傳感器儀器講解

1、傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書胡向東編重慶郵電學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院測(cè)控技術(shù)與儀器教案部2005年8月CSY- 998型傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀使用說明一、實(shí)驗(yàn)儀簡(jiǎn)介CSX 998型傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀是由浙江大學(xué)杭州高聯(lián)傳感技術(shù)有限公 司研制生產(chǎn)的一種專門用于傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教案的儀器， 該實(shí)驗(yàn)儀如圖一所示。它主要由各類傳感器<包括應(yīng)變式、壓電式、磁電式、電容式、霍爾式、熱電偶、熱敏電阻、差動(dòng)變壓器、渦流式、氣敏、 濕敏、光纖傳感器等）、測(cè)量電路 < 包括電橋、差動(dòng)放大器、電容放大器、 電壓放大器、電荷放大器、渦流變換器、移相器、相敏檢波器、低通濾波 器等）及其接口插孔組成。該系統(tǒng)還提供

2、了直流穩(wěn)壓電源、音頻振蕩器、 低頻振蕩器、F/V表、電機(jī)控制等。圖一 CSY 998型傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀二、可開設(shè)的實(shí)驗(yàn)?zāi)壳?，根?jù)教案工作的需要和實(shí)驗(yàn)大綱要求，基于該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可以 向?qū)W生開設(shè)9個(gè)操作實(shí)驗(yàn)，即：實(shí)驗(yàn)一 金屬應(yīng)變片：?jiǎn)伪?、半橋、全橋功能比較< 驗(yàn)證）實(shí)驗(yàn)二差動(dòng)變壓器特性及應(yīng)用 < 綜合）實(shí)驗(yàn)三差動(dòng)螺線管電感式傳感器特性 < 設(shè)計(jì)）實(shí)驗(yàn)四差動(dòng)變面積式電容傳感器特性 < 驗(yàn)證）實(shí)驗(yàn)五壓電加速度傳感器特性及應(yīng)用 < 驗(yàn)證）實(shí)驗(yàn)六磁電式傳感器特性 < 驗(yàn)證）實(shí)驗(yàn)七霍爾式傳感器特性 < 驗(yàn)證）實(shí)驗(yàn)八 熱敏電阻測(cè)溫特性 < 設(shè)計(jì)）實(shí)驗(yàn)九光纖位移傳

3、感器特性及應(yīng)用 <驗(yàn)證）三、主要技術(shù)指標(biāo)1、差動(dòng)變壓器量程：5mm2、電渦流位移傳感器量程： 1mm3、霍爾式傳感器量程：1mm4、電容式傳感器量程：2mm5、 熱電偶：銅康銅6、 熱敏電阻 溫度系數(shù)：負(fù)25C阻值：10K7、 光纖傳感器：半圓分布、LED發(fā)光管8、 壓阻式壓力傳感器量程：10Kpa差壓）供電：w 6V9、壓電加速度計(jì)：安裝共振頻率：10KHZ10、應(yīng)變式傳感器：箔式應(yīng)變片阻值：350 歐11、 PN結(jié)溫度傳感器：靈敏度約2.1mV/C12、 差動(dòng)放大器：放大倍數(shù)1100倍可調(diào)四、使用注意1 、 應(yīng)在確保接線無誤后才能開啟電源。2、迭插式插頭應(yīng)避免拉扯，以防插頭折斷。3、

4、對(duì)從電源、振蕩器引出的線要特別注意，不要接觸機(jī)殼造成斷路，也 不能將這些引線到處亂插，否則，很可能引起儀器損壞。4、用激振器時(shí)不要將低頻振蕩器的激勵(lì)信號(hào)開得太大，以免梁的振幅過 大而損壞。5、音頻振蕩器接低阻負(fù)載 小于 100 歐）時(shí)，應(yīng)從 LV 口輸出，不能從另兩個(gè)電壓輸出插口輸出。目錄傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)大綱 6實(shí)驗(yàn)一 金屬應(yīng)變片：?jiǎn)伪邸霕颉⑷珮蚬δ鼙容^驗(yàn)證）8實(shí)驗(yàn)二差動(dòng)變壓器特性及應(yīng)用綜合） ddII實(shí)驗(yàn)三差動(dòng)螺線管電感式傳感器特性設(shè)計(jì)） 16實(shí)驗(yàn)四 差動(dòng)變面積式電容傳感器特性 驗(yàn)證）17實(shí)驗(yàn)五 壓電加速度傳感器特性及應(yīng)用 驗(yàn)證） 19實(shí)驗(yàn)六磁電式傳感器性能 驗(yàn)證） 21實(shí)驗(yàn)七

5、霍爾式傳感器特性 驗(yàn)證） 22實(shí)驗(yàn)八 熱敏電阻測(cè)溫特性 設(shè)計(jì)） 24實(shí)驗(yàn)九光纖位移傳感器特性及應(yīng)用驗(yàn)證）25傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)課程 本科） 實(shí)驗(yàn)教案大綱 一、課程編號(hào)： 080303 二、課程類型： 必修課 / 限選課適用專業(yè)：自動(dòng)化、測(cè)控技術(shù)與儀器、電氣項(xiàng)目與自動(dòng)化課程學(xué)時(shí)： 48學(xué)時(shí)講課 40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn) 8學(xué)時(shí)） 先修課程：高等數(shù)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、電路分析基礎(chǔ)、電子電 路、數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)等。三、課程的地位、作用和任務(wù)傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)課程屬于測(cè)控與儀器專業(yè)的必修專業(yè)課程, 自動(dòng)化、電氣項(xiàng)目與自動(dòng)化等專業(yè)的限定選修課程。傳感器與變送器都具有檢 測(cè)某種變量并把檢測(cè)結(jié)果傳送出去的功能

6、 , 它們廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和科學(xué) 研 究中,是獲取 ,處理,傳送各種信息的 硬件。特別是現(xiàn)代大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn) ,幾 乎全都依靠各種控制儀表或計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制 , 為保證自動(dòng)控制系統(tǒng)正常 運(yùn)行 , 必須隨時(shí)隨地把生產(chǎn)過程的各種變量提供給控制儀表或計(jì)算機(jī)。要想 正確及時(shí)地掌握生產(chǎn)過程或科研對(duì)象的各種信息 , 就必須具備傳感器和變送 器方面的知識(shí)。本課程要求對(duì)各類傳感器的原理及結(jié)構(gòu)有著較為清楚的介 紹，同時(shí)課程還介紹大量的實(shí)例 , 以及有關(guān)傳感器設(shè)備在自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)方面 的應(yīng)用。本課程的主要任務(wù)是：1 通過理論和實(shí)驗(yàn)，掌握各類傳感器的基本工作原理；2 了解各類傳感器的應(yīng)用方法。3掌握基本的誤差處理方法。

7、四、教案基本要求 通過傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)的基本訓(xùn)練，使學(xué)生在有關(guān)傳感器與檢 測(cè)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能方面達(dá)到下列要求： 1）能夠自行完成預(yù)習(xí)教材，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等主要實(shí)驗(yàn)程序。 2）能夠掌握常用傳感器的性能、調(diào)試和使用方法。3）能夠通過實(shí)驗(yàn)完整掌握各類傳感器的基本工作原理。 4）能夠在接受傳感器與檢測(cè)技術(shù)基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練后，進(jìn)行開放性實(shí) 驗(yàn)，進(jìn)行自學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以提高綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。五、?shí)驗(yàn)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在下列 9 個(gè)實(shí)驗(yàn)中 選做至少 4 個(gè)實(shí)驗(yàn) 其中 前三個(gè)實(shí)驗(yàn)為必做 ）實(shí)驗(yàn)一 金屬應(yīng)變片：?jiǎn)伪?、半橋、全橋功能比較驗(yàn)證）實(shí)驗(yàn)二 差動(dòng)變壓器特性及應(yīng)用 綜合） 實(shí)驗(yàn)三 差

8、動(dòng)螺線管電感式傳感器特性 設(shè)計(jì)） 實(shí)驗(yàn)四 差動(dòng)變面積式電容傳感器特性 驗(yàn)證） 實(shí)驗(yàn)五 壓電加速度傳感器特性及應(yīng)用 驗(yàn)證） 實(shí)驗(yàn)六 磁電式傳感器特性 驗(yàn)證） 實(shí)驗(yàn)七 霍爾式傳感器特性 驗(yàn)證） 實(shí)驗(yàn)八 熱敏電阻測(cè)溫特性 設(shè)計(jì)） 實(shí)驗(yàn)九 光纖位移傳感器特性及應(yīng)用 驗(yàn)證）2 學(xué)時(shí)安排總學(xué)時(shí)： 48 學(xué)時(shí) 其中：實(shí)驗(yàn) 8 學(xué)時(shí)六、實(shí)驗(yàn)教材主要教材：傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書胡向東編七、考核方法根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)態(tài)度等進(jìn)行綜合評(píng)定。八、說明 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生只 有通過實(shí)驗(yàn)的實(shí)際動(dòng)手操作，才能對(duì)本門課程的理論內(nèi)容有更深入的 理解和掌握，因此，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是本門課程必不可

9、少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)一 金屬應(yīng)變片：?jiǎn)伪邸霕?、全橋功能比較實(shí)驗(yàn)性質(zhì) ：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?：1、觀察了解金屬應(yīng)用片的結(jié)構(gòu)和粘貼方式；2、測(cè)試懸臂梁變形的應(yīng)變輸出；3、驗(yàn)證單臂、半橋、全橋測(cè)量電橋的輸出關(guān)系，比較不同橋路的功能。實(shí)驗(yàn)設(shè)備 ：直流穩(wěn)壓電源、差動(dòng)放大器、電橋、應(yīng)變式傳感器電阻應(yīng)變片）、電壓表。實(shí)驗(yàn)原理： 應(yīng)變片是一種能將試件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成電阻變化的傳感元件。 使用應(yīng)變片時(shí)，將其貼于測(cè)試件表面上。當(dāng)測(cè)試件受力變形時(shí)，應(yīng)變 片也隨之產(chǎn)生形變，相應(yīng)的電阻值將發(fā)生變化，通過測(cè)量電路最終將其轉(zhuǎn) 換為電壓或電流的變化，測(cè)出應(yīng)變片的靈敏度。測(cè)量電橋是將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換成電壓或電流的一種常用的

10、方法。 實(shí)驗(yàn)步驟 ：1、設(shè)定旋鈕的初始位置：直流穩(wěn)壓電源打到±2V 檔，電壓表打到 2V 檔，差動(dòng)放大器增益打到最大。2、將差動(dòng)放大器調(diào)零。方法：用實(shí)驗(yàn)線將差放的正負(fù)輸入端與地端連接在 一起，增益設(shè)置在最大位置，然后將輸出端接到電壓表的輸入插口，打開 主、副電源，調(diào)整差放的調(diào)零旋鈕使表頭指示為0。3、根據(jù)圖 1 的電路結(jié)構(gòu)，利用電橋單元上的接線插孔和調(diào)零網(wǎng)絡(luò)連接好測(cè)量線路 差動(dòng)放大器接成同相或反相均可）。圖中R4為工作應(yīng)變片， W1為可調(diào)電位器，r為調(diào)平衡電阻。電源由直流穩(wěn)壓電源提供。圖1電壓表4、將直流穩(wěn)壓電源打到土 4V檔。選擇適當(dāng)?shù)姆糯笤鲆?，然后調(diào)整電橋平衡電位器，使表頭指零（

11、需預(yù)熱幾分鐘表頭才能穩(wěn)定下來 。5、加上砝碼，每加一個(gè)讀數(shù)，將測(cè)得數(shù)值填入下表：重量W(g>電壓V(mV>6、保持放大器增益不變，將R3換為與R4工作狀態(tài)相反的另一應(yīng)變片，形成半橋，調(diào)整電橋平衡電位器，使表頭指零。然后依次加上砝碼，同樣測(cè) 出讀數(shù)，填入下表：重量W(g>電壓V(mV>7、保持差動(dòng)放大器增益不變，將R1，R2兩個(gè)電阻換成另兩片工作片，接成一個(gè)直流全橋，通過電橋平衡電位器調(diào)好零點(diǎn)。依次加上砝碼，將讀出 數(shù)據(jù)填入下表：&在同一坐標(biāo)紙上描出 W-V曲線，比較三種接法的靈敏度S=?。重量W(g>電壓V(mV>問題：1、根據(jù)實(shí)際測(cè)試的數(shù)據(jù)與理論上

12、推導(dǎo)的公式相比較，結(jié)論如何？2、對(duì)橋路測(cè)量線路有何特別的要求？為什么？注意事項(xiàng)：(1在更換應(yīng)變片時(shí)應(yīng)將電源關(guān)閉，以免損壞應(yīng)變片。(2在實(shí)驗(yàn)過程中如果發(fā)現(xiàn)電壓表發(fā)生過載，應(yīng)將量程擴(kuò)大或?qū)⒉罘旁鲆鏈p小。(3直流穩(wěn)壓電源不能打的過大，以免損壞應(yīng)變片或造成嚴(yán)重自熱效應(yīng)。(4接全橋時(shí)請(qǐng)注意區(qū)別各應(yīng)變片的工作狀態(tài)方向，保證R1與R3工作狀態(tài)相同，R2與R4工作狀態(tài)相同。(5在本實(shí)驗(yàn)中只能將放大器接成差動(dòng)形式，否則系統(tǒng)不能正常工作。實(shí)驗(yàn)二 差動(dòng)變壓器特性及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：綜合性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、了解差動(dòng)變壓器的原理及工作情況。2、了解如何用適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)線路對(duì)殘余電壓進(jìn)行補(bǔ)償。3、了解差動(dòng)變壓器的實(shí)際應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)儀

13、器：音頻振蕩器、測(cè)微頭、雙線示波器、電橋、差動(dòng)變壓器、差動(dòng)放大器、移相器、相敏檢波器、低通濾波器、電壓表、低頻振蕩器、激振器。實(shí)驗(yàn)步驟：一、差動(dòng)變壓器性能檢測(cè)1、設(shè)定有關(guān)旋鈕初始位置：音頻振蕩器4KHz，雙線示波器第一通道靈敏度500mV/cm，第二通道靈敏度 20mV/cm，觸發(fā)選擇打到第一通道。2、按圖1接線，音頻振蕩器必須從 LV接出。3、調(diào)整音頻振蕩器幅度旋鈕，使音頻2Vp-p。LV信號(hào)輸入到初級(jí)線圈的電壓為<接第音頻振-一一蕩器通4KHz道V圖1.接第通道4、旋動(dòng)測(cè)微頭，從示波器上讀出次級(jí)輸出電壓Vp-p值填入下表:位移mm電壓mV讀出過程中應(yīng)注意初、次級(jí)波形的相位關(guān)系：當(dāng)鐵芯

14、從上至下時(shí)，相位由相變?yōu)橄唷?、仔細(xì)調(diào)節(jié)測(cè)微頭使次級(jí)的差動(dòng)輸出電壓為最小，必要時(shí)應(yīng)將通道二的靈敏度打到較高檔，如0.2V/cm,這個(gè)最小電壓叫做，可以看出它與輸入電壓的相位差約為 ，因此是正交分量。6、 根據(jù)所得結(jié)果，畫出（Vop-p X>曲線，指出線線工作范圍，求出靈敏度：a注意事項(xiàng):<1）差動(dòng)變壓器的激勵(lì)源必須從音頻振蕩器的電流輸出口（LV插口 >輸出。<2）差動(dòng)變壓器的兩個(gè)次級(jí)線圈必須接成差動(dòng)形式（即同名端相連。這可通 過信號(hào)相位有否變化判別之 >。<3）差動(dòng)變壓器與示波器的連線應(yīng)盡量短一些，以免引入干擾。二、差動(dòng)變壓器零點(diǎn)殘余電壓的補(bǔ)償1、 設(shè)定有關(guān)

15、旋鈕的初始位置：音頻振蕩器4KHz，雙線示波器第一通道靈 敏度500mV/cm，第二通道靈敏度 1V/cm，觸發(fā)選擇打到第一通道，差動(dòng) 放大器的增益旋到最大。2、 觀察差動(dòng)變壓器的結(jié)構(gòu)。按圖2接線，音頻振蕩必須從 LV插口輸出, w1、w2、r、c為電橋單元中調(diào)平衡網(wǎng)絡(luò)。接 第通道接 第通道圖23、利用示波器，觀察示波器第一通道的讀數(shù)，調(diào)整音頻振蕩器的輻度旋 鈕，使其輸出為2伏峰-峰值。4、調(diào)整測(cè)微頭，觀察示波器第二通道的讀數(shù)，使差動(dòng)放大器輸出電壓最 小。5、依次調(diào)整 w1和w2，使輸出電壓進(jìn)一步減小，必要時(shí)重新調(diào)節(jié)測(cè)微 頭。6、將二通道的靈敏度提高，觀察零點(diǎn)殘余電壓的波形，注意與激勵(lì)電壓波

16、形相比較。經(jīng)過補(bǔ)償后的殘余電壓波形為一 波形，這說明波形中有分量。注意事項(xiàng)：<1）因?yàn)樵撗a(bǔ)償線路要求差動(dòng)變壓器的輸出必須懸浮。因此次級(jí)輸出波形難以用一般示波器來看，要用差動(dòng)放大器使雙端轉(zhuǎn)換為單端輸出。<2 ）音頻信號(hào)必須從 LV插口引出。<3）本實(shí)驗(yàn)也可用圖 3所示線路，試解釋原因。cLVr圖3三、差動(dòng)變壓器在振動(dòng)測(cè)量中的應(yīng)用1、設(shè)定有關(guān)旋鈕的初始位置：音頻振蕩器2、按圖4接線，并調(diào)整好有關(guān)部分。4KHz，差動(dòng)放大器增益適中。Lv差動(dòng)變壓器r移相器甲r差動(dòng)放大器相敏檢波器相敏檢 波器差動(dòng)放 大器音頻振蕩器*nW1W2 i4KHz低通濾 波器3、 利用示波器，使音頻振蕩器的輸出

17、為峰-峰值1.5V。4、將激振器接通，適當(dāng)旋動(dòng)幅度旋鈕。5、保持低頻振蕩器的幅度不變，改變低頻振蕩器的頻率，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)，填入下表：f (Hz>34567810122030Vp-p(V>根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出梁的振幅 -頻率特征曲線，指出自振頻率的大致值, 并與用應(yīng)變片測(cè)出的結(jié)果相比較。注意事項(xiàng)：適當(dāng)選擇低頻激振電壓，以免梁在自振頻率附近振幅過大。 問題：如果用直流電壓表來讀數(shù)，需增加哪些測(cè)量單元，測(cè)量線路該如 何？實(shí)驗(yàn)三差動(dòng)螺線管電感式傳感器特性實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^該實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步掌握差動(dòng)式測(cè)量電路的使用方法和螺線管電感式傳感器

18、的特性。實(shí)驗(yàn)要求：1、參考差動(dòng)變壓器的實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)差動(dòng)螺線管電感式傳感器的測(cè) 量線路，并進(jìn)行位移測(cè)量。2、寫出實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行列表、分析、計(jì)算，畫出其X V曲線。3、從理論和實(shí)際測(cè)試系統(tǒng)兩個(gè)方面找出產(chǎn)生誤差的原因。4、在進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)操作前先擬定實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師審核通過后方能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室操作?？晒?shí)驗(yàn)設(shè)備：音頻振蕩器、電橋、差動(dòng)放大器、移相器、相敏檢波器、低頻濾波器、電壓表、測(cè)微頭、示波器實(shí)驗(yàn)四差動(dòng)變面積式電容傳感器特性實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)V/F表、激振器、示實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒?dòng)變面積式電容傳感器的原理及特性。 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：電容傳感器、差動(dòng)放大器、低通濾波器、 波器。實(shí)

19、驗(yàn)步驟：1、差動(dòng)放大器調(diào)零，按圖 1接線。圖12、差動(dòng)放大器增益旋鈕置中間,V/F表打到2V,調(diào)節(jié)測(cè)微頭，使輸出為零。3、旋動(dòng)測(cè)微頭，每次 0.5mm,記下此時(shí)測(cè)微頭的讀數(shù)及電壓表的讀數(shù)，直 至電容動(dòng)片與上(或下 靜片覆蓋面積最大為止。X(mm>V(mV>退回測(cè)微頭至初始位置，并開始以相反方向旋動(dòng)。同上法，記下X(mm及V(mV值。X(mm>V(mV>4、計(jì)算系統(tǒng)靈敏度并作出V-X曲線。5、斷開測(cè)微頭，斷開電壓表，接通激振器，用示波器觀察輸出波形。實(shí)驗(yàn)五壓電加速度傳感器特性及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鈮弘娂铀俣葌鞲衅鞯脑?、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：低頻振蕩器、

20、電壓放大器、低通濾波器、渦流傳感器、渦流變換器、單芯屏蔽線、加速度計(jì)、雙線示波器。實(shí)驗(yàn)步驟：1、觀察裝于雙平行梁上的壓電加速度計(jì)的結(jié)構(gòu)，它主要由壓電陶瓷片及慣性質(zhì)量塊組成。2、將壓電加速度計(jì)的輸出屏蔽線引到電壓放大器的輸入端，然后將電壓放大器輸出接到低通濾波器的輸入端。3、接通激振器。4、開啟電源，適當(dāng)調(diào)節(jié)低頻振蕩器的幅度，不宜過大。5、用示波器的兩個(gè)通道同時(shí)觀察電壓放大器與低通濾波器的輸出波形。6、改變頻率，觀察輸出波形的變化。7、用手輕擊實(shí)驗(yàn)臺(tái)，觀察輸出波形的變化?？梢娗脫魰r(shí)輸出波形會(huì)產(chǎn)生“毛刺”，試解釋原因。8、關(guān)閉電源，按圖 1安裝好電渦流傳感器，將原接于電壓放大器輸出端的示波器通道接

21、到渦流變換器的輸出端。將低頻振蕩器的頻率打到520Hz范圍內(nèi)。9、開啟電源，同時(shí)觀察壓電加速度計(jì)的輸出和渦流傳感器的輸出，注意它 們的相位關(guān)系?？梢妰烧呦辔徊罴s為，為什么？問題：為什么電壓放大器與壓電加速度計(jì)的接線必須用屏蔽線，否則會(huì)產(chǎn)生什么問題？<1）雙平行梁振動(dòng)時(shí)應(yīng)無碰撞現(xiàn)象，否則將嚴(yán)重影響輸出波形。必要時(shí)可 松開梁的固定端，小心調(diào)整一個(gè)位置。<2）低頻振蕩器的幅度應(yīng)適當(dāng)，避免失真。<3）屏蔽線的屏蔽層應(yīng)接地。<4 ）因?yàn)閴弘娛絺鞲衅髦谱骼щy，動(dòng)態(tài)范圍可能與電渦流式傳感器不統(tǒng) 一，可由其它傳感器如電容式傳感器來觀察相位差。電容式傳感器的輸出 波形不經(jīng)過低通雖然不太光

22、滑，但不影響觀察效果。實(shí)驗(yàn)六磁電式傳感器特性實(shí)驗(yàn)性質(zhì) ：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?：了解磁電式傳感器的原理及性能。實(shí)驗(yàn)設(shè)備： 差動(dòng)放大器、渦流變換器、激振器、示波器。實(shí)驗(yàn)步驟 ：1、觀察磁電式傳感器的結(jié)構(gòu)。2、將磁電式傳感器接到差動(dòng)放大器的兩輸入端，適當(dāng)旋轉(zhuǎn)增益旋鈕。接 通激振器，觀察差動(dòng)放大器的輸出波形。3、安裝調(diào)整好電渦流傳感器，接好變換電路，用示波器同時(shí)觀察磁電式 和電渦流傳感器的輸出波形，注意其相位差。4、拆除所有接線，將 3 30Hz 的低頻信號(hào)引入磁電式傳感器，觀察梁的 變化。注意 ：差動(dòng)放大器增益不要打得太大，以免超出其放大線性范圍。實(shí)驗(yàn)七 霍爾式傳感器特性實(shí)驗(yàn)性質(zhì) ：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)?/p>

23、的 ：了解霍爾式傳感器的原理及特性。實(shí)驗(yàn)設(shè)備 ：霍爾片、磁路系統(tǒng)、電橋、差動(dòng)放大器、電壓表、直流穩(wěn)壓 表、測(cè)微頭。實(shí)驗(yàn)步驟：1、 設(shè)定旋鈕初始位置：差動(dòng)放大器增益旋鈕打到最小，電壓表置2V檔,直流穩(wěn)壓電源置2V檔 <注意：激勵(lì)電壓必須w±2V,否則霍爾片易損壞?。?。2、開啟電源，按實(shí)驗(yàn)一的方法對(duì)差動(dòng)放大器調(diào)零。3、 W1 r為直流平衡網(wǎng)絡(luò)中的電橋單元，如圖1所示。接好線路，差動(dòng)增 益適中。4、裝好測(cè)微頭。即將測(cè)微頭與振動(dòng)臺(tái)面連在一起。5、調(diào)整 W1使電壓表指示為零。6、 上下旋動(dòng)測(cè)微頭，記下電壓表的讀數(shù)，建議每0.2mm讀一個(gè)數(shù)，從15.00mm到5.00mm左右為止。將讀數(shù)填

24、入下表：X(mm>V(v>X(mm>V(v>作出V X曲線指出線性范圍，求出靈敏度?？梢姡緦?shí)驗(yàn)測(cè)出的實(shí)際上是磁場(chǎng)的分布情況，它的線性越好，位移測(cè)量的線性度也越好，它們的變化越陡，位移測(cè)量的靈敏度也就越大。注意事項(xiàng)：<1 ）因?yàn)榇怕废到y(tǒng)的氣隙較大，應(yīng)使霍爾片盡量靠近極靴，以提高靈敏度。<2） 一旦調(diào)整好后，測(cè)量過程中不能移動(dòng)磁路系統(tǒng)。<3）激勵(lì)電壓不能增大，以免損壞霍爾片（土 4V就有可能損壞霍爾片>。實(shí)驗(yàn)八 熱敏電阻測(cè)溫特性實(shí)驗(yàn)性質(zhì) ：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私釴TC熱敏電阻的溫度效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)要求 ：5、根據(jù)理論課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，了解 NTC熱敏電阻的測(cè)溫原理，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量NTC型熱敏電阻溫度特性的實(shí)驗(yàn)方案。6、寫出實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟，畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。7、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行列表統(tǒng)計(jì)、分析、計(jì)算，畫出其溫度電壓曲線。& 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推出 NTC型熱敏電阻的溫度特性結(jié)論。9、 在進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)操作前先擬定實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師審核通過后 方能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室操作?？晒?shí)驗(yàn)設(shè)備： 加熱器、熱敏電阻、直流穩(wěn)壓電源、電壓表等。實(shí)驗(yàn)九 光纖位移傳感器特性及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)性質(zhì) ：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)