自動(dòng)檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(201310110)(1)

1、自動(dòng)檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書測控系2013年9月目 錄實(shí)驗(yàn)一 電阻應(yīng)變片性能測試及應(yīng)用 3實(shí)驗(yàn)二 差動(dòng)變壓器的性能實(shí)驗(yàn) 4實(shí)驗(yàn)三 差動(dòng)變壓器的應(yīng)用振動(dòng)測量實(shí)驗(yàn) 5實(shí)驗(yàn)四 電容式傳感器的位移實(shí)驗(yàn) 6實(shí)驗(yàn)五 電容式傳感器的動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn) 7實(shí)驗(yàn)六 直流激勵(lì)時(shí)霍爾式位移傳感器特性實(shí)驗(yàn) 8實(shí)驗(yàn)七 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器測速實(shí)驗(yàn) 9實(shí)驗(yàn)八 電渦流傳感器位移實(shí)驗(yàn) 10實(shí)驗(yàn)九 光電轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速測量實(shí)驗(yàn) 11實(shí)驗(yàn)十 熱電偶測溫性能實(shí)驗(yàn) 12實(shí)驗(yàn)十一 光敏電阻的特性實(shí)驗(yàn) 13實(shí)驗(yàn)十二 光敏二極管的特性實(shí)驗(yàn) 13實(shí)驗(yàn)十三 光敏三極管的特性實(shí)驗(yàn) 13實(shí)驗(yàn)十四 光電池的特性實(shí)驗(yàn) 12設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)1 振動(dòng)測量實(shí)驗(yàn) 14設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)2

2、位移測量實(shí)驗(yàn) 15設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)3 電子秤設(shè)計(jì) 16附錄：溫控儀表操作說明 18附加實(shí)驗(yàn)一 移相器實(shí)驗(yàn) 20附加實(shí)驗(yàn)二 相敏檢波器實(shí)驗(yàn) 21實(shí)驗(yàn)一電阻應(yīng)變片性能測試及應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饨饘俨綉?yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)，掌握單臂、雙臂和全橋電橋工作原理和性能。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： R/R=K式中R/R為電阻絲的電阻相對變化值，K為應(yīng)變靈敏系數(shù)，=l/l為電阻絲長度相對變化。金屬箔式應(yīng)變片是通過光刻、腐蝕等工藝制成的應(yīng)變敏感元件，用它來轉(zhuǎn)換被測部位的受力大小及狀態(tài)，通過電橋原理完成電阻到電壓的比例變化，對單臂電橋

3、而言，電橋輸出電壓，U01=EK/4。（E為供橋電壓）。 三、需用器件與單元：應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉?yīng)變式傳感器、砝碼（每只約20g）、數(shù)顯表、±15V電源、±4V電源、萬用表(自備)。 四、實(shí)驗(yàn)步驟： 1、根據(jù)圖(1-1)，應(yīng)變式傳感器已裝于應(yīng)變傳感器模板上。傳感器中各應(yīng)變片已接入模板左上方的R1、R2、R3、R4標(biāo)志端。加熱絲也接于模板上，可用萬用表進(jìn)行測量判別，R1=R2=R3=R4=350，加熱絲阻值約為50左右。 2、實(shí)驗(yàn)?zāi)０宀顒?dòng)放大器調(diào)零，方法為:接入模板電源±15V(從主控箱引入)，檢查無誤后，合上主控箱電源開關(guān)，將實(shí)驗(yàn)?zāi)０逶鲆嬲{(diào)節(jié)電位器Rw3順時(shí)針

4、調(diào)節(jié)到大致中間位置，將差放的正、負(fù)輸入端與地短接，輸出端與主控箱面板上數(shù)顯電壓表輸入端Vi相連，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳险{(diào)零電位器RW4，使數(shù)顯表顯示為零(數(shù)顯表的切換開關(guān)打到2V檔)，完畢關(guān)閉主控箱電源。 3、參考圖（1-2）接入傳感器，將應(yīng)變式傳感器的其中一個(gè)應(yīng)變片R1(即模板左上方的R1)接入電橋作為一個(gè)橋臂，它與R5、R6、R7接成直流電橋(R5、R6、R7在模塊內(nèi)已連接好)，接好電橋調(diào)零電位器Rw1，接上橋路電源±4V(從主控箱引入)，檢查接線無誤后，合上主控箱電源開關(guān)，先粗調(diào)節(jié)Rw1，再細(xì)調(diào)RW4使數(shù)顯表顯示為零。 4、在傳感器托盤上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼并讀取

5、相應(yīng)的數(shù)顯表數(shù)值，記下實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表（1-1）。 表1-1：單臂測量時(shí)，輸出電壓與負(fù)載重量的關(guān)系： 5、根據(jù)表（1-1）計(jì)算系統(tǒng)靈敏度S：S=V/W(V為輸出電壓平均變化量；W重量變化量)，計(jì)算非線性誤差：f1=m/yF·S×100%，式中m為輸出電壓值(多次測量時(shí)為平均值)與擬合直線的最大電壓偏差量：yF·S為滿量程時(shí)電壓輸出平均值。 6、根據(jù)圖1-3接線，R1、R2為實(shí)驗(yàn)?zāi)０遄笊戏降膽?yīng)變片，注意R2應(yīng)和R1受力狀態(tài)相反，即橋路的鄰邊必須是傳感器中兩片受力方向相反(一片受拉、一片受壓)的電阻應(yīng)變片。接入橋路電源±4V，先粗調(diào)Rw1，再細(xì)調(diào)Rw4，使數(shù)顯

6、表指示為零。注意保持增益不變。 7、同步驟4，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表1-2，計(jì)算靈敏度S=V/W，非線性誤差f2。若實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)值變化很小或不變化，說明R2與R1為受力狀態(tài)相同的兩片應(yīng)變片，應(yīng)更換其中一片應(yīng)變片。表1-2：雙臂臂測量時(shí)，輸出電壓與負(fù)載重量的關(guān)系：8、根據(jù)圖1-4接線，將R1、R2、R3、R4應(yīng)變片接成全橋，注意受力狀態(tài)不要接錯(cuò)調(diào)節(jié)零位旋鈕Rw1，并細(xì)調(diào)Rw4使電壓表指示為零，保持增益不變，逐一加上砝碼。將實(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。1-3，全橋測量時(shí)，輸出電壓與負(fù)載重量的關(guān)系五、思考題：1、半橋側(cè)量時(shí)兩片不同受力狀態(tài)的電阻應(yīng)變片在接入電橋時(shí)，應(yīng)放在：(1)對邊？(2

7、)鄰邊的位置？2、橋路測量時(shí)存在非線性誤差，是因?yàn)椋?1)電橋測量原理上存在非線性誤差？(2)應(yīng)變片應(yīng)變效應(yīng)是非線性的？(3)零點(diǎn)偏移？3、全橋測量中，當(dāng)兩組對邊(R1、R3)電阻值相同時(shí)，即R1= R3， R2= R4，而R1R2時(shí)，是否可以組成全橋：(1)可以，(2)不可以。4、某工程技術(shù)人員在進(jìn)行材料拉力測試時(shí)在棒材上貼了兩組應(yīng)變片，如何利用這四片電阻應(yīng)變片組成電橋，是否需要外加電阻。實(shí)驗(yàn)二 差動(dòng)變壓器的性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒?dòng)變壓器的工作原理和特性。二、基本原理：差動(dòng)變壓器由一只初級線圈和二只次級線圈及一個(gè)鐵芯組成，根據(jù)內(nèi)外層排列不同，有二段式和三段式，本實(shí)驗(yàn)采用三段式結(jié)構(gòu)。在傳

8、感器的初級線圈上接入高頻交流信號，當(dāng)初、次中間的鐵芯隨著被測體移動(dòng)時(shí)，由于初級線圈和次級線圈之間的互感磁通量發(fā)生變化促使兩個(gè)次級線圈感應(yīng)電勢產(chǎn)生變化，一只次級感應(yīng)電勢增加，另一只感應(yīng)電勢則減少，將兩只次級線圈反向串接(同名端連接)，在另兩端就能引出差動(dòng)電勢輸出，其輸出電勢的大小反映出被測體的移動(dòng)量。三、需用器件與單元：差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉y微頭、雙線示波器、差動(dòng)變壓器，音頻振蕩器、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、根據(jù)圖2-1，將差動(dòng)變壓器裝在差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳稀?、在模塊上如圖2-2接線，音頻振蕩器信號必須從主控箱中的Lv端子輸出，調(diào)節(jié)音頻振蕩器的頻率旋鈕，輸出頻率為45KHz(

9、可用主控箱的數(shù)顯頻率表來監(jiān)測調(diào)節(jié)幅度旋鈕使輸出幅度為Vp-p=2V5V之間，(可用示波器監(jiān)測），將差動(dòng)變壓器的兩個(gè)次級線圈的同名端相連。注：判別初次級線圈及次級線圈同名端的方法如下：設(shè)任一線圈為初級線圈，并設(shè)另外兩個(gè)線圈的任一端為同名端，按圖2-2接線。當(dāng)鐵芯左、右移動(dòng)時(shí)，分別觀察示波器中顯示的初、次級線圈波形，當(dāng)次級波形輸出幅值變化很大，基本上能過零點(diǎn)，而且相位與初級圈波形比較能同相和反相變化，說明已連接的初、次級線圈及同名端是正確的，否則繼續(xù)改變連接再判別，直到正確為止。2-2圖中(1)、(2)、(3)、(4)為模塊中的實(shí)驗(yàn)插座。3、將測微頭旋至10mm處，活動(dòng)桿與傳感器相吸合，調(diào)整測微頭

10、的左右位置，使示波器第二通道顯示的波形值Vp-p為最小，并將測量支架頂部的鏍釘擰緊，這時(shí)可以進(jìn)行位移性能實(shí)驗(yàn)，假設(shè)其中一個(gè)方向?yàn)檎灰?，則另一方向?yàn)樨?fù)位移。從Vp-p最小處開始旋動(dòng)測微頭，每隔0.2mm從示波器上讀出電壓Vp-p值并填入表(2-1)，再從Vp-p最小處反向旋轉(zhuǎn)測微頭，重復(fù)實(shí)驗(yàn)過程。在實(shí)驗(yàn)過程中，注意左、右位移時(shí)，初、次級波形的相位關(guān)系。 表(2-1)差動(dòng)變壓器位移X值與輸出電壓Vp-p數(shù)據(jù)表 4、實(shí)驗(yàn)過程中差動(dòng)變壓器輸出的最小值即為差動(dòng)變壓器的零點(diǎn)殘余電壓。根據(jù)表2-1畫出Vp-pX曲線（注意：X-與X+時(shí)的Vp-p相位），分析量程為±1mm、±3mm時(shí)的靈

11、敏度和非線性誤差。 五、思考題： 1、差動(dòng)變壓器的零點(diǎn)殘余電壓能徹底消除嗎？ 2、試分析差動(dòng)變壓器與一般電源變壓器的異同？實(shí)驗(yàn)三 差動(dòng)變壓器的應(yīng)用振動(dòng)測量實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒?dòng)變壓器測量振動(dòng)的方法。 二、基本原理：與測量位移的原理相同。 三、需用器件與單元：音頻振蕩器、低頻振蕩器、差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉⒁葡?相敏檢波/濾波模板、數(shù)顯單元、示波器、直流穩(wěn)壓電源，振動(dòng)源(2000型)或振動(dòng)測量控制儀（9000型）。 四、實(shí)驗(yàn)步驟： 1、將差動(dòng)變壓器按圖3-1安裝在振動(dòng)臺(tái)上，并用手按壓振動(dòng)臺(tái)，不能使差動(dòng)變壓器的活動(dòng)桿有卡死的現(xiàn)象，否則必須調(diào)整安裝位置。 2、按圖3-2接線，并按以下步驟操作：(1

12、)檢查接線無誤后，合上主控箱電源開關(guān)，用示波器觀察音頻振蕩器Lv端的Vp-p值，調(diào)整音頻振蕩器幅度旋鈕使Vp-p=4V，頻率調(diào)整在5KHz。(2)用示波器觀察相敏檢波器的輸出，調(diào)整傳感器連接支架高度，使示波器顯示的波形幅值為最小。(3)仔細(xì)調(diào)節(jié)Rw1和Rw2使示波器(相敏檢波輸出)顯示的波形幅值更小，基本為零。(4)用手按住振動(dòng)平臺(tái)(讓傳感器產(chǎn)生一個(gè)大位移)仔細(xì)調(diào)節(jié)移相器和相敏檢波器的旋鈕，使示波器顯示的波形為一個(gè)接近全波的整流波形。(5)松手后，整流波形消失變?yōu)橐粭l接近零點(diǎn)的直線(否則再調(diào)節(jié)Rw1和Rw2)。將低頻振蕩器信號接入振動(dòng)源的輸入端，調(diào)節(jié)振動(dòng)幅度旋鈕和頻率旋鈕，使振動(dòng)平臺(tái)振動(dòng)較為明

13、顯，用示波器觀察放大器、相敏檢波器及低通濾波器的輸出端波形。3、保持低頻振蕩器的幅度不變，改變振蕩頻率（3Hz20Hz），用示波器觀察低通濾波器的輸出，讀出峰-峰電壓值，記下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填入表（3-1)。 表3-1f(HZ)Vop-p(V) 4、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出振動(dòng)梁的幅頻特性曲線，指出梁的自振頻率范圍值。 5、保持低頻振蕩器頻率不變，改變振蕩幅度，可得到梁的振動(dòng)振幅值大小。 注意事項(xiàng)：低頻激振電壓幅值不要過大，以免梁在自振頻率附近振幅過大。 五、思考題： 1、利用差動(dòng)變壓器測量振動(dòng)，在應(yīng)用上有些什么限制？ 2、用差動(dòng)變壓器測量較高頻率的振幅，例如1KHz的振動(dòng)幅度，可以嗎？差動(dòng)變壓器測量頻率的

14、上限受到什么影響？實(shí)驗(yàn)四 電容式傳感器的位移實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆娙菔絺鞲衅鞯慕Y(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。 二、基本原理：利用平板電容C=A/d的關(guān)系，在、A、d中三個(gè)參數(shù)中，保持二個(gè)參數(shù)不變，而只改變其中一個(gè)參數(shù)，就可使電容的容量(C)發(fā)生變化，通過相應(yīng)的測量電路，將電容的變化量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓量，則可以制成多種電容傳感器，如：變的濕度電容傳感器。變d的電容式壓力傳感器。變A的電容式位移傳感器。本實(shí)驗(yàn)采用第種電容傳感器，是一種圓筒形差動(dòng)變面積式電容傳感器。 三、需用器件與單元：電容傳感器、電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、測微頭、移相/相敏檢波/濾波模板、數(shù)顯單元、直流穩(wěn)壓電源。 四、實(shí)驗(yàn)步驟： 1、按圖2-1將電

15、容傳感器裝于電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳稀?2、將電容傳感器連線插入電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０澹瑢?shí)驗(yàn)線路見圖4-1。 3、將電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓妮敵龆薞01與數(shù)顯電壓表Vi相接，電壓表量程置2V檔，Rw調(diào)節(jié)到中間位置。 4、接入±15V電源，將測微頭旋至10mm處，活動(dòng)桿與傳感器相吸合，調(diào)整測微頭的左右位置，使電壓表指示最小，并將測量支架頂部的鏍釘擰緊，旋動(dòng)測微頭，每間隔0.2mm記下輸出電壓值(V)，填入表4-1。將測微頭回到10mm處，反向旋動(dòng)測微頭，重復(fù)實(shí)驗(yàn)過程。 表4-1電容式傳感器位移與輸出電壓的關(guān)系 X(mm)10mmV(mv)最小 5、根據(jù)表4-1數(shù)據(jù)計(jì)算電容傳感器的靈敏度S和非線性誤

16、差f，分析誤差來源。 五、思考題： 試設(shè)計(jì)一個(gè)利用的變化測谷物濕度的電容傳感器？能否敘述一下在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮哪些因素？實(shí)驗(yàn)五 電容式傳感器的動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆娙菔絺鞲衅鞯膭?dòng)態(tài)性能及測量原理與方法。 二、基本原理：利用電容式傳感器動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，靈敏度高等特點(diǎn)，可進(jìn)行動(dòng)態(tài)位移測量。 三、需用器件與單元：電容式傳感器、電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、低通濾波模板、數(shù)顯單元、直流穩(wěn)壓電源、雙線示波器，振動(dòng)臺(tái)（2000型）或振動(dòng)測量控制儀（9000型）。四、實(shí)驗(yàn)步驟： 1、按圖3-1安裝傳感器，并按圖4-1接線。實(shí)驗(yàn)?zāi)０遢敵龆薞01接低通濾波器輸入端、低通濾波器輸出端。接示波器一個(gè)通道（示波器軸為20ms

17、/div、Y軸示輸出大小而變）。調(diào)節(jié)傳感器連接支架高度，使01輸出在零點(diǎn)附近。 2、將低頻信號接入振動(dòng)源，振動(dòng)頻率選612Hz之間，幅度旋鈕置最小。 3、將±15V電源接到實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳?，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。 4、保持低頻振蕩器幅度旋鈕不變，改變振動(dòng)頻率，從示波器上讀出傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０遢敵鲭妷?1峰峰值。 5、作出幅頻特性曲線，考慮一下這條曲線是傳感器的特性還是振動(dòng)梁的特性? 五、思考題： 1、為了進(jìn)一步提高電容傳器的靈敏度，本實(shí)驗(yàn)用的傳感器可作何改進(jìn)？如何設(shè)計(jì)成容柵式傳感器？ 2、本實(shí)驗(yàn)采用的是差動(dòng)變面積式電容傳感器，根據(jù)下面提

18、供的電容傳感器尺寸，計(jì)算在移動(dòng)0.5mm時(shí)的電容變化量(c)。傳感器外圓筒半徑R=8mm，內(nèi)圓筒半徑r=7.25mm，當(dāng)活動(dòng)桿處于中間位置時(shí)，外圓與內(nèi)圓覆蓋部分長度L=16mm。 實(shí)驗(yàn)六 直流激勵(lì)時(shí)霍爾式位移傳感器特性實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饣魻柺轿灰苽鞲衅髟砼c應(yīng)用。二、基本原理：根據(jù)霍爾效應(yīng)，霍爾電勢UH=KHIB，保持KH、I不變，若霍爾元件在梯度磁場B中運(yùn)動(dòng)，且B是線性均勻變化的，則霍爾電勢UH也將線性均勻變化，這樣就可以進(jìn)行位移測量。三、需用器件與單元：霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉⒕€性霍爾位移傳感器、直流電±源±4V、15、測微頭、數(shù)顯單元。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、將霍爾傳感器

19、按圖6-1安裝。霍爾傳感器與實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓倪B接按圖6-2進(jìn)行。、為電源±4，、為輸出，R1與之間聯(lián)線可暫時(shí)不接。2、開啟電源，接入±15V電源，將測微頭旋至10mm處，左右移動(dòng)測微頭使霍爾片處在磁鋼中間位置，即數(shù)顯表電壓指示最小，擰緊測量架頂部的固定鏍釘，接入R1與之間的聯(lián)線，調(diào)節(jié)RW2使數(shù)顯電壓表指示為零（數(shù)顯表置2V檔）。3、旋轉(zhuǎn)測微頭，每轉(zhuǎn)動(dòng)0.2mm或0.5mm記下數(shù)字電壓表讀數(shù)，并將讀數(shù)填入表6-1，將測微頭回到10mm處，反向旋轉(zhuǎn)測微頭，重復(fù)實(shí)驗(yàn)過程，填入表6-1。 表5-1：霍爾式位移傳感器位移量與輸出電壓的關(guān)系：作出V-X曲線，計(jì)算不同線性范圍時(shí)的靈敏度S和非線

20、性誤差。五、思考題：本實(shí)驗(yàn)中霍爾元件位移的線性度實(shí)際上反映的是什么量的變化？實(shí)驗(yàn)七 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器測速實(shí)驗(yàn)一、實(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：根據(jù)霍爾效應(yīng)表達(dá)式：UH=KHIB， 當(dāng)KHI不變時(shí)，在轉(zhuǎn)速圓盤上裝上只磁性體，并在磁鋼上方安裝一霍爾元件。圓盤每轉(zhuǎn)一周經(jīng)過霍爾元件表面的磁場B從無到有就變化N次，霍爾電勢也相應(yīng)變化N次，此電勢通過放大、整形和計(jì)數(shù)電路就可以測量被測旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速。三、需用器件與單元：霍爾轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)動(dòng)源（2000型）或轉(zhuǎn)速測量控制儀（90型）。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、根據(jù)圖7-1，將霍爾轉(zhuǎn)速傳感器裝于轉(zhuǎn)動(dòng)源的傳感器調(diào)節(jié)支架上，探頭對準(zhǔn)轉(zhuǎn)盤內(nèi)的磁鋼。2、將主控

21、箱上的+5V直流電源加于霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的電源輸入端，紅（）、綠（），不要接錯(cuò)。3、將霍爾轉(zhuǎn)速傳感器輸出端（黃線）插入數(shù)顯單元fin端，轉(zhuǎn)速/頻率表置轉(zhuǎn)速檔。4、將主控臺(tái)上的+2V+24V可調(diào)直流電源接入轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的+2V+24V輸入插口（2000型）。調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速電位器使轉(zhuǎn)速變化，觀察數(shù)顯表指示的變化。五、思考題：1、利用霍爾元件測轉(zhuǎn)速，在測量上是否有限制？2、本實(shí)驗(yàn)裝置上用了十二只磁鋼，能否只用一只磁鋼？實(shí)驗(yàn)八 電渦流傳感器位移實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆姕u流傳感器測量位移的工作原理和特性。二、基本原理：通以高頻電流的線圈會(huì)產(chǎn)生高頻磁場，當(dāng)有導(dǎo)體接近該磁場時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體表面產(chǎn)生渦流效應(yīng)，而渦流效應(yīng)的

22、強(qiáng)弱與該導(dǎo)體與線圈的距離有關(guān)，因此通過檢測渦流效應(yīng)的強(qiáng)弱即可以進(jìn)行位移測量。三、需用器件與單元：電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、電渦流傳感器、直流電源、數(shù)顯單元、測微頭、鐵圓片。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、根據(jù)圖安裝電渦流傳感器。2、觀察傳感器結(jié)構(gòu)，這是一個(gè)扁平的多層線圈，兩端用單芯屏蔽線引出。、將電渦流傳感器輸出插頭接入實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳舷鄳?yīng)的傳感器輸入插口，傳感器作為由晶體管T1組成振蕩器的一個(gè)電感元件。、在測微頭端部裝上鐵質(zhì)金屬圓片，作為電渦流傳感器的被測體。、將實(shí)驗(yàn)?zāi)０遢敵龆薞0與數(shù)顯單元輸入端Vi相接。數(shù)顯電壓表量程置20V檔。、用連接導(dǎo)線從主控箱接入15V直流電源到模板上標(biāo)有+15V的插孔中。、移動(dòng)測微頭與傳

23、感器線圈端部接觸，開啟主控箱電源開關(guān)，記下數(shù)顯表讀數(shù)，旋轉(zhuǎn)測微頭每隔0.2mm讀一個(gè)數(shù)，直到輸出幾乎不變?yōu)橹?，將結(jié)果填入表8-1。 表8-1：電渦流傳感器位移與輸出電壓數(shù)據(jù)X(mm)V(mv)8、根據(jù)表8-1數(shù)據(jù)，畫出V-X曲線，根據(jù)曲線找出線性區(qū)域及選擇位移測量時(shí)的最佳工作點(diǎn)，試計(jì)算量程為1mm、3mm及5mm時(shí)的靈敏度和非線性誤差（可以用端基法或其它擬合直線）。五、思考題： 1、電渦流傳感器的量程與哪些因素有關(guān)，如果需要測量±3mm的量程應(yīng)如何設(shè)計(jì)傳感器處理電路？2、用電渦流傳感器進(jìn)行非接觸位移測量時(shí)，如何根據(jù)量程選用傳感器。實(shí)驗(yàn)九 光電轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速測量實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫?/p>

24、解光電轉(zhuǎn)速傳感器測量轉(zhuǎn)速的原理及方法。 二、基本原理：光電式轉(zhuǎn)速傳感器有反射型和對射型二種，本實(shí)驗(yàn)采用反射型。傳感器內(nèi)部有發(fā)光管和光電管，發(fā)光管發(fā)出的光在轉(zhuǎn)盤上反射后由光電管接受轉(zhuǎn)換成電信號，由于轉(zhuǎn)盤上有黑白相間的12個(gè)反射點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將獲得相應(yīng)的反射脈沖數(shù)，將該脈沖數(shù)接入轉(zhuǎn)速表即可得到轉(zhuǎn)速值。 三、需用器件與單元：光電轉(zhuǎn)速傳感器、5V直流電源、可調(diào)直流電源、轉(zhuǎn)動(dòng)源（2000型）或轉(zhuǎn)動(dòng)測量控制儀（9000型）、數(shù)顯轉(zhuǎn)速頻率表。 四、實(shí)驗(yàn)步驟： 1、光電轉(zhuǎn)速傳感器安裝如圖7-1所示，在傳感器支架裝上光電轉(zhuǎn)速傳感器，調(diào)節(jié)高度，使傳感器離轉(zhuǎn)盤表面2-3mm，并對準(zhǔn)反射點(diǎn)，將傳感器引線分別插入主控臺(tái)上相

25、應(yīng)插孔，其中棕色接直流電源+5V、黑色接地端、蘭色接主控箱fin 端。轉(zhuǎn)速頻率表置“轉(zhuǎn)速”檔。 2、將主控箱轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)+2V-+24V電壓接到轉(zhuǎn)動(dòng)源+2V+24V插孔上（2000型）。 3、合上主控箱電源開關(guān)使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并從轉(zhuǎn)速頻率表上觀察電機(jī)轉(zhuǎn)速情況。如轉(zhuǎn)速顯示不穩(wěn)定，需調(diào)節(jié)傳感器的安裝高度。 五、思考題： 已進(jìn)行的轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)中用了多種傳感器測量，試分析比較一下在本儀器上哪種方法最簡單、方便。 分析一下各種傳感器的使用場合有什么不同？實(shí)驗(yàn)十 熱電偶測溫性能實(shí)驗(yàn)(請先仔細(xì)閱讀溫控儀表操作說明）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鉄犭娕紲y量溫度的原理與應(yīng)用。 二、基本原理：將兩種不同的金屬絲組成回路，如果二種金屬絲的

26、兩個(gè)接點(diǎn)有溫度差，在回路內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生熱電勢，這就是熱電效應(yīng)，熱電偶就是利用這一原理制成的一種溫差測量傳感器，置于被測溫度場的接點(diǎn)稱為工作端，另一接點(diǎn)稱為冷端(也稱自由端)，冷端可以是室溫值也可以是經(jīng)過補(bǔ)償后的0、25的模擬溫度場。 三、需用器件與單元：K型、E型熱電偶、溫度源、溫度控制儀表、數(shù)顯單元（2000型）或溫度控制測量儀（9000型）。 四、實(shí)驗(yàn)步驟： 1、將熱電偶插到溫度源兩個(gè)傳感器插孔中任意一個(gè)插孔中，（K型、E型已裝在一個(gè)護(hù)套內(nèi)），K型熱電偶的自由端接到主控箱面板上溫控部分的Ek端，用它作為標(biāo)準(zhǔn)傳感器，配合溫控儀表用于設(shè)定溫度，注意識別引線標(biāo)記，K型、E型及正極、負(fù)極不要接錯(cuò)。 2

27、、將E型熱電偶的自由端接入溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳蠘?biāo)有熱電偶符號的a、b孔上，作為被測傳感器用于實(shí)驗(yàn)，按圖11-1接線，熱電偶自由端連線中帶紅色套管或紅色斜線的一條為正端，接入“a”點(diǎn)。 3、將R5、R6端接地，RW2大約置中，打開主控箱電源開關(guān)，將V02端與主控箱上數(shù)顯電壓表Vi端相接，調(diào)節(jié)Rw3使數(shù)顯表顯示零（電壓表置200mv檔），打開主控箱上溫儀控開關(guān)，設(shè)定儀表控制溫度值T=50，將溫度源的兩芯電源線插入主控箱溫控部分的220V輸出插座中。 4、去掉R5、R6接地線，將a、b端與放大器R5、R6相接，觀察溫控儀指示的溫度值，當(dāng)溫度穩(wěn)定在50時(shí)，記錄下電壓表讀數(shù)值。 5、重新設(shè)定溫度值為50

28、+n·t，建議t=5，n=110，每隔1n讀出數(shù)顯電壓表指示值與溫控儀指示的溫度值，并填入表10-1。 表10-1： 6、根據(jù)表10-1計(jì)算非線性誤差，靈敏度S。 7、將E型熱電偶的自由端連線從實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳喜鹑ゲ⒔拥綌?shù)顯電壓表的輸入端（Vi）直接讀取熱電勢值（電壓表置200mv檔），重復(fù)上述過程，根據(jù)E型熱電偶分度表查出溫度值（加熱源與室溫之間的溫差值）。8、計(jì)算出加熱源的溫度，并與溫控儀的顯示值進(jìn)行比較，試分析誤差來源。 附：熱電偶分度表。五、思考題： 1、熱電偶測量的是溫差值還是攝氏溫度值？實(shí)驗(yàn)十一 光敏電阻的特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夤饷綦娮璧墓怆娞匦裕杭垂╇婋妷阂欢〞r(shí)，輸出電壓

29、-照度的關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)原理：光敏電阻是一種當(dāng)光照射到材料表面上被吸收后，在其中激發(fā)載流子，使材料導(dǎo)電性能發(fā)生變化的內(nèi)光電效應(yīng)器件。最簡單的光敏電阻的原理和符號如圖（50-1）所示，由一塊涂在絕緣基底上的光電導(dǎo)體薄膜和兩個(gè)電極所構(gòu)成。當(dāng)加上一定電壓后，光生載流子在電場的作用下沿一定的方向運(yùn)動(dòng)，在電路中產(chǎn)生電流，這就達(dá)到了光電轉(zhuǎn)換的目地。圖50-1：光敏電阻原理圖三、所需單元及部件： 主機(jī)箱（穩(wěn)壓電源、電壓表）、光電模塊。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、接入+15V電源到模塊上，插入光源插頭到模塊光源輸出，光源調(diào)節(jié)旋至最小。如下圖接線。光敏電阻接線圖將光敏電阻接入傳感器接入處，Vo接入跟隨器，跟隨器輸出接入電壓

30、表。采樣電阻Rw1至最大。2、將光源探頭（紅色LED）對準(zhǔn)光敏電阻傳感器，拉下光源外套，使光電傳感器無日光干擾。3、打開主控臺(tái)電源，逐步調(diào)節(jié)“光源調(diào)節(jié)”旋鈕，觀察數(shù)顯電壓表的讀數(shù)并記錄。實(shí)驗(yàn)十二 光敏二極管的特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夤饷舳O管的特性，當(dāng)光電管的工作偏壓一定時(shí)，光電管輸出電流與入射光的照度（或通量）的關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)原理：光敏二極管是一種光生伏特器件，用高阻P型硅作為基片，然后在基片表面進(jìn)行摻雜形成PN結(jié)。N區(qū)擴(kuò)散得很淺為1um左右，而空間電荷區(qū)（即耗盡層）較寬，所以保證了大部分光子入射子入射到耗層內(nèi)。光被吸收而激發(fā)電子-空穴對，電子-空穴對在外加反向偏壓VBB的作用下，空穴流向

31、正極，形成了二極管的反向電流即光電流。光電流通過外加負(fù)載電阻RL后產(chǎn)生電壓信號輸出。三、所需單元及部件： 主機(jī)箱（穩(wěn)壓電源、電壓表）、光電模塊。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、接入+15V電源到模塊上，插入光源插頭到模塊光源輸出，光源調(diào)節(jié)旋至最小。將光敏二極管接入傳感器接入處，Vo接入跟隨器，跟隨器輸出接入電壓表。采樣電阻Rw1至最大。如下圖接線。接線時(shí)注意光敏二極管為反接。光敏二極管接線圖2、將光源探頭（紅色LED）對準(zhǔn)光敏二極管傳感器，拉下光源外套，使光電傳感器無日光干擾。3、打開主控臺(tái)電源，逐步調(diào)節(jié)“光源調(diào)節(jié)”旋鈕，觀察數(shù)顯電壓表的讀數(shù)并記錄。實(shí)驗(yàn)十三 光敏三極管的特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夤饷羧龢O管

32、的特性，當(dāng)光電管的工作偏壓一定時(shí)，光電管輸出光電流與入射光的照度（或通量）的關(guān)系。二、實(shí)驗(yàn)原理：光敏三極管是一種光生伏特器件，用高阻P型硅作為基片然后在基片表面進(jìn)行摻雜形成PN結(jié)。N區(qū)擴(kuò)散得很淺為lum左右，而空間電荷區(qū)，(即耗盡層)較寬，所以保證了大部分光子入射到耗層內(nèi)，光子入射到耗層內(nèi)被吸收而激發(fā)電子-空穴對加反向偏壓VcB的作用下，空穴流向正極，形成了三極管的反向電流即光電流。光電流通過外加負(fù)載電阻RL后產(chǎn)生電壓信號輸出。三、所需單元及部件： 主機(jī)箱（穩(wěn)壓電源、電壓表）、光電模塊。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、接入+15V電源到模塊上，插入光源插頭到模塊光源輸出，光源調(diào)節(jié)旋至最小。將光敏三極管接入傳

33、感器接入處，Vo接入跟隨器，跟隨器輸出接入電壓表。采樣電阻Rw1至最大。如下圖接線。接線時(shí)注意光敏三極管方向。光敏三極管接線圖2、將光源探頭（紅色LED）對準(zhǔn)光敏三極管傳感器，拉下光源外套，使光電傳感器無日光干擾。3、打開主控臺(tái)電源，逐步調(diào)節(jié)“光源調(diào)節(jié)”旋鈕，觀察數(shù)顯電壓表的讀數(shù)并記錄。實(shí)驗(yàn)十四 光電池的特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夤韫怆姵氐墓怆娞匦浴６?、?shí)驗(yàn)原理：硅光電池在原理結(jié)構(gòu)上相似與光電二極管，其區(qū)別在與硅光電池用的襯底材料的電阻率低，約為0.10.01.cm，而硅光電二極管襯底材料的電阻率約為1000.cm，光敏面從0.1.cm210.不等，光敏面積大則接收輻射能量多，輸出光電流大。三

34、、所需單元及部件： 主機(jī)箱（穩(wěn)壓電源、電壓表）、光電模塊、光電系統(tǒng)（傳感器安裝臺(tái)上）。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、接入+15V電源到模塊上，插入光源插頭到模塊光源輸出，光源調(diào)節(jié)旋至最小。將光電池接入跟隨器，跟隨器輸出接入電壓表。如下圖接線。接線時(shí)注意光電池方向。光電池接線圖2、將光源探頭（紅色LED）對準(zhǔn)光電池傳感器，拉下光源外套，使光電傳感器無日光干擾。3、打開主控臺(tái)電源，逐步調(diào)節(jié)“光源調(diào)節(jié)”旋鈕，觀察數(shù)顯電壓表的讀數(shù)并記錄。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)1 振動(dòng)測量實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握振動(dòng)測量原理和方法。2.學(xué)會(huì)選擇振動(dòng)測量傳感器，確定振動(dòng)測量實(shí)驗(yàn)方案。3.通過設(shè)計(jì)、搭建、調(diào)試電路等實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力、

35、分析問題和解決問題的能力。二、預(yù)習(xí)與參考1.預(yù)習(xí)1）復(fù)習(xí)差動(dòng)變壓器、霍爾式傳感器、渦流傳感器等的結(jié)構(gòu)、工作原理和應(yīng)用；2）復(fù)習(xí)放大電路、濾波電路、移相器、相敏檢波電路的工作原理和應(yīng)用。2.參考資料1）自動(dòng)檢測技術(shù)相關(guān)教材2）CYS傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀使用說明三、設(shè)計(jì)指標(biāo) 振動(dòng)頻率為1-30Hz，振動(dòng)范圍為5-10mm，在LED顯示器顯示所測振動(dòng)值，在示波器上顯示振動(dòng)信號波形。四、實(shí)驗(yàn)要求（設(shè)計(jì)要求）1. 設(shè)計(jì)一個(gè)振動(dòng)測量的系統(tǒng)，畫出測量原理框圖。（課外）2. 參照實(shí)驗(yàn)裝置使用說明，設(shè)計(jì)振動(dòng)測量系統(tǒng)各組成單元，畫出測量單元接線圖。（課外）3. 測量單元接線圖經(jīng)實(shí)驗(yàn)老師檢查合格后，方可在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上接線

36、實(shí)驗(yàn)。4. 改變振動(dòng)頻率和幅值，在數(shù)碼顯示器和示波器上觀察測量值的變化并記錄數(shù)據(jù)和波形。五、實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)）儀器設(shè)備和材料清單 CYS傳感器實(shí)驗(yàn)裝置、導(dǎo)線、示波器六、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)施的指導(dǎo)1.在所學(xué)的霍爾傳感器、差動(dòng)變壓器等傳感器中選擇合適的傳感器，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理圖。2根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖在試驗(yàn)儀上選擇適當(dāng)?shù)男盘柼幚黼娐?，搭建信號檢測及信號處理電路。3.將系統(tǒng)接交流激勵(lì)，調(diào)節(jié)測量電路，使低通濾波器輸出電壓正負(fù)對稱。4. 保持適當(dāng)?shù)奈灰浦?，用示波器觀察差動(dòng)放大器、相敏檢波器和低通濾波器的輸出波形。5.保持適當(dāng)?shù)皖l振幅，用示波器觀察輸出波形。進(jìn)一步提高低頻振幅，當(dāng)波形出現(xiàn)頂部削頂時(shí)，說明輸出進(jìn)入飽和狀態(tài)，已不再

37、隨振動(dòng)量的增加而線性增加。6.保持適當(dāng)振幅，用示波器觀察差動(dòng)放大器和低通濾波器的波形，用電壓表讀出振幅值。 七、實(shí)驗(yàn)成績評定方法 實(shí)驗(yàn)成績包括預(yù)習(xí)、設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)完成質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量4部分組成，各部分所占比例分別為20%、20%、30%、30%.八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式：一實(shí)驗(yàn)名稱二實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜龑?shí)驗(yàn)原理四實(shí)驗(yàn)步驟五測試結(jié)果及分析六參考文獻(xiàn)九、思考題1分析測量誤差產(chǎn)生的原因？如何減小測量誤差？2如何利用其它傳感器進(jìn)行振幅測量？設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)2 位移測量實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握位移測量原理和方法。2.學(xué)會(huì)選擇位移測量傳感器，確定位移測量實(shí)驗(yàn)方案。3.通過設(shè)計(jì)、搭建、調(diào)試電路等實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的

38、動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力。二、預(yù)習(xí)與參考1.預(yù)習(xí)1）復(fù)習(xí)霍爾式傳感器、差動(dòng)傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理和應(yīng)用；2）復(fù)習(xí)放大電路、濾波電路的工作原理和應(yīng)用。2.參考資料1）自動(dòng)檢測技術(shù)相關(guān)教材2）CYS傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀使用說明三、設(shè)計(jì)指標(biāo) 位移范圍為-1010mm，在LED顯示器顯示所測位移值，在示波器上顯示信號波形。四、實(shí)驗(yàn)要求（設(shè)計(jì)要求）1.選擇兩種傳感器，分別設(shè)計(jì)位移測量的系統(tǒng)，畫出測量原理框圖。（課外）2.參照實(shí)驗(yàn)裝置使用說明，設(shè)計(jì)位移測量系統(tǒng)各組成單元，畫出測量單元接線圖。（課外）3.測量單元接線圖經(jīng)實(shí)驗(yàn)老師檢查合格后，方可在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上接線實(shí)驗(yàn)。4.改變測微器位置，在數(shù)碼顯示器和示

39、波器上觀察測量值的變化并記錄數(shù)據(jù)和波形。五、實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)）儀器設(shè)備和材料清單 CYS傳感器實(shí)驗(yàn)裝置、導(dǎo)線、示波器六、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)施的指導(dǎo)1.在所學(xué)的傳感器中如霍爾傳感器、差動(dòng)變壓器、電容傳感器等選擇2種合適的傳感器，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理圖。2根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖在試驗(yàn)儀上選擇適當(dāng)?shù)男盘柼幚黼娐罚罱ㄐ盘枡z測及信號處理電路，調(diào)節(jié)測量電路。3.上、下移動(dòng)測微頭各2.5mm，每變化0.5mm讀取相應(yīng)的電壓值。并記入下表，作出VX曲線，求出靈敏度及線性。七、實(shí)驗(yàn)成績評定方法 實(shí)驗(yàn)成績包括預(yù)習(xí)、設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)完成質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量4部分組成，各部分所占比例分別為20%、20%、30%、30%.八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告格

40、式：一實(shí)驗(yàn)名稱二實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜龑?shí)驗(yàn)原理四實(shí)驗(yàn)步驟五測試結(jié)果及分析六參考文獻(xiàn)九、思考題1分析測量誤差產(chǎn)生的原因？如何減小測量誤差？2利用其它傳感器設(shè)計(jì)位移測量系統(tǒng)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)3 電子秤設(shè)計(jì)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握稱重測量原理和方法。2.學(xué)會(huì)選擇稱重傳感器，確定稱重測量實(shí)驗(yàn)方案。3.通過設(shè)計(jì)、搭建、調(diào)試電路等實(shí)踐環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力。二、預(yù)習(xí)與參考1.預(yù)習(xí)1）復(fù)習(xí)應(yīng)變片傳感器、霍爾傳感器、電容傳感器等的結(jié)構(gòu)、工作原理和應(yīng)用；2）復(fù)習(xí)電橋電路、放大電路、濾波電路的工作原理和應(yīng)用。2.參考資料1）自動(dòng)檢測技術(shù)相關(guān)教材2）CYS傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀使用說明三、設(shè)計(jì)指標(biāo) 稱重范圍為04

41、0g，在LED顯示器顯示所測位移值。四、實(shí)驗(yàn)要求（設(shè)計(jì)要求）1.選擇傳感器，設(shè)計(jì)一個(gè)電子秤，畫出測量原理框圖。（課外）2.參照實(shí)驗(yàn)裝置使用說明，設(shè)計(jì)電子秤稱重系統(tǒng)各組成單元，畫出測量單元接線圖。（課外）3.測量單元接線圖經(jīng)實(shí)驗(yàn)老師檢查合格后，方可在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上接線實(shí)驗(yàn)。4.改變測微器位置，在數(shù)碼顯示器和示波器上觀察測量值的變化并記錄數(shù)據(jù)和波形。五、實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)）儀器設(shè)備和材料清單 CYS傳感器實(shí)驗(yàn)裝置、導(dǎo)線、示波器六、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)施的指導(dǎo)1.在所學(xué)的傳感器中如應(yīng)變片、霍爾傳感器、差動(dòng)變壓器、電容傳感器等選擇1種合適的傳感器，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理圖。2根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖在試驗(yàn)儀上選擇適當(dāng)?shù)男盘柼幚黼娐?，搭建信?/p>

42、檢測及信號處理電路，調(diào)節(jié)測量電路。3.將砝碼逐個(gè)放入實(shí)驗(yàn)臺(tái)的圓盤中，每變化一次砝碼個(gè)數(shù)讀取相應(yīng)的電壓值。并記入下表，作出Vg曲線，求出靈敏度及線性。七、實(shí)驗(yàn)成績評定方法 實(shí)驗(yàn)成績包括預(yù)習(xí)、設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)完成質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量4部分組成，各部分所占比例分別為20%、20%、30%、30%.八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式：一實(shí)驗(yàn)名稱二實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜龑?shí)驗(yàn)原理四實(shí)驗(yàn)步驟五測試結(jié)果及分析六參考文獻(xiàn)九、思考題1分析測量誤差產(chǎn)生的原因？如何減小測量誤差？2利用其它傳感器設(shè)計(jì)一個(gè)電子秤。附1：溫控儀表操作說明1、通電前檢查接線正確無誤，感溫元件與儀表分度號一致，儀表通電5秒內(nèi)顯示窗先顯示PV窗輸出代碼、SV窗先輸出

43、代碼，后顯示PV窗量程上限、SV量程下限，隨后即進(jìn)入工作狀態(tài)，按SET鍵0.5秒SV顯示窗閃爍，此時(shí)可改變設(shè)定值，再按SET鍵0.5秒確認(rèn)，如需修改其它參數(shù)，必須按住SET鍵大于3秒，即進(jìn)入B菜單，可按要求逐一修改內(nèi)容(見操作流程表)，修改完畢再按SET鍵0.5秒若干下， 退出B菜單，如15秒內(nèi)無鍵按下(該窗內(nèi)新設(shè)置的數(shù)據(jù)無效)自動(dòng)進(jìn)入新的工作狀態(tài)。 2、在輸入信號大于量程上限時(shí)，儀表顯示 ，在輸入信號小于量程下限時(shí)，儀表顯示 。 3、當(dāng)溫度控制效果不夠理想時(shí)，可以人工或自整定來改變PID參數(shù)。操作方法如下：人工修正：將儀表進(jìn)入B菜單至窗，再用 鍵來修正P值，再按SET鍵0.5S進(jìn)入I窗，I、

44、D、T的修正方法同上，然后再按SET鍵0.5S若干下返回正常工作狀態(tài)，即開始新的PID參數(shù)。自整定修正：將儀表進(jìn)入B菜ATU窗后選擇(1)(選0時(shí)為不自整定)，選好按SET鍵確認(rèn)后儀表即進(jìn)入自整定狀態(tài)，同時(shí)AT燈亮，待自整定完成AT燈閃時(shí)再按SET鍵2秒確認(rèn)后即按新的自整定PID參數(shù)工作。用自整修正PID值時(shí)應(yīng)注意當(dāng)負(fù)載為多段串聯(lián)加熱方式(如擠出機(jī)械)，其中某段進(jìn)入自整定過程時(shí)，應(yīng)注意保持前拍二段的溫度不變，否則會(huì)影響自整定效果。 4、PID參數(shù)的設(shè)置原則:P為比例帶(加熱側(cè))，如過沖大可加大比例帶。如希升溫快可減小比例帶。I為積分時(shí)間，如溫度波動(dòng)較大則加長積分，反之則減小積分。一般來說系統(tǒng)滯

45、后現(xiàn)象越嚴(yán)重，積分時(shí)間越長。D為微分時(shí)間，一般取積分時(shí)間的(1/51/4)。 5、PID控制與位式控制功能的切方法：若需把儀表切換成位式控制(常規(guī)儀表出廠設(shè)置均為PID控制)，正常工作狀態(tài)儀表按住SET鍵3S以上進(jìn)入B菜單后，再按SET鍵0.5S若干下至P窗，把P設(shè)為0后按SET鍵若干下至T窗，把T設(shè)為1即進(jìn)入位式控制，其控溫范圍(切換差)可通過改變dP值來實(shí)現(xiàn)，位式控制時(shí)的dP值舉例：SV100時(shí)，設(shè)dP=12.5，則實(shí)際輸出控制范圍為87.5112.5。若需返回至PID控制時(shí)，把P、dP值還原即可。PID控制適用于高精度控溫場合，系統(tǒng)配置穩(wěn)定合理可達(dá)±1個(gè)字精度；位式控制適用于控

46、制某一段范圍內(nèi)的溫度。 6、進(jìn)入C菜單的設(shè)置方法：(C菜單因儀表功能不同而有所不同; 非專業(yè)人士及無特殊情況下請勿進(jìn)入C菜單)。先進(jìn)入B菜單的ATU窗后同時(shí)按住鍵0.5秒至PV窗顯示L，可設(shè)置量程下限；再按SET鍵0.5秒，PV 窗顯示H，可設(shè)置量程上限; 按SET 0.5秒，PV窗顯示LP，LP=下沖限，常規(guī)值26；按SET 0.5秒，PV窗顯示L1，在L1值內(nèi)無開機(jī)及設(shè)定后默認(rèn)值，常規(guī)610；按SET 0.5秒，PV窗顯示HL，在SV窗選1或0，(選1時(shí)=AL1=上限報(bào)警，若選0時(shí)=AL2=下限報(bào)警）；按SET 0.5秒，PV窗顯示A，在SV窗選1或0，選1時(shí)為絕對值報(bào)警(報(bào)警設(shè)定值=報(bào)警

47、輸出值)，選0時(shí)=偏差值報(bào)警(主控值±報(bào)警設(shè)定值=報(bào)警輸出值)；當(dāng)測量值低于下限報(bào)警輸出值時(shí)ALM燈亮下限繼電器吸合，高于上限報(bào)警輸出值時(shí)ALM燈亮，上限繼電器吸合；再按SET 0.5秒，PV窗顯示I，I常規(guī)3內(nèi)大控制快；按SET 0.5秒，PV窗顯示E，E為抗干擾等級，0=常規(guī)，1=加強(qiáng)，按SET 0.5秒，PV窗顯示P，P(30-100%)為輸出最大功率限制，按SET 0.5秒即進(jìn)入新的工作狀態(tài)。 7、若控溫失常請檢查儀表參數(shù)是否被誤修改，傳感器部分是否失效。按鍵不起作用，請檢查LCK鍵是否被鎖定。 8、操作流程表附加實(shí)驗(yàn)一 移相器實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私膺\(yùn)算放大器構(gòu)成的移相電路和的原理及工作情況，為交流電橋?qū)嶒?yàn)做準(zhǔn)備。 實(shí)驗(yàn)原理：圖A-1為移相器電路原理圖。 A1與C1、R2組成有源微分網(wǎng)絡(luò)，A2與RW1、C2組成有源積分網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)端輸入正弦交流信號時(shí)，A1輸出一超前相位信號，A2輸出一滯后相位的信號，通過調(diào)節(jié)RW1可使輸出信號與輸入信號相位發(fā)生變化。所需單元及部件： 移相/檢波/低通模塊、音頻振蕩器、雙線（雙蹤）示波器。 實(shí)驗(yàn)步驟： （1）了解移相器的電路原理。 圖A-2 （2）如圖A-2接線，將音頻振蕩器的信號引入移相器的輸入端