傳感器與檢測(cè)技術(shù)指導(dǎo)書(shū)

1、傳感器與檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 所在班級(jí)： 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)一 金屬箔式應(yīng)變片及電橋性能實(shí)驗(yàn)一 金屬箔式應(yīng)變片單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)一、實(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：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： RRK式中RR為電阻絲電阻相對(duì)變化，K為應(yīng)變靈敏系數(shù),=l/l為電阻絲長(zhǎng)度相對(duì)變化，金屬箔式應(yīng)變片就是通過(guò)光刻、腐蝕等工藝制成的應(yīng)變敏感元件，通過(guò)它轉(zhuǎn)換被測(cè)部位受力狀態(tài)變化 、電橋的作用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)。，對(duì)單

2、臂電橋輸出電壓 Uo1= EK/4。三、需用器件與單元：應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、?yīng)變式傳感器電子秤、砝碼、數(shù)顯表、±15V電源、±4V電源、萬(wàn)用表（自備）。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、 根據(jù)圖（11）應(yīng)變式傳感器（電子秤）已裝于應(yīng)變傳感器模板上。傳感器中各應(yīng)變片已接入模板的左上方的R1、R2、R3、R4。加熱絲也接于模板上，可用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量判別，R1R2R3R4350，加熱絲阻值為50左右 圖11 應(yīng)變式傳感器安裝示意圖2、 接入模板電源±15V（從主控臺(tái)引入），檢查無(wú)誤后，合上主控臺(tái)電源開(kāi)關(guān)，將實(shí)驗(yàn)?zāi)０逭{(diào)節(jié)增益電位器RW3順時(shí)針調(diào)節(jié)大致到中間位置，再進(jìn)行差動(dòng)放大器調(diào)零，方

3、法為將差放的正負(fù)輸入端與地短接，輸出端與主控臺(tái)面板上數(shù)顯表輸入端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(kāi)關(guān)打到2V檔）。關(guān)閉主控箱電源（注意：當(dāng)Rw3、Rw4的位置一旦確定，就不能改變。一直到做完實(shí)驗(yàn)三為止）。3、 將應(yīng)變式傳感器的其中一個(gè)電阻應(yīng)變片R1（即模板左上方的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)已接好），接好電橋調(diào)零電位器RW1，接上橋路電源±4V（從主控臺(tái)引入）如圖12所示。檢查接線(xiàn)無(wú)誤后，合上主控臺(tái)電源開(kāi)關(guān)。調(diào)節(jié)RW1，使數(shù)顯表顯示為零。圖12應(yīng)變式傳感器單臂電橋?qū)嶒?yàn)接線(xiàn)圖4、 在電子稱(chēng)上放置

4、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（或500 g）砝碼加完。記下實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表11，關(guān)閉電源。重量(g)電壓(mv)5、 根據(jù)表11計(jì)算系統(tǒng)靈敏度SU/W（U輸出電壓變化量，W重量變化量）和非線(xiàn)性誤差f1=m/yF.S ×100式中m為輸出值（多次測(cè)量時(shí)為平均值）與擬合直線(xiàn)的最大偏差：yF·S滿(mǎn)量程輸出平均值，此處為200g（或500g）。五、思考題： 單臂電橋時(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)變片均可以。 二 金屬箔式應(yīng)變片半橋性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^半橋與單臂電橋的不同性能、了

5、解其特點(diǎn)。二、基本原理：不同受力方向的兩只應(yīng)變片接入電橋作為鄰邊，電橋輸出靈敏度提高，非線(xiàn)性得到改善。當(dāng)應(yīng)變片阻值和應(yīng)變量相同時(shí)，其橋路輸出電壓UO2EK2。三、 需用器件與單元：同實(shí)驗(yàn)一。四、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 傳感器安裝同實(shí)驗(yàn)一。做實(shí)驗(yàn)（一）的步驟2，實(shí)驗(yàn)?zāi)０宀顒?dòng)放大器調(diào)零。2、 根據(jù)圖13接線(xiàn)。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，調(diào)節(jié)電橋調(diào)零電位器RW1進(jìn)行橋路調(diào)零，實(shí)驗(yàn)步驟3、4同實(shí)驗(yàn)一中4、5的步驟，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表12，計(jì)算靈敏度S2UW，非線(xiàn)性誤差

6、f2。若實(shí)驗(yàn)時(shí)無(wú)數(shù)值顯示說(shuō)明R2與R1為相同受力狀態(tài)應(yīng)變片，應(yīng)更換另一個(gè)應(yīng)變片。圖13應(yīng)變式傳感器半橋?qū)嶒?yàn)接線(xiàn)圖表12半橋測(cè)量時(shí)，輸出電壓與加負(fù)載重量值重量電壓五、 思考題：1、 半橋測(cè)量時(shí)兩片不同受力狀態(tài)的電阻應(yīng)變片接入電橋時(shí)，應(yīng)放在：（1）對(duì)邊（2）鄰邊。2、 橋路（差動(dòng)電橋）測(cè)量時(shí)存在非線(xiàn)性誤差，是因?yàn)椋海?）電橋測(cè)量原理上存在非線(xiàn)性（2）應(yīng)變片應(yīng)變效應(yīng)是非線(xiàn)性的（3）調(diào)零值不是真正為零。三 金屬箔式應(yīng)變片全橋性能實(shí)驗(yàn)一、實(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：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)?，?dāng)應(yīng)變片初始阻值：R1R2R3R4，其變化值R1R2R3R4時(shí)，其

7、橋路輸出電壓U03KE。其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線(xiàn)性誤差和溫度誤差均得到改善。三、需用器件和單元：同實(shí)驗(yàn)一四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、 傳感器安裝同實(shí)驗(yàn)一。2、 根據(jù)圖14接線(xiàn)，實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)二相同。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表13；進(jìn)行靈敏度和非線(xiàn)性誤差計(jì)算。14全橋性能實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)圖表13全橋輸出電壓與加負(fù)載重量值重量電壓五、思考題：1、 全橋測(cè)量中，當(dāng)兩組對(duì)邊（R1、R3為對(duì)邊）電阻值R相同時(shí)，即R1R3，R2R4，而R1R2時(shí)，是否可以組成全橋：（1）可以（2）不可以。2、 某工程技術(shù)人員在進(jìn)行材料拉力測(cè)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。FFR1R3R2R

8、1R2R3R4R4FF圖15應(yīng)變式傳感器受拉時(shí)傳感器圓周面展開(kāi)圖實(shí)驗(yàn)二 霍爾式傳感器的特性實(shí)驗(yàn)一 直流激勵(lì)時(shí)霍爾式傳感器位移特性實(shí)驗(yàn)一、實(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：根據(jù)霍爾效應(yīng)，霍爾電勢(shì)UHKHIB，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：霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、霍爾傳感器、直流源、測(cè)微頭、數(shù)顯單元。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、將霍爾傳感器按圖21安裝?；魻杺鞲衅髋c實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓倪B接按圖22進(jìn)行。1、3為電源±4V，2、4為輸出。2、開(kāi)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使數(shù)顯表指示為零。圖21 霍爾傳感器安裝示意圖 1、圖22

9、霍爾傳感器位移直流激勵(lì)實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)圖1、 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21。表21X（mm）V(mv)作出VX曲線(xiàn)，計(jì)算不同線(xiàn)性范圍時(shí)的靈敏度和非線(xiàn)性誤差。一、 考題：本實(shí)驗(yàn)中霍爾元件位移的線(xiàn)性度實(shí)際上反映的是什么量的變化？二 交流激勵(lì)時(shí)霍爾式傳感器的位移實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饨涣骷?lì)時(shí)霍爾式傳感器的特性。二、 基本原理：交流激勵(lì)時(shí)霍爾式傳感器與直流激勵(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：在實(shí)驗(yàn)十六基礎(chǔ)上加相敏檢波、移相、濾波模板、雙線(xiàn)示波器。四、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 傳感器安裝同實(shí)驗(yàn)十六，實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳线B線(xiàn)見(jiàn)圖23。圖2

10、3交流激勵(lì)時(shí)霍爾傳感器位移實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)圖2、 調(diào)節(jié)音頻振動(dòng)器頻率和幅度旋鈕，從Lv輸出，用示波器測(cè)量使電壓輸出頻率為1KHz，電壓峰峰值為接上交流電源，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(guò)大會(huì)燒壞霍爾元件）。3、 調(diào)節(jié)測(cè)微頭使霍爾傳感器處于磁鋼中點(diǎn)，先用示波器觀察使霍爾元件不等位電勢(shì)為最小，然后從數(shù)顯表上觀察，調(diào)節(jié)電位器RW1、RW2使顯示為零。4、 調(diào)節(jié)測(cè)微頭使霍爾傳感器產(chǎn)生一個(gè)較大位移，利用示波器觀察相敏檢波器輸出，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，且數(shù)顯表顯示相對(duì)值。5、 使數(shù)顯表顯示為零，然后旋動(dòng)測(cè)微頭記下每轉(zhuǎn)動(dòng)0.2m

11、m時(shí)表頭讀數(shù)，填入表22。表22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22作出VX曲線(xiàn)，計(jì)算不同量程時(shí)的非線(xiàn)性誤差。五、 思考題：利用霍爾元件測(cè)量位移和振動(dòng)時(shí)，使用上有何限制？三 霍爾測(cè)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：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)，圓盤(pán)每轉(zhuǎn)一周磁場(chǎng)就變化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)量被測(cè)旋轉(zhuǎn)物的轉(zhuǎn)速。三、 需用器件與單元：霍爾轉(zhuǎn)速傳感器、直流源5V、轉(zhuǎn)動(dòng)源224V、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：1、 根據(jù)圖34，將霍爾

12、轉(zhuǎn)速傳感器裝于傳感器支架上，探頭對(duì)準(zhǔn)反射面內(nèi)的磁鋼。圖34霍爾、光電、磁電轉(zhuǎn)速傳感順安裝示意圖2、 將5V直流源加于霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的電源端（1號(hào)接線(xiàn)端）。3、 將霍爾轉(zhuǎn)速傳感器輸出端（2號(hào)接線(xiàn)端）插入數(shù)顯單元Fin端，3號(hào)接線(xiàn)端接地。4、 將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)中的2V24V轉(zhuǎn)速電源接入三源板的轉(zhuǎn)動(dòng)電源插孔中。5、 將數(shù)顯單元上的開(kāi)關(guān)撥到轉(zhuǎn)速檔。6、 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電壓使轉(zhuǎn)動(dòng)速度變化。觀察數(shù)顯表轉(zhuǎn)速顯示的變化。五、 思考題：1、 利用霍爾元件測(cè)轉(zhuǎn)速，在測(cè)量上有否限制？2、 本實(shí)驗(yàn)裝置上用了十二只磁鋼，能否用一只磁鋼？實(shí)驗(yàn)三 壓電式傳感器實(shí)驗(yàn)一 壓電式傳感器測(cè)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鈮弘妭鞲衅鞯臏y(cè)量振動(dòng)的

13、原理和方法。二、 基本原理：壓電式傳感器由慣性質(zhì)量塊和受壓的壓電片等組成。（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晶片上，由于壓電效應(yīng)，壓電晶片上產(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：振動(dòng)臺(tái)、壓電傳感器、檢波、移相、低通濾波器模板、壓電式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉ｋp蹤示波器。四、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 壓電傳感器已裝在振動(dòng)臺(tái)面上。2、 將低頻振蕩器信號(hào)接入到臺(tái)面三源板振動(dòng)源的激勵(lì)源插孔。圖31壓電式傳感器性能實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)圖3、 將壓電傳感器輸出兩端插入到壓電傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０鍍奢斎攵耍?jiàn)圖51，與傳感器外殼相連的接線(xiàn)端接地，另一端接R1。

14、將壓電傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０咫娐份敵龆薞o1，接R6。將壓電傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０咫娐份敵龆薞02，接入低通濾波器輸入端Vi，低通濾波器輸出V0與示波器相連。4、 合上主控箱電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)低頻振蕩器的頻率和幅度旋鈕使振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)，觀察示波器波形。5、 改變低頻振蕩器的頻率，觀察輸出波形變化。二 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)速實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獯烹娛綔y(cè)量轉(zhuǎn)速的原理。二、 基本原理：基于電磁感應(yīng)原理，N匝線(xiàn)圈所在磁場(chǎng)的磁通變化時(shí)，線(xiàn)圈中感應(yīng)電勢(shì)： 發(fā)生變化，因此當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)上嵌入N個(gè)磁棒時(shí)，每轉(zhuǎn)一周線(xiàn)圈感應(yīng)電勢(shì)產(chǎn)生N次的變化，通過(guò)放大、整形和計(jì)數(shù)等電路即可以測(cè)量轉(zhuǎn)速。三、 需用器件與單元：磁電式傳感器、數(shù)顯單元測(cè)轉(zhuǎn)速檔、直流

15、源224V。四、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器按圖34安裝傳感器端面離轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)面2mm左右。將磁電式傳感器輸出端插入數(shù)顯單元Fin孔。（磁電式傳感器兩輸出插頭插入臺(tái)面板上二個(gè)插孔）2、 將顯示開(kāi)關(guān)選擇轉(zhuǎn)速測(cè)量檔。3、 將轉(zhuǎn)速電源224V用引線(xiàn)引入到臺(tái)面板上24V插孔，合上主控箱電開(kāi)關(guān)。使轉(zhuǎn)速電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)，逐步增加電源電壓觀察轉(zhuǎn)速變化情況。五、 思考題：為什么說(shuō)磁電式轉(zhuǎn)速傳感器不能測(cè)很低速的轉(zhuǎn)動(dòng)，能說(shuō)明理由嗎？實(shí)驗(yàn)四 電渦流傳感器的特性實(shí)驗(yàn)一 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(cè)量位移的工作原理和特性。二、 基本原理：通過(guò)高頻電流的線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)有導(dǎo)電體接近時(shí)，因?qū)щ婓w

16、渦流效應(yīng)產(chǎn)生渦流損耗，而渦流損耗與導(dǎo)電體離線(xiàn)圈的距離有關(guān)，因此可以進(jìn)行位移測(cè)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(cè)微頭、鐵圓片。四、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 根據(jù)圖41安裝電渦流傳感器。圖41電渦流傳感器安裝示意圖圖42電渦流傳感器位移實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)圖2、 觀察傳感器結(jié)構(gòu)，這是一個(gè)平繞線(xiàn)圈。3、 將電渦流傳感器輸出線(xiàn)接入實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳蠘?biāo)有L的兩端插孔中，作為振蕩器的一個(gè)元件。4、 在測(cè)微頭端部裝上鐵質(zhì)金屬圓片，作為電渦流傳感器的被測(cè)體。5、 將實(shí)驗(yàn)?zāi)０遢敵龆薞o與數(shù)顯單元輸入端Vi相接。數(shù)顯表量程切換開(kāi)關(guān)選擇電壓20V檔。6、 用連結(jié)導(dǎo)線(xiàn)從主控臺(tái)接入15V直流電源接

17、到模板上標(biāo)有15V的插孔中。7、 使測(cè)微頭與傳感器線(xiàn)圈端部接觸，開(kāi)啟主控箱電源開(kāi)關(guān)，記下數(shù)顯表讀數(shù)，然后每隔0.2mm讀一個(gè)數(shù)，直到輸出幾乎不變?yōu)橹埂⒔Y(jié)果列入表41。表41電渦流傳感器位移X與輸出電壓數(shù)據(jù)X（mm）V(v)8、 根據(jù)表41數(shù)據(jù)，畫(huà)出VX曲線(xiàn)，根據(jù)曲線(xiàn)找出線(xiàn)性區(qū)域及進(jìn)行正、負(fù)位移測(cè)量時(shí)的最佳工作點(diǎn)，試計(jì)算量程為1mm、3 mm及5mm時(shí)的靈敏度和線(xiàn)性度（可以用端基法或其它擬合直線(xiàn)）。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(cè)量±5mm的量程應(yīng)如何設(shè)計(jì)傳感器？2、 用電渦流傳感器進(jìn)行非接觸位移測(cè)量時(shí)，如何根據(jù)量程使用選用傳感器。二 被測(cè)體材質(zhì)對(duì)電渦

18、流傳感器特性影響一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠煌谋粶y(cè)體材料對(duì)電渦流傳感器性能的影響。二、 基本原理：渦流效應(yīng)與金屬導(dǎo)體本身的電阻率和磁導(dǎo)率有關(guān)，因此不同的材料就會(huì)有不同的性能。三、 需用器件與單元：除與實(shí)驗(yàn)二十五相同外，另加銅和鋁的被測(cè)體圓盤(pán)。四、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 傳感器安裝與實(shí)驗(yàn)二十五相同。2、 將原鐵圓片換成鋁和銅圓片。3、 重復(fù)實(shí)驗(yàn)二十五步驟，進(jìn)行被測(cè)體為鋁圓片和銅圓片時(shí)的位移特性測(cè)試，分別記入表42和表43。表42被測(cè)體為鋁圓片時(shí)的位移為輸出電壓數(shù)據(jù)X（mm）V(v)表43被測(cè)體為銅圓片時(shí)的位移與輸出電在數(shù)據(jù)X（mm）V(v)4、 根據(jù)表42和表43分別計(jì)算量程為1mm和3mm時(shí)的靈敏度和非

19、線(xiàn)性誤差（線(xiàn)性度）。5、 分別比較實(shí)驗(yàn)二十五和本實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果進(jìn)行小結(jié)。五、 思考題： 當(dāng)被測(cè)體為非金屬材料如何利用電渦流傳感器進(jìn)行測(cè)試？三 被測(cè)體面積大小對(duì)電渦流傳感器的特性影響實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆姕u流傳感器在實(shí)際應(yīng)用中其位移特性與被測(cè)體的形狀和尺寸有關(guān)。二、 基本原理：電渦流傳感器在實(shí)際應(yīng)用中，由于被測(cè)體的形狀，大小不同會(huì)導(dǎo)致被測(cè)體上渦流效應(yīng)的不充分，會(huì)減弱甚至不產(chǎn)生渦流效應(yīng)，因此影響電渦流傳感器的靜態(tài)特性，所以在實(shí)際測(cè)量中，往往必須針對(duì)具體的被測(cè)體進(jìn)行靜態(tài)特性標(biāo)定。三、 需用器件與單元：直流源、電渦流傳感器、測(cè)微頭、電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、不同形狀鋁被測(cè)體二個(gè)、數(shù)顯單元。四、 實(shí)驗(yàn)步驟

20、：1、 傳感器安裝見(jiàn)圖41，與前面靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)相同。2、 按照測(cè)靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)要求連接好測(cè)量線(xiàn)路。3、 在測(cè)微頭上分別用三種不同的被測(cè)鋁圓盤(pán)進(jìn)行電渦位移特性測(cè)定，分別記入表45。表65不同尺寸時(shí)的被測(cè)體特性數(shù)據(jù)X（mm）被測(cè)體1被測(cè)體24、 根據(jù)表45數(shù)據(jù)計(jì)算目前范圍內(nèi)三種被測(cè)體1號(hào)、2號(hào)的靈敏度、并說(shuō)明理由。五、 思考題：目前現(xiàn)有一個(gè)直徑為10mm的電渦流傳感器，需對(duì)一個(gè)軸直徑為8mm的振動(dòng)進(jìn)行測(cè)量？試說(shuō)明具體的測(cè)試方法與操作步驟。實(shí)驗(yàn)五 電容式傳感器位移實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆娙菔絺鞲衅鹘Y(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。二、基本原理：利用平板電容CAd和其它結(jié)構(gòu)的關(guān)系式通過(guò)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和測(cè)量電路可以選擇、A、d中

21、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)，則可以有測(cè)谷物干燥度（變）測(cè)微小位移（變d）和測(cè)量液位（變A）等多種電容傳感器。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(cè)微頭、相敏檢波、濾波模板、數(shù)顯單元、直流穩(wěn)壓源。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、按圖51安裝示意圖將電容傳感器裝于電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳?，判別CX1和CX2時(shí)，注意動(dòng)極板接地，接法正確則動(dòng)極板左右移動(dòng)時(shí)，有正、負(fù)輸出。不然得調(diào)換接頭。一般接線(xiàn)：二個(gè)靜片分別是1號(hào)和2號(hào)引線(xiàn)，動(dòng)極板為3號(hào)引線(xiàn)。2、將電容傳感器電容C1和C2的靜片接線(xiàn)分別插入電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０錍x1、Cx2插孔上，動(dòng)極板連接地插孔（見(jiàn)圖51）。圖51電容傳感器位移

22、實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)圖1、將電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓妮敵龆薞o1與數(shù)顯表單元Vi相接（插入主控箱Vi孔），Rw調(diào)節(jié)到中間位置。2、接入±15V電源，旋動(dòng)測(cè)微頭推進(jìn)電容器傳感器動(dòng)極板位置，每間隔0.2mm記下位移X與輸出電壓值，填入表51。表51 電容傳感器位移與輸出電壓值X(mm) V(mv)3、根據(jù)表51數(shù)據(jù)計(jì)算電容傳感器的系統(tǒng)靈敏度S和非線(xiàn)性誤差f。五、思考題：試設(shè)計(jì)利用的變化測(cè)谷物濕度的傳感器原理及結(jié)構(gòu)？能否敘述一下在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮哪些因素？實(shí)驗(yàn)六 差動(dòng)變壓器的性能、特性測(cè)量實(shí)驗(yàn)一 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(jí)線(xiàn)圈和二只

23、次線(xiàn)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)。當(dāng)傳感器隨著被測(cè)體移動(dòng)時(shí)，由于初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈之間的互感發(fā)生變化促使次級(jí)線(xiàn)圈感應(yīng)電勢(shì)產(chǎn)生變化，一只次級(jí)感應(yīng)電勢(shì)增加，另一只感應(yīng)電勢(shì)則減少，將兩只次級(jí)反向串接（同名端連接），就引出差動(dòng)輸出。其輸出電勢(shì)反映出被測(cè)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(cè)微頭、雙蹤示波器、差動(dòng)變壓器、音頻信號(hào)源、直流電源（音頻振蕩器）、萬(wàn)用表。四、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 根據(jù)圖61，將差動(dòng)變壓器裝在差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳稀D61差動(dòng)變壓器電容傳感器安裝示意圖2、 在模塊上按圖62接線(xiàn)，音頻振蕩器信號(hào)必須從主控箱中的Lv端子輸出

24、，調(diào)節(jié)音頻振蕩器的頻率，輸出頻率為45KHz（可用主控箱的頻率表輸入Fin來(lái)監(jiān)測(cè)）。調(diào)節(jié)輸出幅度為峰峰值Vp-p2V（可用示波器監(jiān)測(cè)：X軸為0.2ms/div）。圖中1、2、3、4、5、6為連接線(xiàn)插座的編號(hào)。接線(xiàn)時(shí)，航空插頭上的號(hào)碼與之對(duì)應(yīng)。當(dāng)然不看插孔號(hào)碼，也可以判別初次級(jí)線(xiàn)圈及次級(jí)同名端。判別初次線(xiàn)圖及次級(jí)線(xiàn)圈同中端方法如下：設(shè)任一線(xiàn)圈為初級(jí)線(xiàn)圈，并設(shè)另外兩個(gè)線(xiàn)圈的任一端為同名端，按圖22接線(xiàn)。當(dāng)鐵芯左、右移動(dòng)時(shí)，觀察示波器中顯示的初級(jí)線(xiàn)圈波形，次級(jí)線(xiàn)圈波形，當(dāng)次級(jí)波形輸出幅度值變化很大，基本上能過(guò)零點(diǎn)，而且相應(yīng)與初級(jí)線(xiàn)圈波形（Lv音頻信號(hào)Vp-p2波形）比較能同相或反相變化，說(shuō)明已連接的初、次級(jí)線(xiàn)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。圖中（1）、（2）、（3）、（4）為實(shí)驗(yàn)?zāi)K中的插孔編號(hào)。3、 旋動(dòng)測(cè)微頭，使示波器第二通道顯示的波形峰峰值Vp-p為最小，這時(shí)可以左右位移，假設(shè)其中一個(gè)方向?yàn)檎灰疲硪粋€(gè)方向位稱(chēng)為負(fù)，從Vp-p最小開(kāi)始旋動(dòng)測(cè)微頭，每隔0.2mm從示波器上讀出輸出電壓Vp-p值，填入下表21，再人Vp-p最小處反向位移做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，注意左、右位移時(shí)，初、次級(jí)波形的相位關(guān)系。圖