全橋的應(yīng)用及電路的標(biāo)定。二、基本原理：二、基本原理：電子秤實(shí)驗(yàn)原理為全橋測(cè)量原理，通過對(duì)電路調(diào)節(jié)使電路輸出的電壓值為重量對(duì)應(yīng)值，電壓量綱（V）改為重量量綱（g）即成為一臺(tái)原始電子秤。三、需用器件與單元：三、需用器件與單元：應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、應(yīng)變式傳感器、砝碼、15V 電源、4V 電源、數(shù)顯表（主控臺(tái)電壓表） 。四、實(shí)驗(yàn)步驟：四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、按單臂實(shí)驗(yàn)中的步驟將差動(dòng)放大器調(diào)零：按全橋電路接線，合上主控箱電源開關(guān)調(diào)節(jié)電橋平衡電位器 Rw1，使數(shù)顯表顯示 0.00V。2、將 10 只砝碼全部置于

15、傳感器的托盤上，調(diào)節(jié)電位器 Rw3（增益即滿量程調(diào)節(jié)） ，使數(shù)顯表顯示為 0.200V（2V 檔測(cè)量）或-0.200V。3、拿去托盤上的所有砝碼，調(diào)節(jié)電位器 Rw4（零位調(diào)節(jié)） ，使數(shù)顯表顯示為0.000V 或-0.000V。4、重復(fù) 2、3 步驟的標(biāo)定過程，一直到精確為止，把電壓量綱 V 改為重量量綱 g，就可稱重，成為一臺(tái)原始的電子秤。5、把砝碼依次放在托盤上，填入下表：重量（g）電壓（mv）6、根據(jù)上表計(jì)算靈敏度與非線性誤差。10實(shí)驗(yàn)七實(shí)驗(yàn)七 移相器實(shí)驗(yàn)移相器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私膺\(yùn)算放大器構(gòu)成的移相電路和它的原理及工作情況。二、基本原理：二、基本原理：圖 5 為移相電路示

16、意圖，由移相器電路結(jié)構(gòu)圖可求得該電路的閉環(huán)增益 G(s)211121152254411)(11)(RSCWRRSCWRSCWRRRRSG則 211121152254411)(11)(RCjWRRCjWRCjWRRRRjG)1)(1 (4) 1)(1 ()(2212122222212122212122222WCWCWWCCWCWCjG當(dāng) R1=R2=W1= R4=R5=10K 時(shí)有： 由正切三角函半角公式可得：221121212112222112211121)(WCWCWWCCWCWCWCCWtgjG1122221122122122CWWCWCCWarctgtgtgtg從上式可以看出，調(diào)節(jié)電位器

17、 W2將產(chǎn)生相應(yīng)的相位變化。三、需用器件與單元：三、需用器件與單元：移相器/相敏檢波器/低通濾波器模塊、音頻振蕩器、雙線（雙蹤）示波器（自備） 、直流穩(wěn)壓電源15V。四、實(shí)驗(yàn)步驟：四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、了解移相器原理，即通過調(diào)節(jié)電位器使交流信號(hào)產(chǎn)生相位的變化。圖圖 5 1 2 移相器 移相 示波器 0(LV) 音頻振蕩器 移相器 1 2 112、將音頻振蕩器的信號(hào)引入移相器的輸入端（音頻信號(hào)從 0、180插口輸出均可） ，將15V 電源及地線接入移相器模塊，合上主控箱電源。3、將示波器的兩根線分別接到移相器的輸入和輸出端，調(diào)整示波器，觀察示波器的波形。4、調(diào)節(jié)移相器上的電位器，觀察兩個(gè)波形間相位的

18、變化。5、改變音頻振蕩器的頻率，觀察不同頻率的最大移相范圍。五、思考題：五、思考題：1、根據(jù)基本原理公式，分析本移相器的工作原理，并解釋所觀察到的現(xiàn)象。注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：本實(shí)驗(yàn)臺(tái)中音頻信號(hào)由函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生，所以通過移相器后波形局部有些畸變，這不是儀器故障。正確選擇示波器中的“觸發(fā)”形式，以保證雙蹤示波器能看到波形的變化。 移相器的電路原理圖 A2 _ + - A1 + +15V C1 2 3 （2） （1） -15V R3 R6 R5 6 5 1 7 8 4 C2 Rw1 R1 R2 C5 C3 C4 C6 R4 12實(shí)驗(yàn)八實(shí)驗(yàn)八 相敏檢波器實(shí)驗(yàn)相敏檢波器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私?/p>

19、相敏檢波器的原理及工作情況。二、基本原理：二、基本原理：相敏檢波器模塊示意圖如下所示，圖中 Vi 為輸入信號(hào)端，Vo 為輸出端，AC 為交流參考電壓輸入端，DC 為直流參考電壓輸入。當(dāng)有脈沖符號(hào)的兩個(gè)端子為附加觀察端。三、需用器件與單元：三、需用器件與單元：移相器/相敏檢波器/低通濾波器模塊、音頻振蕩器、雙蹤示波器（自備） 、直流穩(wěn)壓電源15V、2V、轉(zhuǎn)速/頻率表、數(shù)顯電壓表。四、旋鈕初始位置：四、旋鈕初始位置：轉(zhuǎn)速/頻率表置頻率檔，音頻振蕩器頻率為 4KHz 左右，幅度置最?。鏁r(shí)針到底） ，直流穩(wěn)壓電源輸出置于2V 檔。五、實(shí)驗(yàn)步驟：五、實(shí)驗(yàn)步驟：1、了解移相器/相敏檢波器/低通濾波器模塊

20、面板上的符號(hào)布局，接入電源15V 及地線。2、根據(jù)如下的電路進(jìn)行接線，將音頻振蕩器的信號(hào) 0 輸出端和移相器及相敏檢波器輸入端 Vi 相接，把示波器兩根輸入線分別接至相敏檢波器的輸入端 Vi 和輸出端 Vo 組成一個(gè)測(cè)量線路。3、將主控臺(tái)電壓選擇撥段開關(guān)撥至+2V 檔位，改變參考電壓的極性（通過13DC 端輸入+2V 或者-2V） ，觀察輸入和輸出波形的相位和幅值關(guān)系。由此可得出結(jié)論，當(dāng)參考電壓為正時(shí)，輸入和輸出同相；當(dāng)參考電壓為負(fù)時(shí)，輸入和輸出反相。4、調(diào)整好示波器，調(diào)整音頻振蕩器的幅度旋鈕，示波器輸出電壓為峰-峰值 4V，通過調(diào)節(jié)移相器和相敏檢波器的電位器，使相敏檢波器的輸出 Vo 為全波

21、整流波形。六、思考題：六、思考題：14根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以知道相敏檢波器的作用是什么？移相器在實(shí)驗(yàn)線路中的作用是什么？（即參考端輸入波形相位的作用） 。實(shí)驗(yàn)九實(shí)驗(yàn)九 交流全橋的應(yīng)用交流全橋的應(yīng)用振動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)振動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂弧?shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饫媒涣麟姌驕y(cè)量動(dòng)態(tài)應(yīng)變參數(shù)的原理與方法。二、基本原理：二、基本原理：對(duì)于交流應(yīng)變信號(hào)用交流電橋測(cè)量時(shí)，橋路輸出的波形為一調(diào)制波，不能直接顯示其應(yīng)變值，只有通過移相檢波和濾波電路后才能得到變化的應(yīng)變信號(hào)，此信號(hào)可以從示波器讀得。三、需用器件與單元：三、需用器件與單元：音頻振蕩器、低頻振蕩器、萬用表（自備） 、應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、移相/相敏檢波/低通

22、濾波器模塊、振動(dòng)源模塊、示波器（自備） 。四、實(shí)驗(yàn)步驟：四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K上的應(yīng)變傳感器不用，改為轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)模塊振動(dòng)梁上的應(yīng)變片（即振動(dòng)模塊上的應(yīng)變輸出，應(yīng)變片已按全橋方式連接） 。15162、按振動(dòng)臺(tái)模塊上的應(yīng)變片順序，用連接線插入應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K上。組成全橋。接線時(shí)應(yīng)注意連接線上每個(gè)插頭的意義，對(duì)角線的阻值為 350 左右，若二組對(duì)角線阻值均為 350，則接法正確。3、按圖連線，接好交流電橋調(diào)平衡電路及系統(tǒng)（音頻振蕩器接 Lv 輸出端接全橋電路一端，另一端接 Lv 的“地”端） ，R8、Rw1、C、Rw2為交流電橋調(diào)平衡網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)將模塊左上方撥段開關(guān)撥至“交流”檔，檢

23、查接線無誤后，合上主控箱電源開關(guān)，將音頻振蕩器的頻率調(diào)節(jié)到 5KHz 左右，幅度調(diào)節(jié)到 10Vp-p。 （頻率可用數(shù)顯表 Fin監(jiān)測(cè)，幅度可用示波器監(jiān)測(cè)） 。將 Rw3順時(shí)針調(diào)節(jié)到最大，用示波器觀察 Vo1或 Vo2（如果增益不夠大，則 Vo1接入 IC4） ，調(diào)節(jié)電位器 Rw1和Rw2使得示波器顯示接近直線（示波器的電壓軸為 0.1V/div，時(shí)間軸為0.1ms/div） 。且用手按振動(dòng)圓盤，波形幅值有明顯變化。將示波器接入相敏檢波的輸出端，觀察示波器的波形，調(diào)節(jié) Rw1、Rw2、Rw4以及移相器和相敏檢波器的旋鈕，使示波器顯示的波形無高低且最?。▍⒖嘉恢茫菏静ㄆ鞯?Y 軸為0.1V/div

24、，X 軸為 0.2ms/div） ，用手按下振動(dòng)圓盤（且按住不放） ，調(diào)節(jié)移相器與相敏檢波器的旋鈕（前面實(shí)驗(yàn)已介紹移相器和相敏檢波器原理） ，使示波器顯示的波形有檢波趨向，即顯示如下波形：4、將低頻振蕩器輸出接入振動(dòng)模塊低頻輸入插孔，調(diào)節(jié)低頻振蕩器輸出幅度和頻率使振動(dòng)臺(tái)（圓盤）明顯振動(dòng)（調(diào)節(jié)頻率和幅度時(shí)應(yīng)緩慢調(diào)節(jié)） 。5、調(diào)節(jié)示波器電壓軸為 50mv/div 或 100mv/div、X 軸為 10ms/div 或 5ms/div17或 2ms/div，用示波器觀察差動(dòng)放大器輸出端（調(diào)幅波）和相敏檢波器輸出端（解調(diào)波）及低通濾波器輸出端（包絡(luò)線波形傳感器信號(hào)）波形，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)電路中各電位器旋鈕，用

25、示波器觀察各環(huán)節(jié)波形，體會(huì)電路中各電位器的作用。在應(yīng)變梁振動(dòng)時(shí)，觀察 Vo1(或 Vo2)波形，此時(shí)為接近包絡(luò)線。將 Vo1(Vo2)連接到相敏檢波器 Vi。觀察此時(shí)相敏檢波輸出 Vo 波形。此時(shí)接近再觀察此時(shí)低通濾波器輸出端波形為正弦波調(diào)節(jié)電位器使各波形接近理論波形，并使低通濾波器輸出波形不失真，并且峰-峰值最大。6、固定低頻振蕩器幅度旋鈕位置不變，低頻輸出端接入數(shù)顯單元的 Fin，把數(shù)顯表的切換開關(guān)打到頻率檔監(jiān)測(cè)低頻頻率。調(diào)節(jié)低頻輸出頻率，用示波器讀出低通濾波器輸出 VO的電壓峰-峰值，填入表 1-5。表 1-5f（Hz）VO（p-p）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得振動(dòng)梁的自振頻率為 Hz。 五、思考題：五

26、、思考題：181、在交流電橋測(cè)量中，對(duì)音頻振蕩器頻率和被測(cè)梁振動(dòng)頻率之間有什么要求？2、請(qǐng)歸納直流電橋和交流電橋的特點(diǎn)。小小 結(jié)：結(jié)：電阻應(yīng)變式傳感器從 1938 年開始使用到目前，仍然是當(dāng)前稱重測(cè)力的主要工具，電阻應(yīng)變式傳感器最高精度可達(dá)萬分之一甚至更高，除電阻應(yīng)變片、絲直接以測(cè)量機(jī)械、儀器及工程結(jié)構(gòu)等的應(yīng)變外，主要是與種種形式的彈性體相配合，組成各種傳感器和測(cè)試系統(tǒng)。如稱重、壓力、扭矩、位移、加速度等傳感器，常見的應(yīng)用場(chǎng)合如各種商用電子秤、皮帶秤、吊鉤秤、高爐配料系統(tǒng)、汽車衡、軌道衡等。實(shí)驗(yàn)十實(shí)驗(yàn)十 電容式傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)電容式傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂弧?shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆娙菔?/p>

27、傳感器結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。二、基本原理：二、基本原理：利用平板電容和其他結(jié)構(gòu)的關(guān)系式通過相應(yīng)的結(jié)構(gòu)dAC/和測(cè)量電路可以選擇、A、d 三個(gè)參數(shù)中，保持兩個(gè)參數(shù)不變，而只改變其中一個(gè)參數(shù)，則可以有測(cè)谷物干燥度（變） 、測(cè)微小位移（d 變）和測(cè)量液位（A變）等多種電容傳感器。三、需用器件與單元：三、需用器件與單元：電容傳感器、電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、測(cè)微頭、數(shù)顯單元（主控臺(tái)電壓表） 、直流穩(wěn)壓源。四、實(shí)驗(yàn)步驟：四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、按圖 3-1 安裝示意圖將電容傳感器裝于電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K上。電容傳感器安裝示意圖 電容傳感器 模塊 測(cè)量架 測(cè)微頭 19接主控箱電源輸出 接主控箱數(shù)顯表 Vi 地 圖 4-1 電容

28、傳感器位移實(shí)驗(yàn)接線圖 2、將電容傳感器專用連線插入電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K專用接口，接線圖如下。3、將電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K的輸出端 Vo1與數(shù)顯表單元（主控臺(tái)電壓表）Vi相接（插入主控箱 Vi孔） ，Rw 調(diào)節(jié)到中間位置。4、接入15V 電源，旋動(dòng)測(cè)微頭推進(jìn)電容傳感器動(dòng)極板位置，每隔 0.5mm記下位移 X 與輸出電壓值（此時(shí)電壓檔位打在 20v） ，填入表 4-1。表 4-1 電容傳感器位移與輸出電壓值X（mm）V（mv）5、根據(jù)表 4-1 數(shù)據(jù)計(jì)算電容傳感器的系統(tǒng)靈敏度 S 和非線性誤差f。20實(shí)驗(yàn)十一實(shí)驗(yàn)十一 電容傳感器動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)電容傳感器動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆娙輦鞲衅?/p>

29、的動(dòng)態(tài)性能的測(cè)量原理和方法。二、基本原理：二、基本原理：利用電容傳感器動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，可以非接觸測(cè)量等特點(diǎn)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)位移測(cè)量。三、需用器件與單元：三、需用器件與單元：電容傳感器、電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、移相/相敏檢波/低通濾波器模塊、數(shù)顯單元（主控臺(tái)電壓表） 、直流穩(wěn)壓電源、雙線示波器、振動(dòng)源模塊、低頻振蕩器。四、實(shí)驗(yàn)步驟：四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、傳感器安裝圖見下圖，接線參考“電容式傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)” 。工作平臺(tái) 振動(dòng)平臺(tái) 傳感器 連橋板 圖 3-5 電容傳感器振動(dòng)測(cè)量安裝示意圖 212、實(shí)驗(yàn)?zāi)K輸出端 Vo1接濾波器輸入端，濾波器輸出端 Vo接移相/相敏檢波/低通濾波器模塊的“低通濾波器”的輸入，示波

30、器一個(gè)通道（示波器 X軸為 10ms/div、Y 軸視輸出大小而變） 。調(diào)節(jié)傳感器連接支架高度，用主控臺(tái)數(shù)顯表（電壓表）觀察 Vo1，使 Vo1輸出在零點(diǎn)附近。3、主控箱低頻振蕩器輸出端與振動(dòng)源低頻輸入相接，振動(dòng)頻率選 619Hz 之間，幅度旋鈕初始置 0。4、輸入15V 電源到實(shí)驗(yàn)?zāi)K，調(diào)節(jié)低頻振蕩器的頻率與幅度旋鈕使振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)幅度適中，注意觀察示波器上顯示的波形。5、保持低頻振蕩器幅度旋鈕不變，改變振動(dòng)頻率，可以用數(shù)顯表測(cè)頻率（將低頻振蕩器輸出端與數(shù)顯 Fi輸入口相接，數(shù)顯表波段開關(guān)選擇頻率檔） 。從示波器測(cè)出傳感器輸出的 Vo1峰-峰值。保持低頻振蕩器頻率不變，改變幅度旋鈕，測(cè)出傳感器輸

31、出的 Vo1峰-峰值。五、思考題：五、思考題：1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)所提供的電容傳感器尺寸，計(jì)算其電容量 Co和移動(dòng) 0.5mm 時(shí)的變化量， （本實(shí)驗(yàn)外圓半徑 R=8mm，內(nèi)圓柱外半徑 r =7.25mm，外圓筒與內(nèi)圓筒覆蓋部分長(zhǎng)度 =16mm。l * 電容傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、分辨力高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、可進(jìn)行非接觸測(cè)量等特點(diǎn)，它可以測(cè)量線位移、角位移、高頻振動(dòng)幅度，與電感式比較，電感式是接觸測(cè)量，只能測(cè)量低頻振幅，電容傳感器在測(cè)量壓力、差壓、液位、料位成分含量（如油、糧食中的水分） 、非金屬涂層、油膜厚度等方面均有應(yīng)用。目前半導(dǎo)體電容式壓力傳感器已在國(guó)內(nèi)外研制成功，正在走向工業(yè)化應(yīng)用。22實(shí)驗(yàn)十

32、二實(shí)驗(yàn)十二 直流激勵(lì)時(shí)霍爾式傳感器的直流激勵(lì)時(shí)霍爾式傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)位移特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饣魻柺絺鞲衅髟砼c應(yīng)用。二、基本原理：二、基本原理：根據(jù)霍爾效應(yīng)、霍爾電勢(shì) UH = KHIB，當(dāng)霍爾元件處在梯度磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，它就可以進(jìn)行位移測(cè)量。三、需用器件與單元：三、需用器件與單元：霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、霍爾傳感器、直流源4V、15V、測(cè)微頭、數(shù)顯單元。四、實(shí)驗(yàn)步驟：四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、將霍爾傳感器按圖 5-1 安裝?；魻杺鞲衅髋c實(shí)驗(yàn)?zāi)K的連接按圖 5-2 進(jìn)行。1、3 為電源4V，2、4 為輸出。2、開啟電源，調(diào)節(jié)測(cè)微頭使霍爾片在磁鋼中間位置，再調(diào)節(jié) Rw1（Rw3 處于中

33、間位置）使數(shù)顯表指示為零。 主控箱 數(shù)顯表 3 1 2 4 圖 5-2 霍爾傳感器位移直流激勵(lì)接線圖 1 2 3 4 連線插座編號(hào) 1、3 為電源線 2、4 為信號(hào)輸出Vi 231KHz 4Vp-p 霍爾實(shí)驗(yàn)?zāi)K 2 AC 主控箱數(shù)顯表 1示波器 VO Vi Vi VO Vi VO Vi 移相、相敏、低通濾波模塊 圖 5-3 交流激勵(lì)時(shí)霍爾傳感器位移實(shí)驗(yàn)接線圖 3、旋轉(zhuǎn)測(cè)微頭向軸向方向推進(jìn)，每轉(zhuǎn)動(dòng) 0.2mm 記下一個(gè)讀數(shù)，直到讀數(shù)近似不變，將讀數(shù)填入表 5-1。表 5-1X（mm）V（mv）作出 V-X 曲線，計(jì)算不同線性范圍時(shí)的靈敏度和非線性誤差。五、思考題：五、思考題：本實(shí)驗(yàn)中霍爾元件位

34、移的線性度實(shí)際上反映的是什么量的變化？實(shí)驗(yàn)十三實(shí)驗(yàn)十三 交流激勵(lì)時(shí)霍爾式傳感器的交流激勵(lì)時(shí)霍爾式傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)位移特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饨涣骷?lì)時(shí)霍爾片的特性二、基本原理：二、基本原理：交流激勵(lì)時(shí)霍爾元件與直流激勵(lì)一樣，基本工作原理相同，不同之處是測(cè)量電路。三、需用器件與單元：三、需用器件與單元：在“直流霍爾傳感器位移特性”基礎(chǔ)上加移相/相敏檢波/低通濾波模塊、雙線示波器。四、實(shí)驗(yàn)步驟：四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、傳感器安裝同“直流激勵(lì)時(shí)的實(shí)驗(yàn)安裝” ，實(shí)驗(yàn)?zāi)K上連線見圖 5-3。2、調(diào)節(jié)音頻振蕩器頻率和幅度旋鈕，從 Lv輸出用示波器測(cè)量，使輸出為1KHz、峰-峰值為 4V，引入

35、電路中（激勵(lì)電壓從音頻輸出端 Lv輸出頻率 1KHz，幅值為 4V 峰-峰值，注意電壓過大會(huì)燒壞霍爾元件） 。3、調(diào)節(jié)測(cè)微頭使霍爾傳感器產(chǎn)生一個(gè)較大的位移（此時(shí) Rw3順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至24最大位置） ，利用示波器觀察相敏檢波器輸出（此時(shí)示波器檔位時(shí)間軸為 0.2ms，電壓軸為 0.2V） ，旋轉(zhuǎn)移相單元電位器 Rw 和相敏檢波電位器 Rw，使示波器顯示全波整流波形。此時(shí)固定移相單元電位器 Rw 和相敏檢波電位器 Rw，保持電位器位置不變。4、調(diào)節(jié)測(cè)微頭使霍爾傳感器處于傳感器中間位移部分，先用示波器觀察使霍爾元件不等位電勢(shì)為最?。聪嗝魴z波輸出接近一條直線） 。 5、然后從電壓數(shù)顯表上觀察，調(diào)節(jié)電位

36、器 Rw1、Rw2使顯示為零，然后旋動(dòng)測(cè)微頭，記下每轉(zhuǎn)動(dòng) 0.2mm 時(shí)表頭讀數(shù)，填入表 5-2。表 5-2 交流激勵(lì)時(shí)輸出電壓和位移數(shù)據(jù)X（mm）V（mv）6、根據(jù)表 5-2 作出 V-X 曲線，計(jì)算不同量程時(shí)的非線性誤差。實(shí)驗(yàn)十四實(shí)驗(yàn)十四 霍爾測(cè)速實(shí)驗(yàn)霍爾測(cè)速實(shí)驗(yàn)*一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饣魻栟D(zhuǎn)速傳感器的應(yīng)用。二、基本原理：二、基本原理：利用霍爾效應(yīng)表達(dá)式 UH = KHIB，當(dāng)被測(cè)圓盤上裝上 N 只磁性體時(shí)，圓盤每轉(zhuǎn)一周，磁場(chǎng)就變化 N 次，霍爾電勢(shì)相應(yīng)變化 N 次，輸出電勢(shì)通過放大、整形和計(jì)數(shù)電路就可以測(cè)量被測(cè)旋轉(zhuǎn)物的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)速=60*頻率/12）三、需用器件與單元：三、需用器

37、件與單元：霍爾轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 2-24V、轉(zhuǎn)動(dòng)源單元、數(shù)顯單元的轉(zhuǎn)速顯示部分。四、實(shí)驗(yàn)步驟：四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、根據(jù)圖 5-4，將霍爾轉(zhuǎn)速傳感器裝于傳感器支架上，探頭對(duì)準(zhǔn)反射面的磁鋼。電機(jī) 電機(jī)轉(zhuǎn)盤平臺(tái) 圖 5-4 霍爾、光電、磁電轉(zhuǎn)速傳感器安裝示意圖 霍爾、光電 工作平臺(tái) 支架 23mm 252、將直流源加于霍爾元件電源輸入端。紅（+）接+5V，黑（）接地。3、將霍爾轉(zhuǎn)速傳感器輸出端（藍(lán)）插入數(shù)顯單元 Fin端。4、將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)中的 2-24V 轉(zhuǎn)速電源引到轉(zhuǎn)動(dòng)源的 2-24V 插孔。5、將數(shù)顯單元上的轉(zhuǎn)速/頻率表波段開關(guān)撥到轉(zhuǎn)速檔，此時(shí)數(shù)顯表指示轉(zhuǎn)速。6、調(diào)節(jié)電壓使轉(zhuǎn)動(dòng)速度變化。觀察數(shù)顯

38、表轉(zhuǎn)速顯示的變化。五、思考題：五、思考題：1、利用霍爾元件測(cè)轉(zhuǎn)速，在測(cè)量上是否有限制？2、本實(shí)驗(yàn)裝置上用了十二只磁鋼，能否用一只磁鋼，二者有什么區(qū)別呢？實(shí)驗(yàn)十五實(shí)驗(yàn)十五 壓電式傳感器測(cè)量振動(dòng)實(shí)驗(yàn)壓電式傳感器測(cè)量振動(dòng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鈮弘妭鞲衅鞯臏y(cè)量振動(dòng)的原理和方法。二、基本原理：二、基本原理：壓電式傳感器由慣性質(zhì)量塊和受壓的壓電陶瓷片等組成。（觀察實(shí)驗(yàn)用壓電加速度計(jì)結(jié)構(gòu)）工作時(shí)傳感器感受與試件相同頻率的振動(dòng)，質(zhì)量塊便有正比于加速度的交變力作用在壓電陶瓷片上，由于壓電效應(yīng)，壓電陶瓷片上產(chǎn)生正比于運(yùn)動(dòng)加速度的表面電荷。三、需用器件與單元：三、需用器件與單元：轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)源模塊、壓電

39、傳感器、移相/相敏檢波/低通濾波器模塊、壓電式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、雙線示波器。四、實(shí)驗(yàn)步驟：四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、首先將壓電傳感器裝在振動(dòng)源模塊上，壓電傳感器底部裝有磁鋼，可和振動(dòng)盤中心的磁鋼相吸。2、將低頻振蕩器信號(hào)接入到振動(dòng)源的低頻輸入源插孔。263、將壓電傳感器輸出兩端插入到壓電傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K兩輸入端，按圖 7-1連接好實(shí)驗(yàn)電路，壓電傳感器黑色端子接地。將壓電傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K電路輸出端Vo1（如增益不夠大，則 Vo1接入 IC2，Vo2接入低通濾波器）接入低通濾波器輸入端 Vi，低通濾波器輸出 Vo與示波器相連。4、合上主控箱電源開關(guān)，調(diào)節(jié)低頻振蕩器的頻率與幅度旋鈕使振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)，觀察示波器波形。5

40、、改變低頻振蕩器頻率，觀察輸出波形變化。6、用示波器的兩個(gè)通道同時(shí)觀察低通濾波器輸入端和輸出端波形。實(shí)驗(yàn)十六實(shí)驗(yàn)十六 Cu50溫度傳感器的溫度特性實(shí)驗(yàn)溫度傳感器的溫度特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂弧?shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私釩u50溫度傳感器的特性與應(yīng)用。二、基本原理：二、基本原理：在一些測(cè)量精度要求不高且溫度較低的場(chǎng)合，一般采用銅電阻，可用來測(cè)量-50C+150C的溫度。銅電阻有下列優(yōu)點(diǎn)：2在上述溫度范圍內(nèi)，銅的電阻與溫度呈線性關(guān)系 Rt = R0(1+at)4電阻溫度系數(shù)高，a = 4.254.2810-3/ C5容易提純，價(jià)格便宜三、需用器件與單元：三、需用器件與單元：K型熱電偶、Cu50熱電阻、 傳感器

41、實(shí)驗(yàn)臺(tái)專用溫度源、直流電源15V、溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、數(shù)顯單元（主控臺(tái)電壓表） 、萬用表。四、實(shí)驗(yàn)步驟：四、實(shí)驗(yàn)步驟：接主控箱電源輸出 接低通濾波器 Vi 地 圖 7-1 壓電式傳感器性能實(shí)驗(yàn)接線圖 271、差動(dòng)電路調(diào)零首先對(duì)溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K的三運(yùn)放測(cè)量電路和后續(xù)的反相放大電路調(diào)零。具體方法是把R5和R6的兩個(gè)輸入點(diǎn)短接并接地，然后調(diào)節(jié)Rw2使V01的輸出電壓為零，再調(diào)節(jié)Rw3，使V02的輸出電壓為零，此后Rw2和Rw3不再調(diào)節(jié)。2、溫控儀表的使用注意：首先根據(jù)溫控儀表型號(hào)，仔細(xì)閱讀“溫控儀表操作說明”， （見附錄一）學(xué)會(huì)基本參數(shù)設(shè)定（出廠時(shí)已設(shè)定完畢） 。3、熱電偶的安裝主控臺(tái)溫度控制單元

42、中“加熱”和“冷卻”選擇控制方式均為“內(nèi)控”方式，同時(shí)將溫度源的加熱插頭插入主控箱加熱輸出插座中，將K型熱電偶溫度感應(yīng)探頭插入“溫度源”的上方兩個(gè)傳感器放置孔中的一個(gè)。將K型熱電偶自由端引線插入主控臺(tái)溫度控制單元中熱電偶傳感器輸入端子插孔，紅線為正極。同時(shí)將傳感器選擇波段開關(guān)撥至“熱電偶” （此時(shí)溫度智能控制儀表的傳感器輸入類型參數(shù)“Sn”對(duì)應(yīng)“0” ， “0”代表當(dāng)輸入傳感器為 K型熱點(diǎn)偶時(shí)智能控制儀顯示正確的溫度值） 。 4、同時(shí)溫度源中“冷卻輸入”與主控箱中“冷卻開關(guān)”連接，同時(shí)“風(fēng)機(jī)電源”和主控箱中“+2-+24V”電源輸出連接（此時(shí)電源旋鈕打到最大值位置） ，同時(shí)打開溫度源開關(guān)。5、

43、熱電阻的安裝及室溫調(diào)零將Cu50熱電阻傳感器探頭插入加熱源的另一個(gè)插孔中，尾部紅色線為正端，插入實(shí)驗(yàn)?zāi)K的a端，其它兩端相連插入b端，見圖11-1，a端接電源+2V，b端與差動(dòng)運(yùn)算放大器的一端相接，橋路的RW1另一端和差動(dòng)運(yùn)算放大器的另一端相接（R2=50歐姆） 。模塊的輸出V02與主控臺(tái)數(shù)顯表相連，連接好電源及地線，合上主控臺(tái)電源，調(diào)節(jié)Rw1，使數(shù)顯表顯示為零（此時(shí)溫度測(cè)量控制儀電源關(guān)閉） 。286、測(cè)量記錄設(shè)定溫度控制值為40C，當(dāng)溫度控制在40C時(shí)開始記錄電壓表讀數(shù)，重新設(shè)定溫度值為40C+nt，建議t=5C，n=17，到75C每隔1n讀出數(shù)顯表輸出電壓與溫度值。待溫度穩(wěn)定后記下數(shù)顯表上

44、的讀數(shù)（若在某個(gè)溫度設(shè)定值點(diǎn)的電壓值有上下波動(dòng)現(xiàn)象，則是由于控制溫度在設(shè)定值的+1C范圍波動(dòng)的結(jié)果，這樣可以記錄波動(dòng)時(shí)，傳感器信號(hào)變換模塊對(duì)應(yīng)輸出的的電壓最小值和最大值，取其中間數(shù)值）填入表11-1。表11-1：T（C）V（mv）7、根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果，計(jì)算t=5C時(shí)，Cu50熱電阻傳感器對(duì)應(yīng)變換電路輸出的V數(shù)值是否接近。實(shí)驗(yàn)十七實(shí)驗(yàn)十七 熱電偶測(cè)溫性能實(shí)驗(yàn)熱電偶測(cè)溫性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鉄犭娕紲y(cè)量溫度的性能與應(yīng)用范圍。二、基本原理：二、基本原理：當(dāng)兩種不同的金屬組成回路，如兩個(gè)接點(diǎn)有溫度差，就會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)，這就是熱電效應(yīng)。溫度高的接點(diǎn)稱工作端，將其置于被測(cè)溫度場(chǎng)，以相應(yīng)電路就可間

45、接測(cè)得被測(cè)溫度值，溫度低的接點(diǎn)就稱冷端（也稱自由端） ，冷端可以是室溫值或經(jīng)補(bǔ)償后的 0C、25C。三、需用器件與單元：三、需用器件與單元：熱電偶 K 型、專用溫度源、數(shù)顯單元（主控臺(tái)電壓表）、直流穩(wěn)壓電源15V。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、在溫度控制單元上選擇加熱和冷卻方式均為“內(nèi)控”方式，將 K 型熱電偶插29到溫度測(cè)量控制儀的插孔中，K 型的自由端接到溫度控制單元標(biāo)有傳感器字樣的插孔中（此時(shí)傳感器選擇類型為熱點(diǎn)偶類型） 。2、同時(shí)溫度源中“冷卻輸入”與主控箱中“冷卻開關(guān)”連接，同時(shí)“風(fēng)機(jī)電源”和主控箱中“+2-+24V”電源輸出連接（此時(shí)電源旋鈕打到最大值位置） ，同時(shí)打開溫度源開關(guān)。3、從主控箱上將15V 電壓，地接到溫度模塊上，并將 R5，R6 兩端短接同時(shí)接地，打開主控箱電源開關(guān)，將模塊上的 Vo2 與主控箱數(shù)顯表單元上的 Vi 相接。將 Rw2 旋至中間位置，調(diào)節(jié) Rw3 使數(shù)顯表顯示為零。設(shè)定溫度測(cè)量控制儀上的溫度儀表控制溫度 T=40。4、去掉 R5，R6 接地線及連線，將 E 型熱電偶的自由端與溫度模塊的放大器R5，R6 相接，同時(shí) E 型熱電偶的藍(lán)色接線端子接地。觀察溫控儀表的溫度值，當(dāng)溫度控制在 40時(shí)，調(diào)節(jié) Rw2，對(duì)照分度表將