傳感器原理與應(yīng)用

1、傳感器原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)朱蘊(yùn)璞 王芳 編寫(xiě)孔德仁 審定南京理工大學(xué)二九年九月實(shí)驗(yàn)須知1 傳感器實(shí)驗(yàn)儀是貴重實(shí)驗(yàn)設(shè)備，請(qǐng)?jiān)诿總€(gè)實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，尤其是每個(gè)實(shí)驗(yàn)最后的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。2 實(shí)驗(yàn)儀器電源的開(kāi)關(guān)原則:連接測(cè)量線路,確認(rèn)準(zhǔn)確無(wú)誤后，開(kāi)啟儀器電源；實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉儀器電源，拆除測(cè)量線路。3穩(wěn)壓電源不可對(duì)地短路。4實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，心要細(xì)、動(dòng)作要輕，不可有強(qiáng)制性機(jī)械動(dòng)作出現(xiàn)。5實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行，否則，出現(xiàn)損壞責(zé)任自負(fù)。6實(shí)驗(yàn)完畢，請(qǐng)一切恢復(fù)到實(shí)驗(yàn)前的狀態(tài)，然后離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。目 錄實(shí)驗(yàn)一 傳感器靜態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)二 應(yīng)變式傳感器特性實(shí)驗(yàn)10實(shí)驗(yàn)三 電感式、渦流式、電容式、霍爾式位移傳感器特性

2、實(shí)驗(yàn)14實(shí)驗(yàn)四 重量測(cè)量實(shí)驗(yàn)（選做）25實(shí)驗(yàn)五 轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)29實(shí)驗(yàn)六 溫度實(shí)驗(yàn)34實(shí)驗(yàn)一 傳感器靜態(tài)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)（注：“壓力傳感器的靜態(tài)標(biāo)定及特性指標(biāo)的求取”與“光纖位移傳感器靜態(tài)標(biāo)定及特性指標(biāo)求取“兩實(shí)驗(yàn)取其一。）壓力傳感器的靜態(tài)標(biāo)定及特性指標(biāo)的求取1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諌毫鞲衅黛o態(tài)標(biāo)定的基本方法以及壓力傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)的求取。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）組建壓力測(cè)試系統(tǒng)；（2）學(xué)習(xí)壓力測(cè)試系統(tǒng)的標(biāo)定過(guò)程；（3）計(jì)算壓力測(cè)試系統(tǒng)靜態(tài)特性指標(biāo)。3、實(shí)驗(yàn)原理及方法活塞壓力計(jì)被標(biāo)傳感器（電阻應(yīng)變儀）數(shù)字萬(wàn)用表圖1 壓力傳感器標(biāo)定系統(tǒng)原理框圖壓力表法碼傳感器橋盒（電阻應(yīng)變儀）萬(wàn)用表電源壓力泵手輪圖2 壓力傳感器

3、標(biāo)定系統(tǒng)構(gòu)成框圖 被標(biāo)傳感器和壓力表接入活塞壓力計(jì)壓力油路，活塞壓力計(jì)產(chǎn)生一系列標(biāo)準(zhǔn)壓力，該標(biāo)準(zhǔn)壓力值由壓力表指示。4、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備活塞壓力計(jì)一臺(tái)，數(shù)字萬(wàn)用表一只，動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀一臺(tái)，壓力表一只。5、實(shí)驗(yàn)步驟（1）反復(fù)排除活塞壓力計(jì)油腔內(nèi)的空氣，最后將壓力泵手輪搖出。（2）把壓力傳感器裝在活塞壓力計(jì)的聯(lián)接螺帽上，關(guān)閉油杯。（3）傳感器輸出接入可調(diào)零的橋盒，電橋輸出接入數(shù)字萬(wàn)用表。當(dāng)輸出量很小，無(wú)法直接用萬(wàn)用表測(cè)得時(shí)，可先將傳感器接入動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀橋盒（注意電橋的連接），橋盒的另一端連線接應(yīng)變儀輸入（選擇一個(gè)通道）；將應(yīng)變儀專(zhuān)用電源接好；電阻應(yīng)變儀電壓輸出接數(shù)字萬(wàn)用表。（說(shuō)明：后者標(biāo)定是整個(gè)系統(tǒng)

4、標(biāo)定，所求得的指標(biāo)也為系統(tǒng)指標(biāo)）（4）壓力表指示為零時(shí)，開(kāi)啟儀器電源（注意：開(kāi)啟儀器電源前應(yīng)變儀各通道應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)），將應(yīng)變儀靈敏度旋鈕放在適中位置，按照動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀調(diào)零規(guī)則（應(yīng)變儀衰減檔從大到?。鳈n分別調(diào)節(jié)電阻、電容平衡旋鈕將系統(tǒng)輸出調(diào)整為零，最后將應(yīng)變儀衰減檔放在適中位置上。（5）按活塞壓力計(jì)的操作規(guī)程，轉(zhuǎn)動(dòng)壓力泵的手輪，使托盤(pán)上升到規(guī)定的刻線位置，并轉(zhuǎn)動(dòng)托盤(pán)。（6）按所要求的壓力間隔，逐點(diǎn)增加砝碼重量，使壓力計(jì)產(chǎn)生所需要的壓力（等間隔68個(gè)點(diǎn)至滿(mǎn)量程），用數(shù)字萬(wàn)用表記錄傳感器在相應(yīng)壓力下的電壓輸出，數(shù)據(jù)記錄于表1。（此過(guò)程稱(chēng)為升程）（7）在滿(mǎn)量程處逐點(diǎn)減少砝碼重量，使壓力計(jì)產(chǎn)生所

5、需要的壓力（等間隔68個(gè)點(diǎn)至零點(diǎn)）。用數(shù)字萬(wàn)用表記錄傳感器在相應(yīng)壓力下的電壓輸出，數(shù)據(jù)記錄于表1。（此過(guò)程稱(chēng)為回程）（8）重復(fù)4次實(shí)驗(yàn)步驟6、7，數(shù)據(jù)記錄于表1。（9）計(jì)算壓力傳感器的靈敏度、遲滯、非線性度及重復(fù)性。表1 數(shù)據(jù)記錄、計(jì)算平均值及子樣標(biāo)準(zhǔn)偏差表壓力（MPa）0(滿(mǎn)量程)輸出（mV）1次升程回程2次升程回程3次升程回程平均值（mV）升程回程子樣標(biāo)準(zhǔn)偏差升程回程表2 以端點(diǎn)連線為工作特性曲線時(shí)特性指標(biāo)的計(jì)算表壓力（Mpa）平均值（mV）遲滯值（mV）端點(diǎn)連線理論值（mV）非線性（mV）升程回程升程回程0.(滿(mǎn)量程)6、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告含如下內(nèi)容：（1） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?） 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（

6、3） 實(shí)驗(yàn)原理及方法（包括實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)框圖）（4） 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備與條件（包括儀器狀況、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度）（5） 實(shí)驗(yàn)步驟*（6） 實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄（7） 實(shí)驗(yàn)信息處理與分析*（8） 實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)*7、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)（1）在整個(gè)標(biāo)定過(guò)程中，系統(tǒng)只允許開(kāi)始為零壓力時(shí)的1次調(diào)零。（2）壓力表的量程必須稍大于被標(biāo)傳感器的量程，所加壓力不要超過(guò)傳感器滿(mǎn)量程的10%。光纖位移傳感器靜態(tài)標(biāo)定及特性指標(biāo)求取1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆展饫w位移傳感器靜態(tài)標(biāo)定的基本方法以及靜態(tài)特性指標(biāo)的求取方法。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）組建光纖位移傳感器測(cè)試系統(tǒng)；（2）學(xué)習(xí)光纖位移傳感器測(cè)試系統(tǒng)的標(biāo)定過(guò)程；（3）計(jì)算光纖位移傳感器測(cè)試系統(tǒng)的靜態(tài)特性指標(biāo)。

7、3、實(shí)驗(yàn)原理x接受光纖光源光纖輸出電壓位移前波后波圖3 反射式光纖位移傳感器原理圖圖4 輸出特性曲線反射式光纖位移傳感器的工作原理如圖3、4所示，光纖采用Y型結(jié)構(gòu)，兩束多模光纖一端合并組成光纖探頭，另一端分成兩束，分別作為接受光纖和光源光纖，光纖只起傳輸信號(hào)的作用。當(dāng)光發(fā)射器發(fā)出的紅外光經(jīng)光源光纖照射至反射體，被反射的光經(jīng)接受光纖至光電轉(zhuǎn)換元件將接受到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。其輸出的光強(qiáng)決定于反射體距光纖探頭的距離，通過(guò)對(duì)光強(qiáng)的檢測(cè)而得到位移量。輸出電信號(hào)（電壓）同輸入（位移）之間關(guān)系必須通過(guò)標(biāo)定來(lái)得到，本系統(tǒng)由測(cè)微頭產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)位移，數(shù)字電壓表記錄輸出電壓。4、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備CSY傳感器綜合實(shí)驗(yàn)儀，

8、光纖、光電變換器、支架、反射片、測(cè)微頭、電壓表5、實(shí)驗(yàn)步驟（1）觀察光纖結(jié)構(gòu)：本儀器中光纖探頭為圓型結(jié)構(gòu)，由數(shù)百根光導(dǎo)纖維組成，一半為光源光纖，一半為接受光纖。（2）將原裝電渦流線圈上得電渦流線圈取下，裝上光纖探頭，探頭對(duì)準(zhǔn)度鉻反射片。（3）振動(dòng)臺(tái)上裝上測(cè)微頭，開(kāi)啟電源，光電變換器VO端接電壓表。旋轉(zhuǎn)測(cè)微頭，帶動(dòng)振動(dòng)平臺(tái)，使光纖探頭端面緊貼反射鏡面，此時(shí)VO輸出為最小。（4）旋動(dòng)測(cè)微頭，使反射面離開(kāi)探頭，每隔0.2mm取一VO電壓值填入下表3，至5mm結(jié)束。（此過(guò)程稱(chēng)為升程）（5）探頭返回，同樣每隔0.2mm取一VO電壓值填入下表4。（此過(guò)程稱(chēng)為回程）（6）重復(fù)2次實(shí)驗(yàn)步驟4、5。（7）按平均

9、值作出VOx曲線，分析并找出傳感器前波段和后波段的線性段。（8）計(jì)算你所找出的前波段的線性段的靈敏度、非線性、重復(fù)性及遲滯。6、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告含如下內(nèi)容：（1） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?） 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（3） 實(shí)驗(yàn)原理及方法（包括實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)框圖）（4） 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備與條件（包括儀器狀況、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度）（5） 實(shí)驗(yàn)步驟*（6） 實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄（7） 實(shí)驗(yàn)信息處理與分析*（8） 實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)*7、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)（1）光電變換器工作時(shí)VO最大輸出電壓以2V左右為好，可通過(guò)調(diào)節(jié)增益電位器控制，調(diào)節(jié)好后，在整個(gè)標(biāo)定過(guò)程中，增益電位器不可再動(dòng)。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)請(qǐng)保持反射鏡片的潔凈與光纖端面的垂直度。（3）工作時(shí)光纖端面

10、不宜長(zhǎng)時(shí)間直照強(qiáng)光，以免內(nèi)部電路受損。（4）注意背景光對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。（5）光纖勿成銳角曲折。表4 數(shù)據(jù)記錄表 位移(mm)電壓(mV)0024.85.01次升程回程2次升程回程3次升程回程實(shí)驗(yàn)二 應(yīng)變式傳感器特性實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庹莆諔?yīng)變式傳感器及不同測(cè)量處理電橋的特性。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）觀察掌握箔式應(yīng)變片、半導(dǎo)體應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)、工作原理、相關(guān)測(cè)量電路及粘貼方式。（2）比較單臂橋、差動(dòng)半橋及全橋間的輸出關(guān)系。（3）比較箔式應(yīng)變片、半導(dǎo)體應(yīng)變片的輸出。（4）觀察掌握溫度對(duì)單臂橋、差動(dòng)橋輸出的影響。（5）觀察掌握溫度對(duì)箔式應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片的影響。3、實(shí)驗(yàn)原理及方法 應(yīng)變片是常用的測(cè)力元件。當(dāng)用

11、應(yīng)變片測(cè)試時(shí)，應(yīng)變片要牢固地粘貼在測(cè)試體表面，當(dāng)測(cè)件受力發(fā)生形變時(shí)，應(yīng)變片的敏感柵隨同變形，其電阻值也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。通過(guò)測(cè)量電路，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出顯示。電橋電路是最常用的非電量電測(cè)電路中一種，當(dāng)電橋平衡時(shí)，橋路對(duì)臂電阻乘積相等，電橋輸出為零，在橋臂四個(gè)電阻R1、R2、R3、R4中，電阻的相對(duì)變化分別為R1/R1、R2/R2、R3/R3、R4/R4，當(dāng)電阻的相對(duì)變化絕對(duì)值大小相等時(shí)，若單臂橋的輸出為U單，則差動(dòng)半橋的輸出為2U單，差動(dòng)全橋的輸出為4U單。溫度變化引入了測(cè)量誤差，實(shí)用測(cè)試電路中必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償。在電橋中，R1、R2為相鄰臂工作片（或其中一片只起補(bǔ)償作用），當(dāng)溫度變化時(shí)兩應(yīng)變片

12、的電阻變化R1、R2符號(hào)相同，大小值相等，橋路如原來(lái)是平衡的，則溫度變化后，電橋仍滿(mǎn)足平衡條件，無(wú)漂移電壓輸出。4、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備CSY傳感器實(shí)驗(yàn)儀（直流穩(wěn)壓電源（±2V檔）、電橋、差動(dòng)放大器、箔式應(yīng)變片、半導(dǎo)體應(yīng)變片、加熱器）。5、實(shí)驗(yàn)步驟+2VR1R2R3R4WD-2V圖5電壓表差放（1）調(diào)零。差動(dòng)放大器增益順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)到底，“+、”輸入端用實(shí)驗(yàn)線對(duì)地短路，輸出端接數(shù)字電壓表。開(kāi)啟儀器電源，用“調(diào)零”電位器調(diào)整差動(dòng)放大器輸出電壓為零，關(guān)閉儀器電源，然后拔掉實(shí)驗(yàn)線。（調(diào)零后電位器不要變化）（2）按圖5將實(shí)驗(yàn)部件用實(shí)驗(yàn)線連接成測(cè)試橋路。橋路中R2、R3、R4和WD為電橋中的固定電阻和

13、直流平衡電位器，R1為應(yīng)變片（可任選上、下梁中的一片工作片）。直流激勵(lì)電源為±2V。（3）測(cè)微頭裝于懸臂梁前端的永久磁鋼上，并調(diào)節(jié)使應(yīng)變梁處于基本水平狀態(tài)。（4）確認(rèn)接線無(wú)誤后開(kāi)啟儀器電源，并預(yù)熱數(shù)分鐘。調(diào)整電橋WD電位器，使測(cè)試系統(tǒng)輸出為零。（5）旋動(dòng)測(cè)微頭（以水平狀態(tài)下輸出電壓為零）。測(cè)微頭向上移動(dòng)4mm，每移動(dòng)0.5mm記錄一個(gè)差動(dòng)放大器輸出電壓值，按表1格式記錄（注：表5只是數(shù)據(jù)記錄格式，請(qǐng)另外用記錄紙記錄）；在4mm處測(cè)微頭向下移動(dòng)8mm(即測(cè)微頭至4mm處)，同樣每移動(dòng)0.5mm記錄一個(gè)差動(dòng)放大器輸出電壓值；在4mm處測(cè)微頭向上移動(dòng)4mm(即測(cè)微頭至0mm處)。同樣每移動(dòng)

14、0.5mm記錄一個(gè)差動(dòng)放大器輸出電壓值。（6）重復(fù)上面實(shí)驗(yàn)1次。表5 數(shù)據(jù)記錄表位移x(mm)-4-3.5-0.50+0.5+3.5+4電壓(mV)1次向上向下向上2次向上向下向上（7）開(kāi)啟“加熱”電源，觀察并記錄測(cè)試系統(tǒng)輸出電壓隨溫度升高而發(fā)生的變化，然后關(guān)閉“加熱”電源（8）關(guān)閉儀器電源。將上面實(shí)驗(yàn)中R4換成箔式應(yīng)變片（注意R1、R4構(gòu)成差動(dòng)工作）；調(diào)節(jié)使應(yīng)變梁處于基本水平狀態(tài)；重復(fù)實(shí)驗(yàn)4、5、6、7。（9）關(guān)閉儀器電源。將上面實(shí)驗(yàn)中R1、R2、R3、R4換成箔式應(yīng)變片（注意R1、R2、R3、R4構(gòu)成差動(dòng)工作）；調(diào)節(jié)使應(yīng)變梁處于基本水平狀態(tài)；重復(fù)實(shí)驗(yàn)4、5、6。（10）關(guān)閉儀器電源。將上面

15、實(shí)驗(yàn)中R1換成半導(dǎo)體應(yīng)變片，R2、R3、R4為固定電阻；調(diào)節(jié)使應(yīng)變梁處于基本水平狀態(tài)；重復(fù)實(shí)驗(yàn)4、5、6、7。（11）關(guān)閉儀器電源。（12）根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，用平均值在同一坐標(biāo)圖上作出箔式應(yīng)變片單臂橋、箔式應(yīng)變片半橋、箔式應(yīng)變片全橋、半導(dǎo)體應(yīng)變片單臂橋的輸出輸入關(guān)系曲線，并計(jì)算靈敏度。（13）根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察，分析溫度對(duì)單臂橋、半橋的影響。（14）根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察，分析溫度對(duì)箔式單臂橋、半導(dǎo)體單臂橋的影響。6、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告含如下內(nèi)容：（1） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?） 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（3） 實(shí)驗(yàn)原理及方法（包括實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)框圖）（4） 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備與條件（包括儀器狀況、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度）（5） 實(shí)驗(yàn)步驟*（6） 實(shí)驗(yàn)

16、結(jié)果記錄（7） 實(shí)驗(yàn)信息處理與分析*（8） 實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)*7、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查實(shí)驗(yàn)接插線是否完好，連接時(shí)應(yīng)盡量使用較短的接插線，以免引入干擾。（2）接插線插入插孔時(shí)輕輕地做一小角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證接觸良好，拔出時(shí)也輕輕地轉(zhuǎn)動(dòng)一下拔出，切忌用力拉扯接插線尾部，以免造成線內(nèi)導(dǎo)線斷裂。（3）穩(wěn)壓電源不要對(duì)地短路。（4）由于進(jìn)行位移測(cè)量時(shí)，測(cè)微頭要從零®正的最大值，又回復(fù)到零，再®負(fù)的最大值，因此容易造成零點(diǎn)偏移，因此計(jì)算靈敏度時(shí)可將正x靈敏度與負(fù)x的靈敏度分開(kāi)計(jì)算。再求平均值，以后實(shí)驗(yàn)中凡需過(guò)零的實(shí)驗(yàn)均可采用此種方法。（5）此實(shí)驗(yàn)中直流激勵(lì)電壓只能用±2V，

17、以免引起半導(dǎo)體自熱。（6）進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，激勵(lì)電壓、差動(dòng)放大器增益、測(cè)微頭起始點(diǎn)位置等外部環(huán)境必須一致，否則無(wú)可比性。實(shí)驗(yàn)五 轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)光纖傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)量1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容了解光纖傳感器的轉(zhuǎn)速測(cè)量運(yùn)用。2、實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)光纖探頭與反射面的相對(duì)位置發(fā)生周期性變化；光電變換器輸出電量也發(fā)生相應(yīng)的變化，經(jīng)VF電路變換，成方波頻率信號(hào)輸出。3、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備光纖、光電變換器、測(cè)速電機(jī)及轉(zhuǎn)盤(pán)、電壓頻率表、示波器。4、實(shí)驗(yàn)步驟 1參照實(shí)驗(yàn)一，將光纖探頭轉(zhuǎn)一角度置于測(cè)速電機(jī)上方，并調(diào)整探頭高度使其距轉(zhuǎn)盤(pán)面1mm左右，光纖探頭以對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)盤(pán)邊緣內(nèi)3mm處為宜。1 光電變換器Fo端分別接電壓頻率表2kHz檔和示波器DC

18、檔。開(kāi)啟電機(jī)開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速，用示波器觀察輸出波形并讀出頻率。（CSY10型）2 CSY10A型實(shí)驗(yàn)儀：測(cè)轉(zhuǎn)速時(shí)“光纖輸出”“光電輸出”須先接入“轉(zhuǎn)速信號(hào)入”端，經(jīng)整形電路輸出，在“轉(zhuǎn)速信號(hào)出”端口讀取頻率信號(hào)。電機(jī)轉(zhuǎn)速Fo端方波頻率除以2（每周兩個(gè)方波信號(hào)）5、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告含如下內(nèi)容：（1） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?） 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（3） 實(shí)驗(yàn)原理及方法（包括實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)框圖）（4） 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備與條件（包括儀器狀況、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度）（5） 實(shí)驗(yàn)步驟*（6） 實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄（7） 實(shí)驗(yàn)信息處理與分析*（8） 實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)*6、注意事項(xiàng) （1）光纖探頭在支架上固定時(shí)應(yīng)保持與轉(zhuǎn)盤(pán)面平行，切不可相擦，以免

19、使光纖端面受損。（2） 電機(jī)開(kāi)關(guān)平時(shí)應(yīng)置關(guān)閉狀態(tài)，以保證穩(wěn)壓電源正常工作。（3） 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)避免強(qiáng)光直接照射轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)面，以免造成測(cè)試誤差。光電傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)量1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容了解光電開(kāi)關(guān)的原理和應(yīng)用。2、實(shí)驗(yàn)原理光電開(kāi)關(guān)由紅外發(fā)射、接收及整形電路組成，為遮斷式工作方式。2、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備 光電傳感器、光電變換器、測(cè)速電機(jī)及轉(zhuǎn)盤(pán)、電壓頻率表2KHZ檔、示波器。4、實(shí)驗(yàn)步驟（1）光電傳感器“光電”端接光電變換器 端，VF端接示波器和電壓頻率表2kHz。（CSY10A接法參照光纖傳感器接法）（2） 安裝好光電傳感器位置，勿與轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)面相擦。 （3）開(kāi)啟電源，打開(kāi)電機(jī)開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。用示波器觀察光電轉(zhuǎn)換器

20、VF端（轉(zhuǎn)速信號(hào)出端），并讀出波形頻率，與頻率表所示頻率比較。 （4）電機(jī)轉(zhuǎn)速方波頻率÷2。 （5）將一較強(qiáng)光源照射儀器轉(zhuǎn)盤(pán)上方，觀察測(cè)試方波是否正常。（6）由此可以得出結(jié)論，光電開(kāi)關(guān)受外界影響較小，工作可靠性較高。6、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告含如下內(nèi)容：（1） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?） 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（3） 實(shí)驗(yàn)原理及方法（包括實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)框圖）（4） 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備與條件（包括儀器狀況、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度）（5） 實(shí)驗(yàn)步驟*（6） 實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄（7） 實(shí)驗(yàn)信息處理與分析*（8） 實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)*電渦流傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)量1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容了解電渦流式傳感器的實(shí)際應(yīng)用。2、實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)平面線圈與金屬被測(cè)體的相對(duì)位置發(fā)

21、生周期性變化時(shí)，電渦流及線圈阻抗的變化經(jīng)渦流變換器轉(zhuǎn)換為周期性的電壓信號(hào)變化。3、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備電渦流傳感器、電渦流變換器、測(cè)速電機(jī)及轉(zhuǎn)盤(pán)、電壓/頻率表、示波器。4、實(shí)驗(yàn)步驟（1）電渦流線圈支架轉(zhuǎn)一角度，安裝于電機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)上方，線圈與轉(zhuǎn)盤(pán)面平行，在不碰擦的情況下相距越近越好。（2）電渦流線圈與渦流變換器相接，渦流變換器輸出端接示波器，開(kāi)啟電機(jī)開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，調(diào)整平面線圈在轉(zhuǎn)盤(pán)上方的位置，用示波器觀察，使變換器輸出的脈動(dòng)波較為對(duì)稱(chēng)。（3）仔細(xì)觀察示波器中兩相鄰波形的峰值是否一樣，如有差異則說(shuō)明線圈與轉(zhuǎn)盤(pán)面或是不平行，或是電機(jī)有振動(dòng)現(xiàn)象，利用實(shí)驗(yàn)三十二中鐵渦流片的特性曲線大致判斷轉(zhuǎn)盤(pán)面與線圈的不平行度。

22、（4）將電壓/頻率表2kHz檔接入渦流變換器輸出端讀取得脈動(dòng)波形變化周期數(shù)值值，并與示波器讀取的頻率作比較。轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速=脈動(dòng)波形數(shù)÷2。5、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告含如下內(nèi)容：（1） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?） 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（3） 實(shí)驗(yàn)原理及方法（包括實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)框圖）（4） 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備與條件（包括儀器狀況、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度）（5） 實(shí)驗(yàn)步驟*（6） 實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄（7） 實(shí)驗(yàn)信息處理與分析*（8） 實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)*實(shí)驗(yàn)六溫度實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容 熟悉熱電偶的結(jié)構(gòu)，掌握熱電偶測(cè)溫原理，學(xué)會(huì)查閱熱電偶分度表。2、實(shí)驗(yàn)原理熱電偶的基本工作原理是熱電效應(yīng)，當(dāng)其熱端和冷端的溫度不同時(shí)，即產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)。通過(guò)測(cè)量此電

23、動(dòng)勢(shì)即可知道兩端溫差。如固定某一端溫度（一般固定冷端為室溫或0），則另一端的溫度就可知，從而實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量。CSY10A型實(shí)驗(yàn)儀中熱電偶為銅一康銅（T分度）。3、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備 熱電偶、加熱器、差動(dòng)放大器、電壓表、溫度計(jì)（自備）4、實(shí)驗(yàn)步驟（1）打開(kāi)電源，差動(dòng)放大器增益放100倍，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器，使差放輸出為零。（2）差動(dòng)放大器雙端輸入接入熱電偶，打開(kāi)加熱開(kāi)關(guān)，迅速將差動(dòng)放大器輸出調(diào)零。（3）隨加熱器溫度上升，觀察差動(dòng)放大器的輸出電壓的變化，待加熱溫度不再上升時(shí)（達(dá)到相對(duì)的熱穩(wěn)定狀態(tài)），記錄電壓表讀數(shù)。（4）本儀器上熱電偶是由兩支銅康銅熱電偶串接而成，熱電偶的冷端溫度為室溫，放大器的增益為100倍，計(jì)算熱電勢(shì)時(shí)均應(yīng)考慮進(jìn)去。用溫度計(jì)讀出熱電偶參考端所處的室溫t1。 E（t , to） = E（t , t1） + E（t1 , to） 實(shí)際電動(dòng)勢(shì) 測(cè)量所得電勢(shì) 溫度修正電動(dòng)勢(shì)式中E為熱電偶的電動(dòng)勢(shì)，t為熱電偶熱端溫度，to為熱電偶參考端溫度為0，t1為熱電偶參考端所處的溫度。查閱銅康銅熱電偶分度表，求出加熱端溫度t。5、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告含如下內(nèi)容：（1） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?） 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（3） 實(shí)驗(yàn)原理及方法（包括實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)框圖）（4） 實(shí)驗(yàn)儀