自動化與電氣實驗報告模板

1、 THQC-2型傳感器系統(tǒng)綜合實驗儀PAGE PAGE 62天煌科技 天煌教儀目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc268611217 目錄 PAGEREF _Toc268611217 h 1 HYPERLINK l _Toc268611218 實驗一 金屬箔式應(yīng)變片單臂電橋性能實驗 PAGEREF _Toc268611218 h 2 HYPERLINK l _Toc268611219 實驗二 金金屬箔式應(yīng)變變片半橋性能能實驗 PAGEREF _Toc268611219 h 4 HYPERLINK l _Toc268611220 實驗三 金金屬箔式應(yīng)變變片全橋性能

2、能實驗 PAGEREF _Toc268611220 h 6 HYPERLINK l _Toc268611221 實驗四 移移相實驗 PAGEREF _Toc268611221 h 8 HYPERLINK l _Toc268611222 實驗五 相相敏檢波實驗驗 PAGEREF _Toc268611222 h 9 HYPERLINK l _Toc268611223 實驗六 交交流全橋性能能測試實驗 PAGEREF _Toc268611223 h 11 HYPERLINK l _Toc268611224 實驗七 擴擴散硅壓阻式式壓力傳感器器壓力實驗 PAGEREF _Toc268611224 h

3、13 HYPERLINK l _Toc268611225 實驗八 差差動電感性能能實驗 PAGEREF _Toc268611225 h 15 HYPERLINK l _Toc268611226 實驗九 電電容式傳感器器位移特性實實驗 PAGEREF _Toc268611226 h 17 HYPERLINK l _Toc268611227 實驗十 電電容傳感器動動態(tài)特性實驗驗 PAGEREF _Toc268611227 h 19 HYPERLINK l _Toc268611228 實驗十一 霍霍爾傳感器位位移特性實驗驗 PAGEREF _Toc268611228 h 20 HYPERLINK l

4、 _Toc268611229 實驗十二 磁磁電式傳感器器振動實驗 PAGEREF _Toc268611229 h 21 HYPERLINK l _Toc268611230 實驗十三 壓壓電式傳感器器振動實驗 PAGEREF _Toc268611230 h 22 HYPERLINK l _Toc268611231 實驗十四 電電渦流傳感器器位移特性實實驗 PAGEREF _Toc268611231 h 24 HYPERLINK l _Toc268611232 實驗十五 電電渦流傳感器器振動實驗 PAGEREF _Toc268611232 h 26 HYPERLINK l _Toc26861123

5、3 實驗十六 光光纖傳感器位位移特性實驗驗 PAGEREF _Toc268611233 h 27 HYPERLINK l _Toc268611234 實驗十七 光光電轉(zhuǎn)速傳感感器轉(zhuǎn)速測量量實驗 PAGEREF _Toc268611234 h 29 HYPERLINK l _Toc268611235 實驗十八 鉑鉑熱電阻溫度度特性實驗 PAGEREF _Toc268611235 h 30 HYPERLINK l _Toc268611236 實驗十九 KK型熱電偶溫溫度特性實驗驗 PAGEREF _Toc268611236 h 31 HYPERLINK l _Toc268611237 實驗二十 正

6、溫度系數(shù)數(shù)熱敏電阻（PTC）溫度特性實驗 PAGEREF _Toc268611237 h 33 HYPERLINK l _Toc268611238 實驗二十一負負溫度系數(shù)熱熱敏電阻（NNTC）溫度度特性實驗 PAGEREF _Toc268611238 h 34 HYPERLINK l _Toc268611239 實驗二十二PPN結(jié)溫度特特性實驗 PAGEREF _Toc268611239 h 35 HYPERLINK l _Toc268611240 實驗二十三氣氣敏（酒精）傳傳感器實驗 PAGEREF _Toc268611240 h 36 HYPERLINK l _Toc268611241 實

7、驗二十四濕濕敏傳感器實實驗 PAGEREF _Toc268611241 h 37實驗一 金金屬箔式應(yīng)變變片單臂電橋橋性能實驗一、實驗?zāi)康牧私饨饘俨綉?yīng)應(yīng)變片的應(yīng)變變效應(yīng)，單臂臂電橋工作原原理和性能。二、實驗儀器雙桿式懸臂梁應(yīng)應(yīng)變傳感器、電壓溫度頻頻率表、直流穩(wěn)壓電源（4V）、差動放大器器、電壓放大大器、萬用表（自自備）三、實驗原理電阻絲在外力作作用下發(fā)生機機械變形時，其其電阻值發(fā)生生變化，這就就是電阻應(yīng)變變效應(yīng)，描述述電阻應(yīng)變效效應(yīng)的關(guān)系式式為 （1-1）式中 為電阻絲絲電阻相對變變化；為應(yīng)變系數(shù)；為電阻絲長度相相對變化。金屬箔式應(yīng)變片片就是通過光光刻、腐蝕等等工藝制成的的應(yīng)變敏感元元件。如圖

8、1-1所示，將四個金屬箔箔應(yīng)變片(RR1、R2、R3、R4)分別貼貼在雙桿式懸臂梁彈性體體的上下兩側(cè)側(cè)，彈性體受受到壓力發(fā)生生形變，應(yīng)變變片隨懸臂梁梁形變被拉伸伸或被壓縮。圖1-1 雙桿桿式懸臂梁稱稱重傳感器結(jié)結(jié)構(gòu)圖通過這些應(yīng)變片片轉(zhuǎn)換懸臂梁梁被測部位受受力狀態(tài)變化化，可將應(yīng)變變片串聯(lián)或并并聯(lián)組成電橋橋。如圖1-2信號調(diào)調(diào)理電路所示示，R5=R6=R7=R為固定電電阻，與應(yīng)變變片一起構(gòu)成成一個單臂電電橋，其輸出出電壓 （1-2）為電橋電源電壓壓；式1-2表明單單臂電橋輸出出為非線性，非非線性誤差為為L=。圖1-2 單臂臂電橋面板接接線圖四、實驗內(nèi)容與與步驟1懸臂梁上的的各應(yīng)變片已已分別接到面面

9、板左上方的的R1、R2、R3、R4上，可用用萬用表測量量判別，R11=R2=RR3=R4=350。2按圖1-22接好“差動放大器器”和“電壓放大器器”部分，將“差動放大器器”的輸入端短短接并與地相相連，“電壓放大大器”輸出端接電壓溫度頻頻率表（選擇擇U），開啟直流流電源開關(guān)。將“差動放大器器”的增益調(diào)節(jié)電位器與與“電壓放大器器”的增益調(diào)節(jié)電位器調(diào)調(diào)至中間位置（順順時針旋轉(zhuǎn)到到底后逆時針旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)5圈），調(diào)節(jié)調(diào)零電電位器使電壓溫度頻頻率表顯示為為零。關(guān)閉“直流電源”開關(guān)。（兩個增益調(diào)節(jié)節(jié)電位器的位置置確定后不能能改動）3按圖1-22接好所有連線線，將應(yīng)變式式傳感器R11接入“電橋”與R5、R6、R7

10、構(gòu)成一個單單臂直流電橋橋?！半姌颉陛敵鼋拥健安畈顒臃糯笃鳌钡牡妮斎攵耍半妷悍糯笃髌鳌钡妮敵鼋与妷簤簻囟阮l率表表。預(yù)熱兩分鐘。(直流流穩(wěn)壓電源的的GND1要與與放大器共地地)4將千分尺向向下移動，使使懸臂梁處于平平直狀態(tài)，調(diào)調(diào)節(jié)Rw1使電壓溫度頻頻率表顯示為為零（選擇U）。5移動千分尺尺向下移0.5mm，讀讀取數(shù)顯表數(shù)數(shù)值，依次移移動千分尺向向下移0.55mm讀取相相應(yīng)的數(shù)顯表表值，直到向向下移動5mmm，記錄實實驗數(shù)據(jù)填入入表1-1。表1-1位移(mm)0.511.522.533.544.55電壓(mV)6實驗結(jié)束后后，將千分尺尺向上旋轉(zhuǎn)，使使懸臂梁恢復(fù)平平直狀態(tài)，關(guān)關(guān)閉實驗臺電電源，整理好

11、好實驗設(shè)備。五、實驗報告1.根據(jù)實驗所所得數(shù)據(jù)繪制制出電壓位移曲線，并并計算其線性性度。2.根據(jù)實驗內(nèi)內(nèi)容試設(shè)計一一種電子秤。六、注意事項實驗所采用的彈彈性體為雙桿桿式懸臂梁稱稱重傳感器，量量程較小。因此，加在在傳感器上的的壓力不應(yīng)過過大，以免造造成應(yīng)變傳感感器的損壞！實驗二 金金屬箔式應(yīng)變變片半橋性能能實驗一、實驗?zāi)康谋容^半橋與單臂臂電橋的不同同性能，了解其特點點。二、實驗儀器同實驗一三、實驗原理不同受力方向的的兩只應(yīng)變片片（R1、RR2）接入電電橋作為鄰邊邊，如圖2-1。電橋輸輸出靈敏度提提高，非線性性得到改善，當當兩只應(yīng)變片片的阻值相同同、應(yīng)變系數(shù)也相同時時，半橋的輸輸出電壓為 （2-1

12、）式中 為電阻絲絲電阻相對變變化；為應(yīng)變系數(shù)；為電阻絲長度相相對變化；為電橋電源電壓壓。式2-1表明，半半橋輸出與應(yīng)應(yīng)變片阻值變變化率呈線性性關(guān)系。圖2-1 半橋橋面板接線圖圖四、實驗內(nèi)容與與步驟1應(yīng)變傳感器器已安裝在懸懸臂梁上，可可參考圖1-1。2按圖2-11接好“差動動放大器”和和“電壓放大大器”電路。“差動動放大器”的調(diào)零，參考考實驗一步驟驟2。3按圖2-11接好所有連線，將將受力相反的的兩只應(yīng)變片片R1、R22接入電橋的的鄰邊。4參考實驗一一步驟4。5移動千分尺尺向下移0.5mm，讀讀取數(shù)顯表數(shù)數(shù)值，依次移移動千分尺向向下移0.55mm和讀取取相應(yīng)的數(shù)顯顯表值，直到到向下移動55mm，

13、記錄錄實驗數(shù)據(jù)填填入表2-1。表2-1位移(mm)0.511.522.533.544.55電壓(mV)6實驗結(jié)束后后，將千分尺尺向上旋轉(zhuǎn)，使使懸臂梁恢復(fù)平平直狀態(tài)，關(guān)關(guān)閉實驗臺電電源，整理好好實驗設(shè)備。五、實驗報告1.根據(jù)實驗所所得數(shù)據(jù)繪制制出電壓位位移曲線，并并計算其線性性度。2.根據(jù)實驗內(nèi)內(nèi)容試設(shè)計一一種電子秤。六、思考題半橋測量時非線線性誤差的原原因是什么？七、注意事項 實驗所所采用的彈性性體為雙桿式式懸臂梁稱重重傳感器，量量程較小。因因此，加在傳傳感器上的壓壓力不應(yīng)過大大，以免造成成應(yīng)變傳感器器的損壞！實驗三 金金屬箔式應(yīng)變變片全橋性能能實驗一、實驗?zāi)康牧私馊珮驕y量電電路的優(yōu)點。二、實

14、驗儀器同實驗一三、實驗原理全橋測量電路中中，將受力性性質(zhì)相同的兩兩只應(yīng)變片接接到電橋的對對邊，不同的的接入鄰邊，如如圖3-1，當應(yīng)應(yīng)變片初始值值相等，變化化量也相等時時，其橋路輸輸出Uo= （3-1）式中為電橋電源源電壓。為電阻絲電阻相相對變化；式3-1表明，全全橋輸出靈敏敏度比半橋又又提高了一倍倍，非線性誤誤差得到進一一步改善。圖3-1 全橋橋面板接線圖圖四、實驗內(nèi)容與與步驟應(yīng)變傳感器已安安裝在懸臂梁梁上，R1、RR2、R3、RR4均為應(yīng)變變片，可參考考圖1-1。按圖3-1先接接好“差動放放大器”和“電電壓放大器”部部分，“差動動放大器”的的調(diào)零參照實實驗一步驟22。3按圖3-11接好所有連

15、連線，將應(yīng)變變片接入電橋橋，參考實驗驗一步驟4。4移動千分尺尺向下移0.5mm，讀讀取數(shù)顯表數(shù)數(shù)值，依次移移動千分尺向向下移0.55mm和讀取取相應(yīng)的數(shù)顯顯表值，直到到向下移動55mm，記錄錄實驗數(shù)據(jù)填填入表3-1。表3-1位移(mm)0.51.01.522.533.544.55電壓(mV)5實驗結(jié)束后后，將千分尺尺向上旋轉(zhuǎn)，使使懸臂梁恢復(fù)平平直狀態(tài)，關(guān)關(guān)閉實驗臺電電源，整理好好實驗設(shè)備。五、實驗報告1根據(jù)實驗所所得數(shù)據(jù)繪制制出電壓位位移曲線，并并計算其線性性度。2根據(jù)實驗內(nèi)內(nèi)容試設(shè)計一一種電子秤。3比較單臂、半半橋、全橋三三者的特性曲曲線，分析他他們之間的差差別。六、思考題全橋測量中，當當兩

16、組對邊（RR1、R3為為對邊）電阻阻值R相同時時，即R1R3，R22R4，而而R1R22時，是否可可以組成全橋橋？七、注意事項 實驗所所采用的彈性性體為雙桿式式懸臂梁稱重重傳感器，量量程較小。因因此，加在傳傳感器上的壓壓力不應(yīng)過大大，以免造成成應(yīng)變傳感器器的損壞！實驗四 移移相實驗一、實驗?zāi)康牧私庖葡嚯娐返牡脑砗蛻?yīng)用用。二、實驗儀器移相器、信號源源、示波器（自自備）三、實驗原理由運算放大器構(gòu)構(gòu)成的移相器器原理圖如下下圖所示：圖4-1 移相相器原理圖通過調(diào)節(jié)Rw，改改變RC充放放電時間常數(shù)數(shù)，從而改變變信號的相位位。四、實驗步驟將“信號源”的的U S100幅值調(diào)節(jié)為6V，頻率調(diào)節(jié)電位位器逆時針

17、旋旋到底，將U S100 與“移相器”輸入端相連接。打開“直流電源源”開關(guān)，“移相器”的輸入端與與輸出端分別別接示波器的的兩個通道，調(diào)整示波器，觀察兩路波形。調(diào)節(jié)“移相器”的的相位調(diào)節(jié)電位器器，觀察兩路路波形的相位位差。實驗結(jié)束后，關(guān)關(guān)閉實驗臺電電源，整理好好實驗設(shè)備。五、實驗報告根據(jù)實驗現(xiàn)象，對照移相器器原理圖分析其其工作原理。六、注意事項實驗過程中正弦弦信號通過移移相器后波形形局部有失真真，這并非儀儀器故障。實驗五 相相敏檢波實驗驗一、實驗?zāi)康牧私庀嗝魴z波電電路的原理和和應(yīng)用。二、實驗儀器移相器、相敏檢檢波器、低通濾波波器、信號源、示波器（自自備）、電壓溫度頻頻率表三、實驗原理開關(guān)相敏檢波

18、器器原理圖如圖圖5-1所示，示意圖圖如圖5-2所示：圖5-1 檢波波器原理圖圖5-2 檢波波器示意圖圖5-1中Uii為輸入信號號端，AC為交流參參考電壓輸入入端，Uo為檢波信信號輸出端，DC為直流參考電壓輸入端。當AC、DC端端輸入控制電電壓信號時，通通過差動電路路的作用使、處于開或關(guān)關(guān)的狀態(tài)，從從而把Ui端輸入的的正弦信號轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成全波整整流信號。輸入端信號與AAC參考輸入入端信號頻率相相同，相位不不同時，檢波波輸出的波形形也不相同。當當兩者相位相相同時，輸出出為正半周的的全波信號，反反之，輸出為為負半周的全全波信號。四、實驗步驟打開“直流電源源”開關(guān)，將將“信號源”U S1 00輸出調(diào)節(jié)為1

19、kHz，Vpp-p8V的正弦信號（用用示波器檢測測），然后接到“相敏檢波器”輸入端Ui。將直流穩(wěn)壓電源源的波段開關(guān)關(guān)打到“4V”處，然后將“U+”“GND1”接“相敏檢波器器”的“DC”“GNND”。示波器兩通道分分別接“相敏檢波器”輸入入端Ui、輸出出端Uo，觀察輸輸入、輸出波波形的相位關(guān)關(guān)系和幅值關(guān)關(guān)系。改變DC端參考考電壓的極性性（將直流穩(wěn)壓電電源處的“U-”接到相敏檢檢波器的“DDC”端），觀察輸入入、輸出波形形的相位和幅幅值關(guān)系。由以上可以得出出結(jié)論：當參參考電壓為正正時，輸入與與輸出同相，當當參考電壓為為負時，輸入入與輸出反相相。去掉DC端連線線，將信號源U SS1 00接到“移相

20、器”輸入端Ui，“移相器”的輸出端接到到“相敏檢波器器”的AC端，同時將信號號源U S11 00 輸出接到“相敏檢波器器”的輸入端Uii。用示波器兩通道道觀察、的波形?？梢砸钥闯?，“相敏檢波器器”中整形電路路的作用是將將輸入的正弦弦波轉(zhuǎn)換成方方波，使相敏敏檢波器中的的電子開關(guān)能能正常工作。將“相敏檢波器器”的輸出端與與“低通濾波器器”的輸入端連連接，如圖5-4（圖5-3為低通通濾波器的原原理圖），“低通濾波器”輸出出端接電壓溫溫度頻率表（選選擇U）。示波器兩通道分分別接“相敏檢波器器”輸入、輸出出端。調(diào)節(jié)移相器“相相位調(diào)節(jié)”電位器，使電壓表顯示示最大。調(diào)節(jié)信號源U S1 00幅度調(diào)節(jié)電位器器，

21、測出“相敏檢波器器”的輸入Vpp-p值與輸輸出直流電壓壓UO的關(guān)系，將實實驗數(shù)據(jù)填入入下表。將“相敏檢波器器”的輸入信信號Ui從U S1 00轉(zhuǎn)接到U S1 18800。得出“相敏檢檢波器”的輸輸入信號Vpp-p值與輸輸出直流電壓壓UO1的關(guān)系，并并填入下表。表5-1輸入Vp-p(V)12345678910輸出UO（V）輸出UO1（VV）實驗結(jié)束后，關(guān)關(guān)閉實驗臺電電源，整理好好實驗設(shè)備。 圖5-3 低通通濾波器原理理圖 圖5-4低通濾濾波器示意圖圖五、實驗報告根據(jù)實驗所得的的數(shù)據(jù)，作出出相敏檢波器器輸入輸出曲線（VVp-pVVo、Vo11），對照移相器器、相敏檢波波器原理圖分析其其工作原理。實

22、驗六 交交流全橋性能能測試實驗一、實驗?zāi)康牧私饨涣魅珮螂婋娐返脑?。二、實驗儀器應(yīng)變傳感器、移移相器、相敏檢波器、低通濾波器，差動放大大器，電壓放放大器，信號號源，示波器器（自備），電壓溫度頻頻率表三、實驗原理圖6-1是交流流全橋的一般般形式。設(shè)各各橋臂的阻抗抗為Z1ZZ4，當電橋橋平衡時，ZZ1 Z3= Z2 Z4，電橋輸出出為零。若橋橋臂阻抗相對對變化為ZZ1/ Z11、Z2/ Z2、Z3/ ZZ3、Z44/ Z4，則則電橋的輸出出與橋臂阻抗抗的相對變化化成正比。交流電橋工作時時增大相角差差可以提高靈靈敏度，傳感感器最好是純純電阻性或純純電抗性的。交交流電橋只有有在滿足輸出出電壓的實部部和

23、虛部均為為零的條件下下才會平衡。圖6-1 交交流全橋接線線圖四、實驗步驟輕按住懸臂梁，向向上調(diào)節(jié)千分分尺，使千分分尺遠離懸臂臂梁。打開“直流電源源”，調(diào)節(jié)信號源使U S1 00輸出1kHz，Vpp-p8V正弦信號號。將“差動放大器器”的輸出接接到“電壓放放大器”的輸輸入，“電壓放大大器”輸出接接電壓溫度頻頻率表（選擇擇U）。調(diào)節(jié)“差動放大器器”和“電壓放大器器”的增益調(diào)節(jié)節(jié)電位器調(diào)到最大（順時時針旋到底）。將“差動放大器”輸入短接，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器，使電壓溫度頻率表顯示為零。取下“差動放大大器”輸入端端的短接線。按圖6-1接好所有連線，將應(yīng)變傳感器接入電橋，GND3與放大器共地。將U S1 00

24、接到移相器的輸入端，移相器輸出端接相敏檢波器的AC端。電壓放大器的輸出接相敏檢波器的輸入端，相敏檢波器輸出端接濾波器的輸入端，濾波器的輸出端接電壓溫度頻率表（選擇U）。用手輕壓懸臂梁梁到最低，調(diào)節(jié)節(jié)“相位調(diào)節(jié)”電位器使“相敏檢波器”輸出端波形成成為首尾相接接的全波整流流波形，然后放手，調(diào)調(diào)節(jié)千分尺與與懸臂梁相接觸觸，并使懸臂臂梁恢復(fù)至水水平位置，再再調(diào)節(jié)電橋中中Rw1和Rw2電位器，使使系統(tǒng)輸出電電壓為零，此此時橋路的靈靈敏度最高。移動千分尺向下下移0.5mmm，讀取數(shù)數(shù)顯表數(shù)值，依依次移動千分分尺向下移0.5mmm和讀取相相應(yīng)的數(shù)顯表表值，直到向向下移動5mmm，記錄實驗驗數(shù)據(jù)填入下下表：表

25、6-1位移(mm)0.51.01.52.2.533.544.55電壓(mV)5實驗結(jié)束后后，關(guān)閉實驗驗臺電源，整整理好實驗設(shè)設(shè)備。五、實驗報告1根據(jù)實驗所所得數(shù)據(jù)繪制制出電壓位位移曲線，并并計算其線性性度。2根據(jù)實驗內(nèi)內(nèi)容試設(shè)計一一種電子秤。六、注意事項 實驗所所采用的彈性性體為雙桿式式懸臂梁稱重重傳感器，量量程較小。因因此，加在傳傳感器上的壓壓力不應(yīng)過大大，以免造成成應(yīng)變傳感器器的損壞！實驗七 擴擴散硅壓阻式式壓力傳感器器壓力實驗一、實驗?zāi)康牧私鈹U散硅壓阻阻式壓力傳感感器測量壓力力的原理與方方法。二、實驗儀器壓力傳感器、氣氣室、氣壓表表、差動放大大器、電壓放大器器、電壓溫度度頻率表三、實驗原

26、理在具有壓阻效應(yīng)應(yīng)的半導(dǎo)體材材料上用擴散散或離子注入入法，可以制制備各種壓力力傳感器。摩摩托羅拉公司司設(shè)計出X形形硅壓力傳感感器，如圖7-1所示，在單晶硅膜膜片表面形成成4個阻值相等等的電阻條。將將它們連接成成惠斯通電橋橋，電橋電源源端和輸出端端引出，用制制造集成電路路的方法封裝裝起來，制成成擴散硅壓阻阻式壓力傳感感器。擴散硅壓力傳感感器的工作原原理如圖7-1，在X形硅壓力力傳感器的一一個方向上加加偏置電壓形形成電流，當當敏感芯片沒沒有外加壓力力作用，內(nèi)部部電橋處于平平衡狀態(tài)，當當有剪切力作作用時（本實實驗采用改變變氣室內(nèi)的壓壓強的方法改改變剪切力的的大?。谠诖怪庇陔娏鞣较?qū)a(chǎn)生電場場

27、變化，該電電場的變化引引起電位變化化，則在與電電流方向垂直的兩兩側(cè)得到輸出電電壓Uo。 （7-1）式中d為元件兩兩端距離。實驗接線圖如圖圖7-2所示，MMPX10有有4個引出腳腳，1腳接地地、2腳為UUo+、3腳腳接+5V電電源、4腳為為Uo-；當當P1P22時，輸出為為正；P1P2時，輸輸出為負（PP1與P2為為傳感器的兩兩個氣壓輸入入端所產(chǎn)生的的壓強）。圖7-1 擴散散硅壓力傳感感器原理圖圖7-2 擴散散硅壓力傳感感器接線圖四、實驗內(nèi)容與與步驟按圖7-2接好好“差動放大大器”與“電電壓放大器”，“電壓放大器”輸出端接電壓溫度頻率表（選擇U，20V檔），打開直流電源開關(guān)。（將“220V直流穩(wěn)

28、壓電源”輸出調(diào)為5V）調(diào)節(jié)“差動放大大器”與“電壓放大器器”的增益調(diào)節(jié)節(jié)電位器到中間位置并保保持不動，用用導(dǎo)線將“差動放大器器”的輸入端短接接，然后調(diào)節(jié)節(jié)調(diào)零電位器器使電壓溫度頻頻率表顯示為為零。取下短路導(dǎo)線，并并按圖7-2連接“壓壓力傳感器”。氣室的活塞退回回到刻度“117”的小孔孔后，使氣室室的壓力相對對大氣壓均為為0，氣壓計計指在“零”刻刻度處，調(diào)節(jié)調(diào)零電電位器使電壓溫度度頻率表顯示示為零。增大輸入壓力到00.005MPa，每每隔0.0005Mpa記記下“電壓放放大器”輸出出的電壓值UU。直到壓強達到0.1Mpa；填填入下表。表7-1P(kP)5101520253035404550U（V

29、）P(kP)556065707580859095100U（V）實驗結(jié)束后，關(guān)關(guān)閉實驗臺電電源，整理好好實驗設(shè)備。五、實驗報告1.根據(jù)實驗所所得數(shù)據(jù)，計計算壓力傳感感器輸入輸輸出（PU）曲線，并計算算其線性度。2.根據(jù)實驗內(nèi)內(nèi)容，試設(shè)計計電子氣壓計計。實驗八 差差動電感性能實驗驗一、實驗?zāi)康牧私獠顒与姼械牡墓ぷ髟砗秃吞匦?。二、實驗儀器差動電感、測微微頭、差動放放大器、信號源、示示波器（自備備）三、實驗原理差動電感由一只只初級線圈和和兩只次級線線圈及一個鐵鐵芯組成。鐵鐵芯連接被測測物體。移動線圈中中的鐵芯，由由于初級線圈圈和次級線圈圈之間的互感感發(fā)生變化促促使次級線圈圈的感應(yīng)電動動勢發(fā)生變化化，

30、一只次級級線圈的感應(yīng)電電動勢增加，另另一只次級線線圈的感應(yīng)電動勢則則減小，將兩兩只次級線圈圈反向串接（同同名端連接）引引出差動輸出出，則輸出的的變化反映了了被測物體的的移動量。四、實驗內(nèi)容與與步驟差動電感已經(jīng)根根據(jù)圖8-1安裝在傳傳感器固定架架上。圖8-1 差動動變壓器安裝裝圖 圖8-2 差動動電感接線圖將“信號源 ”“Us1 0”輸出接至L1，打開“直流流電源”開關(guān)，調(diào)節(jié)節(jié)Us1的頻率和幅幅度（用示波波器監(jiān)測），使使輸出信號頻頻率為（4-5）kHz，幅度為為Vp-p=2VV，按圖8-2接線。將“差動放大器器”的增益調(diào)調(diào)到最大（增增益調(diào)節(jié)電位位器順時針旋旋到底）。用示波器觀測“差差動放大器”的

31、輸出，旋動實驗臺中右側(cè)的千分尺，用示波器觀測到的波形峰峰值Vp-p為最小，這時可以上下位移，假設(shè)向上移動為正位移，向下移動為負，從Vp-p最小開始旋動測微頭，每隔0.2mm從示波器上讀出輸出電壓Vp-p值，填入表8-1，再從Vp-p最小處反向位移做實驗，在實驗過程中，注意上、下位移時，初、次級波形的相位關(guān)系。 表8-1 X(mm)-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8Vp-p(V)實驗結(jié)束后，關(guān)關(guān)閉實驗臺電電源，整理好好實驗設(shè)備。五、實驗報告1.實驗過程中中注意差動電感輸出的最小值值即為差動電感的零點殘余電電壓大小。根根據(jù)表81畫出Vp-pX曲線。2.分析一下該該測試電路的

32、的誤差來源。六、注意事項實驗過程中加在在差動電感原邊的音音頻信號幅值值不能過大，以以免燒毀差動動電感傳感器。實驗九 電電容式傳感器器位移特性實實驗一、實驗?zāi)康牧私怆娙輦鞲衅髌鞯慕Y(jié)構(gòu)及特特點。二、實驗儀器電容傳感器、電電容變換器、測測微頭、電壓壓溫度頻率表表三、實驗原理電容式傳感器是是指能將被測物理量的變化轉(zhuǎn)換為電容量量變化的一種傳感器它實質(zhì)上上是具有一個可變參數(shù)的電容器。利用用平板電容器原理： （9-1）式中，S為極板板面積，d為極板間距距離，0為真空介電常常數(shù)，r為介質(zhì)相對介介電常數(shù)，由由此可以看出出當被測物理理量使S、d或r發(fā)生變化時時，電容量CC隨之發(fā)生改改變，如果保保持其中兩個個參數(shù)不

33、變而而僅改變另一一參數(shù)，就可可以將該參數(shù)數(shù)的變化單值值地轉(zhuǎn)換為電電容量的變化化。所以電容容傳感器可以以分為三種類類型：改變極極間距離的變變間隙式，改改變極板面積積的變面積式式和改變介電電常數(shù)的變介介電常數(shù)式。這這里采用變面面積式，如圖圖9-1，兩只平板電容器共享一一個下極板，當下極板隨被測物體移動時，兩只電容器上上下極板的有有效面積一只增大，一一只減小，將三個極板用導(dǎo)線引出，形形成差動電容輸出。通過處理理電路將電容容的變化轉(zhuǎn)換換成電壓變化化，進行測量量。圖9-1電容傳傳感器內(nèi)部結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖四、實驗內(nèi)容與與步驟電容傳感器已經(jīng)經(jīng)按圖9-2安裝在實實驗臺。圖9-2 電容容傳感器安裝裝示意圖圖9-3

34、電容容傳感器接線線圖將底面板上“電電容傳感器”與“電容變換器器”相連，“電容變換器”的輸出接到電壓壓溫度頻率表表（選擇U）。（注：此處處應(yīng)選用三根根相同長度的的實驗導(dǎo)線，而而且越短越好好。）打開“直流電源源”開關(guān)。調(diào)節(jié)“電容變換器器”的增益調(diào)節(jié)節(jié)電位器到中中間位置，調(diào)調(diào)節(jié)螺旋測微微器使得電壓溫度度頻率表顯示示為0。（增益調(diào)節(jié)節(jié)電位器確定定后不能改動動）調(diào)節(jié)螺旋測微器器推進電容傳傳感器的中間間極板（內(nèi)極板）上下移動，每隔0.2mmm將位移值值與電壓溫度度頻率表的讀讀數(shù)填入表99-1。 表9-1 X(mm)-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8U (V)五、實驗報告 1.根據(jù)表

35、表9-1的數(shù)數(shù)據(jù)作做出電電壓位移曲曲線。2.試分析電容容傳感器轉(zhuǎn)接接電容變換器器的導(dǎo)線為什什么要長度一一致。實驗十 電電容傳感器動動態(tài)特性實驗驗一、實驗?zāi)康牧私怆娙輦鞲衅髌鞯膭討B(tài)性能能的測量原理理與方法。二、實驗儀器電容傳感器、電電容變換器、低低通濾波器、信信號源、示波波器（自備）、電壓溫度頻率表、振動源三、實驗原理與電容傳感器位位移特性實驗驗原理相同。四、實驗內(nèi)容與與步驟將懸臂架上的千千分尺升高使使其遠離托盤盤，將底面板電容傳傳感器對應(yīng)接接入電容變換換器中（注：選用三根相相同長度的實實驗導(dǎo)線）。將將“電容變換器器”的輸出端接“低通濾波器器”的輸入端，“低通濾波器器”輸出端接示波器。電電容變換

36、器的的“增益調(diào)節(jié)節(jié)”電位器調(diào)到最大位置置（順時針旋旋到底）。圖10-1 電電容傳感器動動態(tài)實驗接線圖打開實驗臺電源源，將信號源UUs2接到“振動源1”。信號源Uss2輸出信號頻率調(diào)節(jié)為“10-15HHz”之間，振振動幅度調(diào)到到最大。用電壓溫度頻率率表（選擇“F”）監(jiān)測Us2的頻率。調(diào)節(jié)信號源改變變輸出頻率，用用示波器測出出“低通濾波器器”輸出波形的的峰-峰值。填入入下表。 表100-1振動頻率(Hzz)1010.511.011.512.012.513.013.514.0Vp-p(mVV)五、實驗報告1.作電容傳感感器F-Vpp-p曲線，找找出振動源的的固有頻率。2.分析一下該該測試電路的的誤差

37、來源。實驗十一 霍霍爾傳感器位位移特性實驗驗一、實驗?zāi)康牧私饣魻杺鞲衅髌鞯脑砼c應(yīng)應(yīng)用。二、實驗儀器霍爾傳感器、測測微頭、電橋橋、差動放大大器、電壓溫度頻頻率表、直流流穩(wěn)壓電源（4V）三、實驗原理根據(jù)霍爾效應(yīng)，霍霍爾電勢UH=KHIB，其中KH為霍爾系數(shù)，由由霍爾材料的的物理性質(zhì)決決定，當通過過霍爾組件的的電流I一定，霍爾爾組件在一個個梯度磁場中中運動時，就就可以用來進進行位移測量量。四、實驗內(nèi)容與與步驟將懸臂架上測微微頭向下移動動，使測微頭接觸托托盤。按圖11-1接線（將直流穩(wěn)壓壓電源的GND1與儀儀表電路共地地），輸出Uo接電壓溫度頻頻率表。將“差動放大器器”的增益調(diào)節(jié)節(jié)電位器調(diào)節(jié)節(jié)至中間

38、位置置。開啟“直流電源源”開關(guān)，電壓溫度頻頻率表選擇“V”檔，手動調(diào)調(diào)節(jié)測微頭的的位置，先使使霍爾片處于于磁鋼的中間間位置（數(shù)顯顯表大致為00），再調(diào)節(jié)節(jié)Rw1使數(shù)顯表顯顯示為零。分別向上、下不不同方向旋動動測微頭，每每隔0.2mmm記下一個個讀數(shù)，直到到讀數(shù)近似不不變，將讀數(shù)數(shù)填入表11-1。表11-1。X（mm）1.00.80.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0U(mV)圖11-1 霍霍爾傳感器位位移接線圖五、實驗報告根據(jù)實驗所得數(shù)數(shù)據(jù)，作出UX曲線。實驗十二 磁磁電式傳感器器振動實驗一、實驗?zāi)康牧私獯烹娛絺鞲懈衅鞯脑砑凹皯?yīng)用。二、實驗儀器振動源1、磁電電式傳感器、

39、信號號源、示波器（自自備）、電壓溫度頻頻率表、低通通濾波器三、實驗原理磁電感應(yīng)式傳感感器是以電磁磁感應(yīng)原理為為基礎(chǔ)，根據(jù)據(jù)電磁感應(yīng)定定理，線圈兩端端的感應(yīng)電動動勢正比于線圈所包圍圍的磁通對時時間的變化率率，即 其中N是線圈匝數(shù)數(shù)，為線圈所包圍圍的磁通量（本本實驗中當永永磁磁鋼接近近傳感器時，磁磁通量增加，反反之，減?。?。若線圈相對磁場運動速度為v或角速度，則上式可改為e=-NBlv或者e=-NBS，l為每匝線圈的平均長度；B為線圈所在磁場的磁感應(yīng)強度；S為每匝線圈的平均截面積。四、實驗內(nèi)容與與步驟實驗臺上已按圖圖12-1安裝好磁電感應(yīng)式式傳感器，磁磁鋼已經(jīng)固定定在支架上。將千分尺向上上移動，使

40、其其遠離托盤。如圖12-2接接線，將“信號源”Us2與“振動源1 ”相連，磁電電傳感器接低低通濾波器輸輸入端。用電壓溫度頻頻率表（選擇“F”）檢測Us2的頻率。打開實驗臺電源源，調(diào)節(jié)“信號源”改變輸出頻頻率，用示波波器測出低通濾波器器輸出波形的的峰-峰值。填入入下表。表12-1振動頻率(Hzz)10.511.011.512.012.513.013.514.0Vp-p(mVV) 圖12-1 磁磁電傳感器安安裝示意圖 圖122-2磁電傳傳感器接線圖圖五、實驗報告1.作出磁電傳傳感器F-VVp-p曲線線，找出振動動源的固有頻頻率。2.利用磁電傳傳感器在實驗驗中表現(xiàn)出來來的特性，試試設(shè)計一種慣性傳感感

41、器。實驗十三 壓壓電式傳感器器振動實驗一、實驗?zāi)康牧私鈮弘娛絺鞲懈衅鳒y量振動動的原理和方方法。二、實驗儀器振動源2、信號號源、壓電傳傳感器、低通通濾波器、電荷荷放大器、示示波器（自備備）三、實驗原理壓電式傳感器由由慣性質(zhì)量塊塊和壓電陶瓷瓷片等組成（實實驗用的壓電電式加速度計計結(jié)構(gòu)如圖113-1）工作作時傳感器與與試件振動的的頻率相同，質(zhì)量塊塊便有正比于于加速度的交交變力作用在在壓電陶瓷片片上，由于壓壓電效應(yīng)，壓壓電陶瓷產(chǎn)生生正比于運動動加速度的表表面電荷。 圖13-1 壓電傳感器器結(jié)構(gòu)圖四、實驗內(nèi)容與與步驟將“振動源2”的千分尺向向上移動到225mm刻度度處。按下圖13-22接線，將面板板上的

42、“壓電傳感器器”接口接到“電荷放大器器”的輸入端，將將“電荷放大大器”輸出端端接到“低通濾波器器”輸入端，將“低通濾濾波器”輸出出端接示波器，觀察察輸出波形。將“信號源”的的“Us2”接到面板板的“振動源源2”，打開“直流電源”開開關(guān)，調(diào)節(jié)幅幅度電位器到中間間位置，調(diào)節(jié)節(jié)頻率電位器器使振動梁起起振。電壓溫度頻率表表選擇“F”，檢檢測Us2的頻率。圖13-2 壓壓電傳感器振振動實驗接線線圖5. 改變低頻頻信號源輸出信信號的頻率，用用示波器觀察察，并記錄振振動源不同振振動頻率下壓壓電傳感器輸輸出波形的峰峰峰值VPP-P。并由由此得出振動動系統(tǒng)的共振振頻率。表13-1振動頻率(Hzz)14.014.

43、515.015.516.016.517.017.518.0Vp-p(mVV)五、實驗報告1.作出壓電傳傳感器F-VVp-p曲線線，找出振動動源2的固有頻率。2.利用壓電傳傳感器在實驗驗中表現(xiàn)出來來的特性，試試設(shè)計一種加速度傳傳感器。六、注意事項 當頻頻率較小時，振振動幅度較小小，輸出波形形毛剌較為嚴嚴重（毛剌為為機械振動產(chǎn)產(chǎn)生），實驗驗頻率可從114Hz左右開開始，實驗現(xiàn)現(xiàn)像較為明顯顯。實驗十四 電電渦流傳感器器位移特性實實驗一、實驗?zāi)康牧私怆姕u流傳感感器測量位移移的工作原理理和特性。二、實驗儀器電渦流傳感器、不銹鋼反射面、渦流變換器、測微頭、電壓溫度頻率表三、實驗原理通過高頻電流的的線圈產(chǎn)生

44、磁磁場（高頻電電流產(chǎn)生電路路可參照圖114-1），當有導(dǎo)電電體接近時，因因?qū)щ婓w渦流流效應(yīng)產(chǎn)生渦渦流損耗，從從而使線圈兩兩端電壓發(fā)生生變化。渦流流損耗與導(dǎo)電電體離線圈的的距離有關(guān)，因因此可以進行行位移測量。圖14-1 渦渦流變換器原原理圖四、實驗內(nèi)容與與步驟按圖14-2安安裝電渦流傳傳感器。圖14-2 電電渦流傳感器器安裝示意圖圖將千分尺下移，使使其與托盤接接觸，電渦流流傳感器移至至不銹鋼反射射面上方與其平貼，并并將鎖緊螺母鎖緊。圖14-3 電電渦流傳感器器接線圖按圖14-3，將將面板上電渦流流傳感器連接接到“渦流變換器器”上標有“”的的兩端，渦流流變換器輸出出端接電壓溫度頻頻率表（選擇U）。

45、打開實驗臺“直直流電源”開關(guān)，記下電壓表表讀數(shù)，調(diào)節(jié)千千分尺使其向向下移動，然然后每隔0.2mm讀一一個數(shù)，直到到輸出幾乎不不變?yōu)橹埂⒔Y(jié)果列入下下表14-1。表14-1X（mm）00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0UO(V)五、實驗報告根據(jù)表14-11數(shù)據(jù)，畫出出UX曲線。實驗十五 電電渦流傳感器器振動實驗一、實驗?zāi)康牧私怆姕u流傳感感器測量振動動的原理與方方法。二、實驗儀器電渦流傳感器、不銹鋼反射面、振動源、信號源、渦流變換器、示波器（自備）、低通濾波器三、實驗原理根據(jù)電渦流傳感感器的動態(tài)特性和和位移特性，選選擇合適的工工作點即可測測量振幅。四、實驗內(nèi)容與與步驟上

46、移千分尺，使使其遠離托盤盤，并根據(jù)圖圖15-1安裝電渦渦流傳感器，注注意傳感器端端面與不銹鋼片反射射面之間的安安裝距離，將升降支架架升至最高位置。將“渦流”傳感感器連接到“渦流變換器器”上標有“”的的兩端?！皽u流變換器器”輸出端接示示波器。將信信號源的“US2”接到“振動源1”輸入端， US2幅度調(diào)節(jié)節(jié)電位器調(diào)到最大位置，打打開“直流電源”開關(guān)。調(diào)節(jié)Us2調(diào)頻頻電位器，使振振動源有微小小振動。再慢慢慢調(diào)節(jié)頻率率使振動源振振動幅度最大大，同時慢慢慢下移升降架，使使振動平臺振振動最大時不不碰到渦流傳傳感器底部。電壓/頻率顯示表選擇“F”，檢測Us2的頻率。“渦流變換器”輸輸出端接“低通濾波器器”的

47、輸入端，從從示波器觀察察“低通濾波器器”的輸出波形形，記錄不同同振動頻率下下“低通濾波器器”輸出波形的的峰峰值。圖15-1電渦渦流傳感器安裝示示意圖表15-1 振動頻率(Hzz)10.010.511.011.512.012.513.013.514.0Vp-p(mVV)五、實驗報告根據(jù)實驗所得數(shù)數(shù)據(jù)，作振動動頻率和輸出出峰值曲線，得得出系統(tǒng)的共共振頻率。六、注意事項 當頻率率較小時，振振動幅度較小小，輸出波形形毛剌較為嚴嚴重，實驗頻頻率可從100Hz左右開開始，實驗現(xiàn)現(xiàn)象較為明顯顯。實驗十六 光光纖傳感器位位移特性實驗驗實驗?zāi)康牧私夥瓷涫焦饫w纖位移傳感器器的原理與應(yīng)應(yīng)用。二、實驗儀器Y型光纖傳感

48、器器、測微頭、反反射面、差動動放大器、電電壓放大器、電壓溫度頻頻率表三、實驗原理反射式光纖位移移傳感器是一一種傳輸型光光纖傳感器。其其原理如圖116-1所示，光纖采用型結(jié)構(gòu)，兩兩束光纖一端端合并在一起起組成光纖探探頭，另一端端分為兩支，分分別作為光源源光纖和接收收光纖。光從從光源耦合到到光源光纖，通通過光纖傳輸輸，射向反射射面，再被反反射到接收光光纖，最后由由光電轉(zhuǎn)換器器接收，轉(zhuǎn)換換器接收到的的光源與反射射體表面的性性質(zhì)及反射體體到光纖探頭頭距離有關(guān)。當當反射表面位位置確定后，接接收到的反射射光光強隨光光纖探頭到反反射體的距離離的變化而變變化。顯然，當當光纖探頭緊緊貼反射面時時，接收器接接收到

49、的光強強為零。隨著著光纖探頭離離反射面距離離的增加，接接收到的光強強逐漸增加，到到達最大值點點后又隨兩者者的距離增加加而減小。反反射式光纖位位移傳感器是是一種非接觸觸式測量，具具有探頭小，響響應(yīng)速度快，測測量線性化（在在小位移范圍圍內(nèi)）等優(yōu)點點，可在小位位移范圍內(nèi)進進行高速位移移檢測。 圖16-1 反反射式光纖位位移傳感器原原理 圖圖16-2 光纖位位移傳感器安安裝示意圖四、實驗內(nèi)容與與步驟將千分尺下移，使使其與托盤相相接觸，光纖纖傳感器的安安裝如圖16-2所示，光纖分分叉兩端插入入“光纖插座座”中。探頭對準準不銹鋼反射面。按圖16-3接線。調(diào)節(jié)光纖傳感器器的高度，使使反射面與光光纖探頭端面面

50、緊密接觸，固固定光纖傳感感器。將“差動變壓器器”與“電壓放大器器”的增益調(diào)節(jié)電位器調(diào)到中間位置置。打開直流電電源開關(guān)。將“電壓放大器器”輸出端接到電壓溫度度頻率表（選擇U），仔仔細調(diào)節(jié)調(diào)零零電位器使電壓溫度頻頻率表顯示為為零。旋動測微頭，使使反射面與光光纖探頭端面面距離增大，每每隔.1讀出出一次輸出電電壓值，填入下表。表16-1X（mm）00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0Uo(V)圖16-3 光光纖位移傳感感器接線圖五、實驗報告1.根據(jù)所得的的實驗數(shù)據(jù)，做出位移電壓曲線，確定光纖位移傳感器大致的線性范圍。2.試總結(jié)在光光纖傳感器對對位移的測量量應(yīng)用中被測測物體的約束

51、束條件有哪些些？六、注意事項1.實驗時，請請保持反射面面的清潔。2.切勿將光纖纖折成銳角，保保護光纖不受受損傷。實驗十七 光光電轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速測量實驗驗實驗?zāi)康牧私夤怆娹D(zhuǎn)速傳傳感器測量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的原理及及方法。實驗儀器轉(zhuǎn)動源、反射式式光電傳感器器、直流穩(wěn)壓壓電源（220V）、電壓溫度頻頻率表、示波器（自自備）實驗原理光電式轉(zhuǎn)速傳感感器有反射型型和透射型二二種，本實驗驗裝置是反射射型的，傳感器端端有發(fā)光管和和接收管，發(fā)發(fā)光管發(fā)出的的光被轉(zhuǎn)盤上上的圓孔透過過，并轉(zhuǎn)換成成電信號。由于轉(zhuǎn)盤上上有1個透射孔，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動時將獲得得與轉(zhuǎn)速有關(guān)關(guān)的脈沖，用用示波器觀察察頻率即可得得到轉(zhuǎn)速值。實驗內(nèi)容與步驟驟1如圖1

52、7-1所示，光光電傳感器已已經(jīng)安裝在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動源上，將將直流穩(wěn)壓電源“U+”“UU-”調(diào)至4V并對應(yīng)接至“轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動源”的“+”“-”端端。將“光電”傳傳感器接至電電壓溫度頻率率表（選擇FF）輸入。 2打開“直流流電源”開關(guān)，調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源，用不同的電電壓驅(qū)動轉(zhuǎn)動源源，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)穩(wěn)定后記錄相相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，填填入下表。圖17-1 光光電測轉(zhuǎn)速安安裝示意圖表17-1驅(qū)動電壓V(VV)4V6V8V10V頻率 (Hz)五、實驗報告1. 根據(jù)所得得實驗數(shù)據(jù)，繪繪制轉(zhuǎn)速驅(qū)驅(qū)動電壓曲線線。2. 試設(shè)計一一種方案，使使用對射式光光電開關(guān)檢測測轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速速。實驗十八 鉑鉑熱電阻溫度度特性實驗實驗?zāi)康牧私忏K熱電阻的的特性與

53、應(yīng)用用。實驗儀器PT100、水水銀溫度計、萬萬用表（自備備）、直流穩(wěn)壓電電源（2220V）實驗原理熱電阻用于測量量時，要求其其材料電阻溫溫度系數(shù)大，穩(wěn)穩(wěn)定性好，電電阻率高，電電阻與溫度之之間最好有線線性關(guān)系。當當溫度變化時時，感溫元件件的電阻值隨隨溫度而變化化，這樣就可可將變化的電電阻值通過測測量電路轉(zhuǎn)換換電信號，即即可得到被測測溫度。實驗內(nèi)容與步驟驟 1打開“直流電源”開關(guān)，調(diào)節(jié)“2220V直直流穩(wěn)壓電源源”電位器，使使“直流穩(wěn)壓電電源”輸出為5VV。2用萬用表接接至PT1000兩端，選選擇“歐姆”“200”檔。 3將“2220V直流穩(wěn)穩(wěn)壓電源”接接至“加熱器器”。 4將水銀溫度度計放至加熱

54、熱器表面（加加熱器已固定定在平行梁的的下懸臂梁背面），加熱熱源溫度慢慢上升升。此時可用用水銀溫度計計測量加熱源源表面溫度，同同時觀察PTT100輸出出阻值的變化化。 五、實驗報告觀察PT1000的阻值隨溫溫度變化而變變化的規(guī)律。請根據(jù)PT1000在實驗中中表現(xiàn)出來的的特性設(shè)計一一款溫度計，畫畫出電路原理理圖及各項參參數(shù)。六、注意事項實驗過程中溫度度計示數(shù)大于于72時，應(yīng)馬馬上拆掉加熱熱電源。實驗十九 KK型熱電偶溫度度特性實驗一、實驗?zāi)康牧私釱型熱電偶偶的特性與應(yīng)應(yīng)用。二、實驗儀器加熱器、K型熱熱電偶、差動動放大器，電電壓放大器、電壓溫度頻率表、直流穩(wěn)壓電源（220V）三、實驗原理熱電偶傳感器

55、的的工作原理熱電偶是一種使使用最多的溫溫度傳感器，它它的原理是基基于18211年發(fā)現(xiàn)的塞塞貝克效應(yīng)，即即兩種不同的的導(dǎo)體或半導(dǎo)導(dǎo)體A或B組組成一個回路路，其兩端相相互連接，只只要兩節(jié)點處處的溫度不同同，一端溫度度為T，另一一端溫度為TT0，則回路中中就有電流產(chǎn)產(chǎn)生，見圖119-1（aa），即回路路中存在電動動勢，該電動動勢被稱為熱熱電勢。圖19-1（aa） 圖199-1（b）兩種不同導(dǎo)體或或半導(dǎo)體的組組合被稱為熱熱電偶。當回路斷開時，在在斷開處a，bb之間便有一一電動勢ET，其極性和和量值與回路路中的熱電勢勢一致，見圖圖19-1（bb），并規(guī)定定在冷端，當當電流由A流流向B時，稱稱A為正極，B

56、B為負極。實實驗表明，當當ET較小時，熱熱電勢ET與溫度差（TT-T0）成正比，即即ET=SAB（TT-T0） （19-1）SAB為塞貝克克系數(shù)，又稱稱為熱電勢率率，它是熱電電偶的最重要要的特征量，其其符號和大小小取決于熱電電極材料的相相對特性。熱電偶的基本定定律：（1）均質(zhì)導(dǎo)體體定律由一種均質(zhì)導(dǎo)體體組成的閉合合回路，不論論導(dǎo)體的截面面積和長度如如何，也不論論各處的溫度度分布如何，都都不能產(chǎn)生熱熱電勢。（2）中間導(dǎo)體體定律用兩種金屬導(dǎo)體體A，B組成成熱電偶測量量時，在測溫溫回路中必須須通過連接導(dǎo)導(dǎo)線接入儀表表測量溫差電電勢EAB（T，TT0），而這些導(dǎo)導(dǎo)體材料和熱熱電偶導(dǎo)體AA，B的材料料往往

57、并不相相同。在這種種引入了中間間導(dǎo)體的情況況下，回路中中的溫差電勢勢是否發(fā)生變變化呢？熱電電偶中間導(dǎo)體體定律指出：在熱電偶回回路中，只要要中間導(dǎo)體CC兩端溫度相相同，那么接接入中間導(dǎo)體體C對熱電偶偶回路總熱電電勢EAB（T，TT0）沒有影響。（3）中間溫度度定律如圖19-2所所示，熱電偶偶的兩個結(jié)點點溫度為T1，T2時，熱電勢勢為EAB（T1，T2）；兩結(jié)點溫溫度為T2，T3時，熱電勢勢為EAB（T2，T3），那么當兩兩結(jié)點溫度為為T1，T3時的熱電勢勢則為EAB（T1，TT2）+ EABB（T2，T3）=EAB（T1，T3） （19-2）式（2）就是中中間溫度定律律的表達式。譬譬如：T1=1

58、00，T2=40，TT3=0，則則EAB（1000，40）+EAB（40，00）=EABB（100，00） （19-3）圖19-2 中中間定律示意意圖熱電偶的分度號號熱電偶的分度號號是其分度表表的代號（一一般用大寫字字母S、R、BB、K、E、JJ、T、N表表示）。它是是在熱電偶的的參考端為00的條件下下，以列表的的形式表示熱熱電勢與測量量端溫度的關(guān)關(guān)系。四、實驗內(nèi)容與與步驟按圖19-3先先接好“差動動放大器”和和“電壓放大大器”，將“電電壓放大器”的的輸出接至毫毫伏表（選擇100mV）。PT1000接電壓溫度度頻率表（選選擇T）兩端端。打開“直流電源源”開關(guān)，短接“差動放大器器”的輸入端，增增

59、益調(diào)節(jié)電位位器都處于中中間位置，調(diào)調(diào)節(jié)調(diào)零電位位器，使毫伏伏表顯示為零。拿掉短路線，按按圖19-3接好所有連線。圖19-3 熱熱電偶測溫接接線圖調(diào)節(jié)“2200V直流穩(wěn)壓壓電源”為55V，將“220VV直流穩(wěn)壓電電源”輸出接接入“加熱器器”電源輸入入端，加熱源源溫度慢慢上上升。觀察毫伏表電壓壓示數(shù)隨溫度的的變化情況。 五、實驗報報告在熱電偶測溫原原理中，其冷冷端要置于冰冰水混合物中中以保持零攝攝氏度狀態(tài)，給具體應(yīng)用帶來很大不便。試設(shè)計一種方案實現(xiàn)熱電偶的冷端補償。六、注意事項實驗過程中溫度度計示數(shù)大于于72時，應(yīng)應(yīng)馬上拆掉加加熱電源。實驗二十 正溫度系數(shù)數(shù)熱敏電阻（PPTC）溫度度特性實驗一、實

60、驗?zāi)康牧私庹郎囟认禂?shù)數(shù)熱敏電阻基基本原理；學(xué)習(xí)正溫度系數(shù)數(shù)熱敏電阻特特性與應(yīng)用。二、實驗儀器加熱器、直流穩(wěn)穩(wěn)壓電源（2220V）、PTC、萬用表（自備）三、實驗原理熱敏電阻工作原原理同金屬熱熱電阻一樣，也也是利用電阻阻隨溫度變化化的特性測量量溫度。所不不同的是熱敏敏電阻用半導(dǎo)導(dǎo)體材料作為為感溫元件。熱熱敏電阻的優(yōu)優(yōu)點是：靈敏敏度高、體積積小、響應(yīng)快快、功耗低、價價格低廉，但但缺點是：電電阻值隨溫度度呈非線性變變化、元件的的穩(wěn)定性及互互換性差。正溫度系數(shù)的熱熱敏電阻PTTC通常是由由在BaTiiO3和SrTiiO3為主的成分分中加入少量量Y2O3和Mn2O3構(gòu)成的燒結(jié)結(jié)體，其電阻阻隨溫度增加加而