測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)new

1、實(shí)驗(yàn)一 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)系式通過相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和測量電路可以選擇、A、d中三個參數(shù)中，保持二個參數(shù)不變，而只改變其中一個參數(shù)，則可以有測谷物干燥度（變）測微小位移（變d）和測量液位（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31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，注意動極板接地，接法正確則動極板左右移動時，有正、負(fù)輸出。不然得調(diào)換接頭。一般接線：二個靜片分

2、別是1號和2號引線，動極板為3號引線。2、 將電容傳感器電容C1和C2的靜片接線分別插入電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０錍x1、Cx2插孔上，動極板連接地插孔（見圖41）。圖41電容傳感器位移實(shí)驗(yàn)接線圖3、 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。4、 接入15V電源，旋動測微頭推進(jìn)電容器傳感器動極板位置，每間隔0.2mm記下位移X與輸出電壓值，填入表41。表41 電容傳感器位移與輸出電壓值X(mm) V(mv)5、 根據(jù)表41數(shù)據(jù)計算電容傳感器的系統(tǒng)靈敏度S和非線性誤差f。四、 思考題：試設(shè)計利用的變化測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

3、中應(yīng)考慮哪些因素？實(shí)驗(yàn)二 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：通過高頻電流的線圈產(chǎn)生磁場，當(dāng)有導(dǎo)電體接近時，因?qū)щ婓w渦流效應(yīng)產(chǎn)生渦流損耗，而渦流損耗與導(dǎo)電體離線圈的距離有關(guān)，因此可以進(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81安裝電渦流傳感器。圖81電渦流傳感器安裝示意圖圖82電渦流傳感器位移實(shí)驗(yàn)接線圖2、 觀察傳感器結(jié)構(gòu)，這是一個平繞線圈。3、 將電渦流傳感器輸出線接入實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳蠘?biāo)有L的兩端插孔中，作為振蕩器的一個元件。4、 在測微頭端部裝

4、上鐵質(zhì)金屬圓片，作為電渦流傳感器的被測體。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)顯表量程切換開關(guān)選擇電壓20V檔。6、 用連結(jié)導(dǎo)線從主控臺接入15V直流電源接到模板上標(biāo)有15V的插孔中。7、 使測微頭與傳感器線圈端部接觸，開啟主控箱電源開關(guān)，記下數(shù)顯表讀數(shù)，然后每隔0.2mm讀一個數(shù)，直到輸出幾乎不變?yōu)橹埂⒔Y(jié)果列入表81。表81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81數(shù)據(jù)，畫出VX曲線，根據(jù)曲線找出線性區(qū)域及進(jìn)行正、負(fù)位移測量時的最佳工作點(diǎn)，試計算量程為1mm、3 mm及5mm時的靈敏度和線性度（可以用端基法或其它擬合直線）。五、 思考題：1、 電渦

5、流傳感器的量程與哪些因素有關(guān)，如果需要測量5mm的量程應(yīng)如何設(shè)計傳感器？2、 用電渦流傳感器進(jìn)行非接觸位移測量時，如何根據(jù)量程使用選用傳感器。被測體材質(zhì)對電渦流傳感器特性影響一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠煌谋粶y體材料對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有不同的性能。三、 需用器件與單元：除與實(shí)驗(yàn)三相同外，另加銅和鋁的被測體圓盤。四、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 傳感器安裝同上.2、 將原鐵圓片換成鋁和銅圓片。3、 重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟，進(jìn)行被測體為鋁圓片和銅圓片時的位移特性測試，分別記入表82和表83。表82被測體為鋁圓片時的位移為輸出電壓數(shù)據(jù)X（mm

6、）V(v)表83被測體為銅圓片時的位移與輸出電在數(shù)據(jù)X（mm）V(v)4、 根據(jù)表82和表83分別計算量程為1mm和3mm時的靈敏度和非線性誤差（線性度）。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)。 被測體面積大小對電渦流傳感器的特性影響一、 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，由于被測體的形狀，大小不同會導(dǎo)致被測體上渦流效應(yīng)的不充分，會減弱甚至不產(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)際測量中，往往必須針對具體的被測體進(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、測微頭、電渦

7、流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、不同形狀鋁被測體二個、數(shù)顯單元。四、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 傳感器安裝見圖81，與前面靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)相同。2、 按照測靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)要求連接好測量線路。3、 在測微頭上分別用三種不同的被測鋁圓盤進(jìn)行電渦位移特性測定，分別記入表85。表85不同尺寸時的被測體特性數(shù)據(jù)X（mm）被測體1被測體24、 根據(jù)表85數(shù)據(jù)計算目前范圍內(nèi)三種被測體1號、2號的靈敏度、并說明理由。實(shí)驗(yàn)三 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，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： RR

8、K式中RR為電阻絲電阻相對變化，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)變片就是通過光刻、腐蝕等工藝制成的應(yīng)變敏感元件，通過它轉(zhuǎn)換被測部位受力狀態(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)。，對單臂電橋輸出電壓 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，可用萬用表進(jìn)行測量判別，R1R2R3R4

9、350，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（從主控臺引入），檢查無誤后，合上主控臺電源開關(guān)，將實(shí)驗(yàn)?zāi)０逭{(diào)節(jié)增益電位器RW3順時針調(diào)節(jié)大致到中間位置，再進(jìn)行差動放大器調(diào)零，方法為將差放的正負(fù)輸入端與地短接，輸出端與主控臺面板上數(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電阻應(yīng)變片R1（即模板左上方的R1）接入電橋作為一個橋臂與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（從主控臺引入）如圖12所示。檢查接線無誤后，合上主控臺電源開關(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)接線圖4、 在電子稱上放置一只砝碼，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計算系統(tǒng)靈敏度SU/W（