測試與傳感技術(shù)試驗(yàn)指導(dǎo)書全文

1、測試與傳感技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書李江全 編石河子大學(xué)機(jī)電學(xué)院電氣工程系二 0 一五年八月、八前言實(shí)驗(yàn)課是測試技術(shù)課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)之一。通過實(shí)驗(yàn)、觀察、記錄、分 析、總結(jié)等工作，要求達(dá)到以下目的：1、驗(yàn)證課堂講授的測試?yán)碚摚?加深和鞏固課堂學(xué)到的理論知識(shí)， 建立對(duì)傳 感器、測試儀器的感性知識(shí)。2、了解和掌握有關(guān)非電量電測的最基本的測試技術(shù)和有關(guān)的主要儀器的操 作和調(diào)試。3、對(duì)測試的全過程進(jìn)行初步實(shí)踐，掌握測試系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)。為了保證實(shí)驗(yàn)課的順利進(jìn)行，按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，保證教學(xué)質(zhì)量，要求學(xué) 生做到以下幾點(diǎn)：1、實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真學(xué)習(xí)、 閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書及教材中有關(guān)內(nèi)容， 對(duì)當(dāng)次實(shí)驗(yàn)的目 的、內(nèi)容、所用儀器設(shè)備、實(shí)

2、驗(yàn)步驟等做到心中有數(shù)。對(duì)有關(guān)的理論，要進(jìn)行 復(fù)習(xí)，以防止盲目地參加實(shí)驗(yàn)。2、實(shí)驗(yàn)態(tài)度要認(rèn)真，思想要集中，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3、愛護(hù)儀器設(shè)備， 節(jié)約實(shí)驗(yàn)材料， 非經(jīng)輔導(dǎo)老師準(zhǔn)許不要?jiǎng)佑门c當(dāng)次實(shí)驗(yàn) 無關(guān)的儀器設(shè)備。如遇儀器損壞，必須及時(shí)向指導(dǎo)教師報(bào)告。4、遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)則，進(jìn)實(shí)驗(yàn)室不要大聲喧嘩，注意安全，嚴(yán)防觸電、烙傷、 碰傷。5、實(shí)驗(yàn)完畢，將儀器、電線、元件等整理好，放回原處方能離開實(shí)驗(yàn)室。6、必須按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 無正當(dāng)理由拖延不交實(shí)驗(yàn)報(bào)告， 按不及格計(jì)入 平時(shí)成績。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書由兵團(tuán)精品課程“測試技術(shù)”主持人李江全老師編寫，懇請同 學(xué)們提出寶貴意見。目錄實(shí)驗(yàn)一 電阻應(yīng)變傳感器應(yīng)用 1（靜

3、態(tài)載荷測量） 實(shí)驗(yàn)二 電阻應(yīng)變傳感器應(yīng)用 2（動(dòng)態(tài)載荷測量） 實(shí)驗(yàn)三 電容傳感器應(yīng)用（位移測量） 實(shí)驗(yàn)四 電感傳感器應(yīng)用（接近開關(guān)）實(shí)驗(yàn)五 熱電傳感器應(yīng)用（溫度測量與控制） 實(shí)驗(yàn)六 霍耳傳感器應(yīng)用（轉(zhuǎn)速、計(jì)數(shù)測量） 實(shí)驗(yàn)七 光電傳感器應(yīng)用（轉(zhuǎn)速、計(jì)數(shù)測量） 實(shí)驗(yàn)八 光纖傳感器應(yīng)用（位移測量）11實(shí)驗(yàn)一 電阻應(yīng)變傳感器應(yīng)用1 （靜態(tài)載荷測量）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 認(rèn)識(shí)電阻應(yīng)變片的類型、組成與結(jié)構(gòu)；2 .掌握單臂半橋、雙臂半橋、四臂全橋的連接;3 驗(yàn)證電阻應(yīng)變片電橋加減特性；4 .了解靜態(tài)電阻應(yīng)變儀的使用。、實(shí)驗(yàn)器件序號(hào)名稱數(shù)量1YJ-31型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀12YD-28A型動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀13等強(qiáng)度懸臂梁式

4、電阻應(yīng)變傳感器14標(biāo)準(zhǔn)砝碼（1Kg/個(gè)）45標(biāo)準(zhǔn)電阻（120*2）16起子17數(shù)字萬用表1主要儀器簡介1 等強(qiáng)度懸臂梁式電阻應(yīng)變傳感器的結(jié)構(gòu)，見圖1-1。圖1-1傳感器圖1-2電橋電路2. YJ-31型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀YJ-31型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀主要用于實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析及靜態(tài)強(qiáng)度研究中測量結(jié)構(gòu)及材料任 意點(diǎn)的應(yīng)變，其主要特點(diǎn)是將應(yīng)變儀與平衡箱二者合為一體。1) 儀表各部分功能說明(1)靈敏度電位器：根據(jù)應(yīng)變片靈敏系數(shù)不同，可調(diào)節(jié)該電位器使儀器靈敏系數(shù)與 應(yīng)變靈敏系數(shù)一致。如靈敏系數(shù)為2時(shí)，標(biāo)定值為-10000卩£(2 )調(diào)零電位器：當(dāng)測量橋路處于不平衡狀態(tài)時(shí)，調(diào)節(jié)該電位器使儀器顯示為0000

5、或-0000。(3) 本機(jī)切換開關(guān)：在本機(jī)測量時(shí)開關(guān)置“本機(jī)”狀態(tài)，當(dāng)10點(diǎn)測量時(shí)開關(guān)置開關(guān) 置切換狀態(tài)。(4) 10點(diǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)：當(dāng)開關(guān)置“ 1”狀態(tài)，表示第“1”點(diǎn)測量；當(dāng)開關(guān)置“ 2”狀態(tài)，表示第“ 2”測量。依次類推。可測量“10”點(diǎn)。當(dāng)開關(guān)置“切換”狀態(tài)可與外接預(yù)調(diào)平衡箱相連并測試。2) 儀表操作說明(1 )在半橋測量時(shí)將 D1、D、D2接線柱用金屬連接片連接起來并旋緊。(2 )將標(biāo)準(zhǔn)電阻分別與主機(jī)A、B、C接線柱相連。儀表電橋電路見圖1-2。(3 )接通電源開關(guān)。(4)按下“基零”鍵儀表顯示“0000”或“ -0000”(儀表內(nèi)部已調(diào)好)。(5 )按下“測量”鍵，顯示測量值，將測量值

6、調(diào)到“0000 ”或“ -0000 ”。(6) 按下“標(biāo)定”鍵，儀表顯示 -10000附近值(內(nèi)部已調(diào)好)。(7) 將“本機(jī)、切換”開關(guān)置“切換”狀態(tài)。(8) 進(jìn)行多點(diǎn)測量時(shí)，將被測量應(yīng)變片分別與對(duì)應(yīng)通道的A、B、C接線柱相連，而 主機(jī)的A、B、C接線柱上的標(biāo)準(zhǔn)電阻去掉。、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作步驟(一) 認(rèn)識(shí)電阻應(yīng)變片1-3 和圖 1-4。圖1-4箔式電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變片由基底、敏感柵、蓋片和引線等部分組成，見圖圖1-3 金屬絲式電阻應(yīng)變片觀察等強(qiáng)度懸臂梁式電阻應(yīng)變傳感器上的電阻應(yīng)變片及其粘貼、布置，用萬用表測量電阻應(yīng)變片的電阻值為： Qo（二）單臂半橋測量1 關(guān)閉應(yīng)變儀電源。將 D1、D、D2接線

7、柱用金屬片短接；將托盤懸掛在懸梁臂上。2.按圖1-5接線。將應(yīng)變片 Ri接到1通道的A、B端點(diǎn)，將應(yīng)變片 R補(bǔ)接到1通道的OB、C3 檢查無誤后接通應(yīng)變儀的電源（在儀器的后面板上）。4 調(diào)零：用起子調(diào)節(jié) 1通道的調(diào)零按鈕，使顯示屏的指示值為零（可能由于干擾誤差，調(diào)整時(shí)顯示值不為零，應(yīng)盡可能使其接近于零）。5 .加載：將1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)砝碼輕輕的放到托盤上。6 讀數(shù)：待托盤穩(wěn)定后讀取顯示屏的數(shù)值并記錄到表1-1中。7 繼續(xù)往托盤上加砝碼，每加一個(gè)，待托盤穩(wěn)定后讀取數(shù)值并記錄到表1中，累計(jì)加載4個(gè)砝碼。&卸載：逐個(gè)從托盤上去掉砝碼，每去一個(gè)，待托盤穩(wěn)定后讀取數(shù)值并記錄到表1-1中，直到去完為止。表

8、1-1單臂半橋測量數(shù)據(jù)J、載荷（Kg）應(yīng)變值（1）£、'一、01234正行程（加載）反行程（卸載）9 .關(guān)掉應(yīng)變儀電源，從電橋盒上去掉應(yīng)變片。（三）雙臂半橋測量1. 按圖1-6接線，將應(yīng)變片 R1接到1通道的A、B端點(diǎn)，將應(yīng)變片 R2接到1通道 的B、C端點(diǎn)。圖1-6雙臂異號(hào)半橋接線圖2檢查無誤后接通應(yīng)變儀的電源（在儀器的后面板上）。3按單臂半橋測量步驟 4步驟8進(jìn)行操作，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄到表1-2中。表1-2雙臂異號(hào)半橋測量數(shù)據(jù)載荷' （Kg）、01234應(yīng)變值（卩疋正行程（加載）反行程（卸載）4 .關(guān)掉應(yīng)變儀電源，從電橋盒上去掉應(yīng)變片。5 .按圖1-7接線，將應(yīng)變片

9、 R1接到1通道的A , B端點(diǎn)，將應(yīng)變片 R3接到1通道的B , C端點(diǎn)。Hl1-o A D ()2皿b0000 | y.Eq :o Do圖1-7雙臂同號(hào)半橋接線圖6 檢查無誤后接通應(yīng)變儀的電源（在儀器的后面板上）。7按單臂半橋測量步驟 4步驟8進(jìn)行操作，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄到表1-3中。表1-3雙臂同號(hào)半橋測量數(shù)據(jù)載荷（Kg）應(yīng)變值（1）£01234正行程（加載）反行程（卸載）&關(guān)掉應(yīng)變儀電源，從電橋盒上去掉應(yīng)變片。（四）四臂全橋測量1 .將D1、D、D2之間的金屬片去掉。2. 按圖1-8接線，將應(yīng)變片 R1接到1通道的A、B端點(diǎn)，將應(yīng)變片 R2接到1通道 的B、C端點(diǎn)，將應(yīng)變

10、片 R3接到C、D端點(diǎn)，將應(yīng)變片 R4接到D、A端點(diǎn)。圖1-81o o o小Di D也0000>0 Cp DO四臂全橋接線圖3 檢查無誤后接通應(yīng)變儀的電源（在儀器的后面板上）。4 按單臂半橋測量步驟 4步驟8進(jìn)行操作，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄到表1-4中。表1-4 四臂全橋測量數(shù)據(jù) 載荷（Kg）應(yīng)變值（1、01234正行程（加載）反行程（卸載）5.關(guān)掉應(yīng)變儀電源；從電橋盒上去掉應(yīng)變片。四、實(shí)驗(yàn)思考題將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表1-5中。表1-5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表電橋類型.輸入（Kg）輸出（）£一一、01234單臂半橋正行程（加載）反行程（卸載）雙臂異號(hào)正行程（加載）半橋反行程（卸載）雙臂同號(hào)正行程（加載

11、）半橋反行程（卸載）四臂全橋正行程（加載） 反行程（卸載）1 接完每一種電橋，加載前為什么要調(diào)零？2.根據(jù)表中所記錄的測量數(shù)據(jù)畫出單臂半橋、雙臂異號(hào)半橋、四臂全橋輸入-輸出曲線（正行程，加載-卸載分別畫）。從各個(gè)曲線特點(diǎn)可得到哪些結(jié)論？3從實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)分析電橋的輸出特性，得到電橋加減特性結(jié)論。4 實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)與理論值存在差異，請問誤差產(chǎn)生的原因是什么？實(shí)驗(yàn)二 電阻應(yīng)變傳感器應(yīng)用2 （動(dòng)態(tài)載荷測量）1 掌握動(dòng)態(tài)壓力測量的方法及系統(tǒng)組成；2 .了解動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀、數(shù)字存儲(chǔ)示波器的使用方法。、實(shí)驗(yàn)器件2-1）、DS5042M 數(shù)YD-28型動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀、等強(qiáng)度懸臂梁式電阻應(yīng)變傳感器（圖 字存儲(chǔ)示波器、

12、計(jì)算機(jī)、PCI-1710數(shù)據(jù)采集卡、測控實(shí)驗(yàn)箱ZCY -n型綜合傳感器實(shí)驗(yàn)儀。所需單元和部件：磁電式傳感器、壓電式傳感器、電 壓放大器、差動(dòng)放大器、V/F表、低通濾波器、低頻振蕩器。圖2-1等強(qiáng)度懸臂梁式電阻應(yīng)變傳感器Fii、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作步驟1. 關(guān)閉應(yīng)變儀電源，按圖 2-2將應(yīng)變片接到應(yīng)變儀的電橋盒上，組成四臂全橋。2. 按圖2-3利用數(shù)字存儲(chǔ)示波器構(gòu)成動(dòng)態(tài)力測量系統(tǒng)：將動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀的電壓輸出接數(shù) 字存儲(chǔ)示波器的1通道。3 .按下“總調(diào)零”按鈕調(diào)零。4 .給應(yīng)變傳感器加動(dòng)態(tài)載荷，通過數(shù)字示波器觀察動(dòng)態(tài)力測量曲線并保存曲線。5.按圖2-4利用計(jì)算機(jī)構(gòu)成動(dòng)態(tài)力測量系統(tǒng)：將動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀的電壓輸出接到

13、計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)采集卡的1通道。6 .按下“總調(diào)零”按鈕調(diào)零。7 .給應(yīng)變傳感器加動(dòng)態(tài)載荷，通過計(jì)算機(jī)觀察動(dòng)態(tài)力測量曲線并保存曲線。動(dòng)態(tài)力動(dòng)態(tài)力Rly電橋電路A B c D12 3 4電橋盒電動(dòng)數(shù)阻態(tài)字應(yīng)電電存變阻儲(chǔ)-橋傳應(yīng)示感變波口昔儀口昔c圖2-2圖2-31曲線>動(dòng)態(tài)力測量系統(tǒng)電 阻 應(yīng) 變 傳 感 器動(dòng) 態(tài) 電 阻 應(yīng) 變 儀數(shù) 據(jù) 采 集 卡計(jì)曲線算 機(jī)圖2-4動(dòng)態(tài)力測量系統(tǒng)2四、實(shí)驗(yàn)思考題如何從實(shí)驗(yàn)曲線判斷某一瞬間力的大小?實(shí)驗(yàn)三電容傳感器應(yīng)用(位移測量)1了解差動(dòng)變面積式電容傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理;2 使用差動(dòng)變面積式電容傳感器進(jìn)行位移測量。、實(shí)驗(yàn)器件zcy n型綜合傳感器實(shí)驗(yàn)

14、儀。V/F表、測微器。所需單元和部件：電容變換器、差動(dòng)放大器、低通濾波器、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作步驟1 觀察差動(dòng)變面積式電容傳感器的結(jié)構(gòu)，如圖3-1 (a)所示。運(yùn)動(dòng)方向(a)圖3-1位移測量實(shí)驗(yàn)線路羔動(dòng)玻大舉 低通驚敢黠審壓表(b)2 zcy -n型綜合傳感器實(shí)驗(yàn)儀旋鈕的初始位置：差動(dòng)放大器增益旋鈕置于中間， V/F表置于V表20V檔。3 轉(zhuǎn)動(dòng)測微器，將梁上振動(dòng)平臺(tái)中間的磁鐵與測微頭相吸，使雙平行梁處于(目測)水平位置，見示意圖 3-1(a)，再向上轉(zhuǎn)動(dòng)5mm，使梁的自由端往上位移(這時(shí)電容片的一 組動(dòng)片一般處于上組定片的中間)。4 .根據(jù)圖3-1(b)的電路結(jié)構(gòu)，將電容片的動(dòng)片和上下兩組定片，與電

15、容變換器、差動(dòng) 放大器、低通濾波器，電壓表連接起來，組成一個(gè)測量線路。5 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)測微器，使梁的自由端往下產(chǎn)生位移，從而改變電容片的動(dòng)片和定片 的相對(duì)位置(改變覆蓋面積)。每轉(zhuǎn)1圈(位移0.5mm)，記一個(gè)電壓數(shù)值，填入下表。X(mm)V(mv)四、實(shí)驗(yàn)思考題根據(jù)所得數(shù)據(jù)作出 V-X關(guān)系曲線。分析差動(dòng)變面積式電容傳感器位移測量特點(diǎn)。、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)四電感傳感器應(yīng)用（接近開關(guān)）1了解電感傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理;2 利用電感接近開關(guān)組成控制系統(tǒng)。、實(shí)驗(yàn)器件計(jì)算機(jī)、電感接近開關(guān)、繼電器（DC24V ）、紅綠指示燈（DC24V ）、直流穩(wěn)壓電源（DC24V ）、導(dǎo)線、起子等。、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作步驟（一）

16、電感傳感器的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)差動(dòng)變壓器傳感器如圖4-1所示，電渦流傳感器如圖4-2所示，電感接近開關(guān)如圖 4-3所示。圖4-1差動(dòng)變壓器傳感器結(jié)構(gòu)圖圖4-2電渦流傳感器結(jié)構(gòu)圖圖4-3電感接近開關(guān)結(jié)構(gòu)圖21（二）電感接近開關(guān)控制系統(tǒng)1 電感接近開關(guān)控制原理如圖4-4所示。2接線：按圖4-5所示，將電感接近開關(guān)、繼電器、指示燈、直流電源等連成開關(guān)控制系統(tǒng)，以控制指示燈的亮和滅。（繼電器的6和4端點(diǎn)、5和3端點(diǎn)組成2對(duì)常開開關(guān),6和2端點(diǎn)、5和1端點(diǎn)組成2對(duì)常閉開關(guān)）3 接好線檢查無誤后，接通電源開關(guān)，此時(shí)綠燈亮。4 將 金屬 物靠近 電感接 近開關(guān)的探 測端面，觀 察紅/綠指示燈的 亮滅情 況:四、實(shí)驗(yàn)思

17、考題1 被測金屬物的材質(zhì)、被測金屬物與電渦流探頭端面的距離對(duì)檢測有何影響?2 電感接近開關(guān)是如何實(shí)現(xiàn)控制的？畫出電路圖說明。實(shí)驗(yàn)五 熱電傳感器應(yīng)用（溫度測量與控制）1了解熱電偶、熱電阻、熱敏電阻等熱電傳感器的結(jié)構(gòu)及測溫原理;2 利用熱電傳感器、溫度測控儀表等組成溫度測量與控制系統(tǒng)；3 了解溫度變送器、溫度測控儀表的使用。、實(shí)驗(yàn)器件鎳锘-鎳硅（K型）熱電偶、PtIOO熱電阻、CU50熱電阻熱敏電阻、熱電阻溫度變送 器、熱電偶溫度變送器、數(shù)字萬用表、溫度顯示控制儀、XMT3000A智能儀器、直流穩(wěn)壓電源、指示燈、電爐、水容器等。、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作步驟（一）熱電傳感器結(jié)構(gòu)與測溫原理（演示實(shí)驗(yàn)）1 熱電

18、阻測溫原理觀察熱電阻PtIOO、銅電阻Cu50的結(jié)構(gòu)，如圖5-1所示。圖5-1 熱電阻用鉑熱電阻與數(shù)字萬用表組成測量系統(tǒng)，如圖5-2所示。Rt圖5-2熱電阻測溫原理系統(tǒng)圖當(dāng)鉑熱電阻在室溫下，用數(shù)字萬用表測量的電阻值R1= Q,對(duì)應(yīng)的測量溫度t1=C；將熱電阻放在通電的電爐上方某一位置加熱數(shù)分鐘后，測得其電阻值R2= Q,對(duì)應(yīng)的測量溫度 t2=C;比室溫下的電阻值 （增大/減?。? 熱敏電阻測溫原理觀察熱敏電阻的結(jié)構(gòu)。用熱敏電阻與數(shù)字萬用表組成測量系統(tǒng)，如圖5-2所示。當(dāng)熱敏電阻在室溫下，用數(shù)字萬用表測量的電阻值Ri= Q對(duì)應(yīng)的測量溫度ti=C;將熱敏電阻放在水容器中加熱數(shù)分鐘后，測得其電阻值

19、R2= Q對(duì)應(yīng)的測量溫度t2=C;比室溫下的電阻值（增大 /減小）Q。熱敏電阻與熱電阻的阻值隨溫度變化的趨勢有何不同?3 熱電偶測溫原理觀察熱電偶的結(jié)構(gòu)，如圖5-3所示。33圖5-3 熱電偶用熱電偶與數(shù)字萬用表組成測量系統(tǒng)，如圖5-4所示。To<數(shù)字萬用表mV圖5-4熱電偶測溫原理系統(tǒng)圖當(dāng)熱電偶工作端置于室溫環(huán)境下，數(shù)字萬用表測量的電勢值為mV ;當(dāng)熱電偶 工作端置于通電的電爐上方數(shù)分鐘后，數(shù)字萬用表測量的電勢值為mV。測得室溫to=C ,如果某一時(shí)刻測得熱電偶的輸出電勢E=mV,則該時(shí)刻的測量溫度 t=C。（二）溫度變送器的使用（演示實(shí)驗(yàn)）熱電傳感器溫度變送器如圖 5-5所示。圖5-5

20、熱電傳感器溫度變送器4s 20mA250 QDC24V輸出電壓圖5-7熱電偶溫度變送器的連線已知Pt100熱電阻溫度變送器的測量范圍是0s 200 C，輸出4s 20mA，經(jīng) 250Q電阻輸出電壓信號(hào)，給傳感器加熱，若某時(shí)刻測得電壓U=V ,則測量溫度t= °Co（三）溫度顯示控制儀的使用用熱敏電阻、溫度顯示控制儀、壓電蜂鳴器等設(shè)計(jì)組成溫度測量及報(bào)警系統(tǒng)。1接線：按圖5-8所示，將熱敏電阻、指示燈、電源與溫度顯示控制儀連成測溫報(bào)警 系統(tǒng)；指示燈接到溫控儀的常開開關(guān)上。圖5-8溫度測量及報(bào)警控制系統(tǒng)示意圖熱敏電阻+DC24V溫度顯示控制儀2 在溫度顯示控制儀上設(shè)置好溫度上限報(bào)警值；3

21、接好線檢查無誤后，先打開溫度顯示控制儀的電源開關(guān)，再接通穩(wěn)壓電源的電源 開關(guān)；4 熱敏電阻傳感器在室溫下，溫度顯示控制儀顯示的溫度值為 C;5 將熱敏電阻感溫端置于水容器中加熱，觀察顯示儀溫度指示值的變化情況。6 當(dāng)顯示儀溫度指示值超過溫度上限設(shè)定值時(shí)，注意觀察有何現(xiàn)象出現(xiàn)。（四）智能溫度顯示控制儀的使用XMT-3000A智能儀器（圖 5-9）在使用前應(yīng)對(duì)其輸入/ 輸出參數(shù)進(jìn)行正確設(shè)置，設(shè)置好的儀器才能投入正常使用。 正確設(shè)置儀器參數(shù)后，儀器PV窗顯示當(dāng)前溫度測量值。按表5-1設(shè)置儀器的主要參數(shù)。圖5-9智能儀器示意圖表5-1儀器的主要參數(shù)設(shè)置參數(shù)參數(shù)含義設(shè)置值HiAL上限絕對(duì)值報(bào)警值30Lo

22、AL下限絕對(duì)值報(bào)警值20Sn輸入規(guī)格20Addr通信地址2bAud通信波特率48001參數(shù)設(shè)置過程：（1）按壓 SET 鍵并保持約 2 秒， PV 窗會(huì)顯示第一個(gè)功能參數(shù) HiAL 的提示符， SV 窗顯示該參數(shù)的數(shù)值。（2） 按 人鍵（或 V鍵）可以增加（或減少）該參數(shù)的數(shù)值。按A鍵或V鍵 不放，可以快速增加 /減少數(shù)值，并且速度會(huì)不斷加快（ 3 級(jí)速度）。（3） 繼續(xù)按壓SET鍵，PV窗會(huì)依次顯示各功能參數(shù)的提示符，SV窗顯示該參數(shù)的 數(shù)值。依次進(jìn)行其它參數(shù)的設(shè)置。在設(shè)置參數(shù)過程中，如果 10秒內(nèi)無操作，儀表將自動(dòng)返回PV窗顯示測量值的狀態(tài)。2溫度測量與控制1 ）正確設(shè)置儀器參數(shù)后，儀器

23、PV 窗顯示當(dāng)前溫度測量值；2） 給傳感器升溫，當(dāng)溫度測量值大于上限報(bào)警值30 C時(shí)，上限指示燈亮，儀器 SV 窗顯示上限報(bào)警信息；3） 給傳感器降溫，當(dāng)溫度測量值小于上限報(bào)警值30C，大于下限報(bào)警值 20C時(shí)，上 限指示燈和下限指示燈均滅；4） 給傳感器繼續(xù)降溫，當(dāng)溫度測量值小于下限報(bào)警值20 C時(shí)，下限指示燈亮，儀器 SV 窗下限報(bào)警信息。四、實(shí)驗(yàn)思考題1請描述給熱電阻、熱敏電阻、熱電偶加熱時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象，并加以比較。2將圖 5-8 溫度報(bào)警系統(tǒng)改成恒溫控制系統(tǒng)，畫出接線圖，簡述控制過程。 3請用一電路圖表示出圖 5-8 溫度顯示控制儀的超溫控制原理。實(shí)驗(yàn)六 霍耳傳感器應(yīng)用（轉(zhuǎn)速、計(jì)數(shù)測量）

24、、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解霍耳式傳感器、霍耳接近開關(guān)的結(jié)構(gòu)與工作原理;2 利用霍耳接近開關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)速、計(jì)數(shù)測量。、實(shí)驗(yàn)器件霍耳傳感器，JSQ-2000C智能雙數(shù)顯計(jì)測器，風(fēng)扇，小磁鐵、指示燈、調(diào)速開關(guān)等。、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作步驟（一）霍耳傳感器的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)1 霍耳位移傳感器的結(jié)構(gòu)如圖6-1所示，霍耳接近開關(guān)的結(jié)構(gòu)如圖6-2所示。磁鐵霍耳元件圖6-1霍耳位移傳感器2按圖6-3將霍耳接近開關(guān)與JSQ-2000C智能雙數(shù)顯計(jì)測器組成轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)?；舳咏_關(guān)位于轉(zhuǎn)盤磁鐵的上方。圖6-2霍耳接近開關(guān)磁鐵蘭色線黑色線棕色線風(fēng)扇NS霍耳接近開關(guān)圖6-3霍耳轉(zhuǎn)速/計(jì)數(shù)測量系統(tǒng)8910U0 9VCNTCOM計(jì)測器2 1 -、

25、3（二） 霍耳傳感器轉(zhuǎn)速測量1開啟計(jì)測器電源，將計(jì)測器設(shè)置成轉(zhuǎn)速表： 注意：在整個(gè)設(shè)定過程中，應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，每兩個(gè)步驟之間不應(yīng)超過8 秒。1）按住位選鍵 ? 10 秒后，上邊四位數(shù)碼管亮，表現(xiàn)為 XY-Z 形式，其中 XY 是產(chǎn)品 編號(hào)， Z 為繼電器工作方式編號(hào)。2）抬起位選鍵 ? ， XY 數(shù)碼管閃爍，按增加鍵 ，改變 XY 值，本實(shí)驗(yàn)將產(chǎn)品編號(hào) 設(shè)為27 （轉(zhuǎn)速表，每轉(zhuǎn)取1個(gè)脈沖，測量范圍60-9999rpm，測量周期1秒）。3）繼續(xù)按位選鍵 ? ， Z 數(shù)碼管閃爍，按增加鍵 ，改變 Z 值，本實(shí)驗(yàn)將繼電器工作 方式編號(hào)設(shè)為 1（ 通電儀表工作，達(dá)到或超過設(shè)定值時(shí)繼電器吸合 ）。設(shè)置完畢任

26、 XY-Z 值閃爍 10 秒， XY-Z 值便自動(dòng)存入儀表內(nèi)，即設(shè)定了產(chǎn)品型號(hào)和設(shè) 定了繼電器工作方式。4）轉(zhuǎn)速控制值設(shè)定：在顯示范圍內(nèi)利用位選鍵 ? 和增加鍵 即可任意設(shè)定轉(zhuǎn)速控制值。下邊四位 LED 數(shù)碼管顯示轉(zhuǎn)速控制值。第一次按位選鍵 ? ，下邊第一位數(shù)碼管閃爍，按增加鍵，設(shè)定第一位數(shù)值；再按位選鍵 ? ，下邊第二位數(shù)碼管閃爍，按增加鍵，設(shè)定第二位數(shù)值；依次類推，設(shè)定第三、第四位數(shù)值，此時(shí)，數(shù)碼管仍在閃爍，過 8 秒，閃爍停止，轉(zhuǎn)速控制值便自動(dòng)存入儀 表內(nèi)。本實(shí)驗(yàn)將轉(zhuǎn)速控制值設(shè)為 2500。2開啟轉(zhuǎn)盤的電源，磁鐵隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)測器上邊四位 LED 數(shù)碼管顯示轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速 值，脈沖指示燈閃爍

27、。3調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速顯示值達(dá)到或超過控制值2500 時(shí)，計(jì)測器繼電器動(dòng)作，常開開關(guān)閉合，控制指示燈亮。三） 霍耳傳感器計(jì)數(shù)測量1 開啟計(jì)測器電源，將計(jì)測器設(shè)置成計(jì)數(shù)器：，改變 XY 值，本實(shí)驗(yàn)將產(chǎn)品編號(hào)1 ）按住位選鍵 ? 10 秒后，上邊四位數(shù)碼管亮，表現(xiàn)為 XY-Z 形式，其中 XY 是產(chǎn)品 編號(hào)， Z 為繼電器工作方式編號(hào)。2 ）抬起位選鍵 ? ， XY 數(shù)碼管閃爍，按增加鍵，改變 Z 值，本實(shí)驗(yàn)將繼電器工作設(shè)為 29（計(jì)數(shù)器，測量范圍 0-9999，最大計(jì)數(shù)速度 1 萬次 /秒）。3）繼續(xù)按位選鍵 ? ， Z 數(shù)碼管閃爍，按增加鍵 方式編號(hào)設(shè)為 3（ 通電儀表工作，達(dá)到或超過設(shè)定值

28、時(shí)繼電器釋放 ）。設(shè)置完畢任 XY-Z 值閃爍 10 秒， XY-Z 值便自動(dòng)存入儀表內(nèi)，即設(shè)定了產(chǎn)品型號(hào)和設(shè)定了繼電器工作方式。4 ）計(jì)數(shù)控制值設(shè)定：在顯示范圍內(nèi)利用位選鍵 ? 和增加鍵 即可任意設(shè)定計(jì)數(shù)控制值。下邊四位 LED 數(shù)碼管顯示計(jì)數(shù)控制值。第一次按位選鍵 ? ，下邊第一位數(shù)碼管閃爍，按增加鍵，設(shè)定第一位數(shù)值；再按位選鍵 ? ，下邊第二位數(shù)碼管閃爍，按增加鍵，設(shè)定第二位數(shù)值；依次類推，設(shè)定第三、第四位數(shù)值，此時(shí)，數(shù)碼管仍在閃爍，過 8 秒，閃爍停止，計(jì)數(shù)控制值便自動(dòng)存入儀 表內(nèi)。本實(shí)驗(yàn)將計(jì)數(shù)控制值設(shè)為 100。2轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，磁鐵隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)測器上邊四位LED 數(shù)碼管顯示磁鐵經(jīng)過霍爾傳

29、感器的次數(shù)，脈沖指示燈閃爍。3當(dāng)計(jì)數(shù)顯示值達(dá)到或超過控制值100 時(shí)，計(jì)測器繼電器動(dòng)作，常閉開關(guān)打開，控制指示燈滅。4 按下復(fù)位鍵RST，計(jì)數(shù)器恢復(fù)初始狀態(tài)（0）,重新開始計(jì)數(shù)。四、實(shí)驗(yàn)思考題1根據(jù)圖 6-3 ,描述霍耳傳感器測量轉(zhuǎn)速 /計(jì)數(shù)的工作原理,畫出電路圖說明。 2用計(jì)測器測得轉(zhuǎn)盤頻率值為 （ Hz） ,此時(shí)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速為 （ r/min ）,依據(jù)的計(jì)算公式為 。3 .圖6-3中，如果2個(gè)小磁鋼，一個(gè) N極在上，一個(gè)S極在上；或者2個(gè)小磁鋼的S 極均在上,這 2 種情況對(duì)測量有何影響？為什么？實(shí)驗(yàn)七 光電傳感器應(yīng)用（轉(zhuǎn)速、計(jì)數(shù)測量）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解光敏電阻、光電接近開關(guān)、光纖傳感器的結(jié)構(gòu)

30、和工作原理。2 利用光電接近開關(guān)和計(jì)數(shù)器組成計(jì)數(shù)控制系統(tǒng)。3 掌握反射式、透射式光電傳感器，光纖傳感器測量轉(zhuǎn)速的原理。、實(shí)驗(yàn)器件光敏電阻、光電接近開關(guān)、數(shù)字萬用表、JSQ-2000C智能雙數(shù)顯計(jì)測器，繼電器、指示燈、直流穩(wěn)壓電源、導(dǎo)線等。、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作步驟（一）光敏電阻測量原理（演示實(shí)驗(yàn)）觀察光敏電阻的結(jié)構(gòu)。光敏電阻用光敏電阻與數(shù)字萬用表組成測量系統(tǒng)，如圖7-1所示。數(shù)字萬用表Q圖7-1光敏電阻阻值測量當(dāng)光敏電阻在無光（暗光）環(huán)境下，用數(shù)字萬用表測量的電阻值為Q,在有光（亮光）環(huán)境下，測得其電阻值為 Q，比無光環(huán)境下的電阻值（增大/減小）（二）光電計(jì)數(shù)控制圖7-2光電計(jì)數(shù)控制系統(tǒng)被 測 物V

31、4ZCD+2開啟計(jì)測器電源，對(duì)計(jì)測器進(jìn)行設(shè)置： 注意：在整個(gè)設(shè)定過程中，應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，每兩個(gè)步驟之間不應(yīng)超過 8 秒。1）按住位選鍵 ? 10 秒后，上邊四位數(shù)碼管亮，表現(xiàn)為XY-Z 形式，其中 XY 是產(chǎn)品編號(hào)， Z 為繼電器工作方式編號(hào)。2）抬起位選鍵 ? ， XY 數(shù)碼管閃爍，按增加鍵 ，改變 XY 值，本實(shí)驗(yàn)將產(chǎn)品編號(hào) 設(shè)為 29（計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)范圍： 0-9999，最大計(jì)數(shù)速度： 1 萬次 /秒）。3）繼續(xù)按位選鍵 ? ，Z 數(shù)碼管閃爍，按增加鍵 ，改變 Z 值，本實(shí)驗(yàn)將繼電器工作 方式編號(hào)設(shè)為 1（通電儀表工作，達(dá)到或超過設(shè)定值時(shí)繼電器吸合）。設(shè)置完畢任 XY-Z 值閃爍 10 秒，

32、XY-Z 值便自動(dòng)存入儀表內(nèi)，即設(shè)定了產(chǎn)品型號(hào)和設(shè) 定了繼電器工作方式。4）計(jì)數(shù)控制值設(shè)定：在顯示范圍內(nèi)利用位選鍵 ? 和增加鍵 即可任意設(shè)定計(jì)數(shù)器的控制值。下邊四位 LED 數(shù)碼管顯示計(jì)數(shù)器控制值。第一次按位選鍵 ? ，第一位數(shù)碼管閃爍， 按增加鍵 ，設(shè)定第一位數(shù)值；再按位選鍵 ? ，第二位數(shù)碼管閃爍，按增加鍵 ，設(shè) 定第二位數(shù)值；依次類推，設(shè)定第三、第四位數(shù)值，此時(shí)，數(shù)碼管仍在閃爍，過 8 秒，閃 爍停止，轉(zhuǎn)速控制值便自動(dòng)存入儀表內(nèi)。本實(shí)驗(yàn)將計(jì)數(shù)器控制值設(shè)為10。3將被測反光物對(duì)著或離開光電接近開關(guān)探測面，計(jì)測器上邊的四位LED 數(shù)碼管顯示計(jì)數(shù)值。4當(dāng)計(jì)數(shù)器顯示值達(dá)到或超過控制值10 時(shí)，

33、繼電器動(dòng)作，指示燈亮。5 按下“ RST”復(fù)位鍵，計(jì)數(shù)器恢復(fù)初始狀態(tài)，抬起該鍵，計(jì)數(shù)器重新計(jì)數(shù)。實(shí)驗(yàn)八光纖傳感器應(yīng)用（位移測量）、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .了解光纖傳感器的工作原理和工作情況。2 利用單頭反射式光纖傳感器進(jìn)行位移測量;、實(shí)驗(yàn)儀器計(jì)算機(jī)，ZCY -n型綜合傳感器實(shí)驗(yàn)儀。傳感器實(shí)驗(yàn)儀所需單元和部件：Y型光纖束,水平千分尺位移架，V/F表，光纖變換器，光電轉(zhuǎn)換耦合器。、數(shù)據(jù)采集器。光纖傳感器位移測量系統(tǒng)如圖8-1所示?？?E 増?jiān)]妙才數(shù)早圖8-1光纖位移測量系統(tǒng)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作步驟（一）人工記錄、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1 檢查光纖傳感器安裝情況，確保光纖探頭裝入水平位移架內(nèi)，并裝到底；2 檢查反光膜是否

34、粘貼完整，膜表面是否清潔平整，否則重新更換反光膜；3 將V/F表置于V表20 V檔，光纖變換器增益旋鈕置于中間或較小位置；4 .將光纖變換器的電壓輸出端 V-OUT與直流電壓表輸入端IN相連，將光纖變換器的接地端與直流電壓表的接地端相連，如圖8-2所示。5 接通光纖變換器電源：按下光纖變換器單元電源開關(guān)；6轉(zhuǎn)動(dòng)水平千分尺至零位置，此時(shí)電壓表輸出值最?。ㄐ∮?V最好，也可調(diào)整增益旋鈕來達(dá)到）；7 轉(zhuǎn)動(dòng)水平千分尺，每0.1mm位移間隔（千分尺轉(zhuǎn) 10格），從電壓表上讀取一個(gè)光纖39光纖變換器圖8-2光纖位移測量接線圖1表8-1光纖位移測量輸入位移x-輸出電壓數(shù)據(jù)記錄表千分尺讀數(shù)(mm)輸出電壓(V)千分尺讀數(shù)(mm)輸出電壓(V)千分尺讀數(shù)(mm)輸出電壓(V)千分尺讀數(shù)(mm)輸出電壓(V)千分尺讀數(shù)(mm)輸出電壓(V)千分尺讀數(shù)(mm)輸出電壓(V)(二)計(jì)算機(jī)記錄、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1 檢查光纖傳感器安裝情況，確保光纖探頭裝入水平位移架內(nèi)，并裝到底；2 檢查反光膜是否粘貼完整，膜表面是否清潔平整，否則重新更換反光膜；3