傳感器技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

傳感器技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書淮陰工學(xué)院電子工程系

THSRZ-1型傳感器系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置簡介實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要由試驗(yàn)臺(tái)部分、三源板部分、處理（模塊）電路部分和數(shù)據(jù)采集通訊部分組成。1.實(shí)驗(yàn)臺(tái)部分這部分設(shè)有1k～10kHz

音頻信號(hào)發(fā)生器、1～30Hz

低頻信號(hào)發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源±15V、+5V、±2-±10V、2-24V可調(diào)四種、

數(shù)字式電壓表、頻率/轉(zhuǎn)速表、定時(shí)器以及高精度溫度調(diào)節(jié)儀組成。2.三源板部分熱源：0~220V交流電源加熱，溫度可控制在室溫~120oC轉(zhuǎn)動(dòng)源：2~24V直流電源驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)速可調(diào)在0~4500RPM(轉(zhuǎn)/分)振動(dòng)源：裝有振動(dòng)臺(tái)1Hz—30Hz（可調(diào)）3.處理（模塊）電路部分包括電橋、電壓放大器、差動(dòng)放大器、電荷放大器、電容放大器、低通濾波器、渦流變換器、相敏檢波器、移相器、溫度檢測(cè)與調(diào)理、壓力檢測(cè)與調(diào)理等共十個(gè)模塊。4.數(shù)據(jù)采集、分析部分

為了加深對(duì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，本實(shí)驗(yàn)臺(tái)增設(shè)了USB數(shù)據(jù)采集卡及微處理機(jī)組成的微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（含微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件）。14位A/D轉(zhuǎn)換、采樣速度達(dá)300kHz，利用該系統(tǒng)軟件，可對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)或靜態(tài)處理和分析，并在屏幕上生成十字坐標(biāo)曲線和表格數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行求平均值、列表、作曲線圖等處理，能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存盤、打印等處理，實(shí)現(xiàn)軟件為硬件服務(wù)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合本裝置的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，不用外配示波器，可以完成大部分常用傳感器的實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)一、金屬箔應(yīng)變片的性能研究實(shí)驗(yàn)1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、實(shí)驗(yàn)儀器：應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、托盤、砝碼、數(shù)顯電壓表、±15V、±4V電源、萬用表（自備）。三、實(shí)驗(yàn)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：ΔR/R=Kε，式中ΔR/R為電阻絲電阻相對(duì)變化，K為應(yīng)變靈敏系數(shù)，ε=Δl/l為電阻絲長度相對(duì)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)變敏感組件，如圖1-1所示，四個(gè)金屬箔應(yīng)變片分別貼在彈性體的上下兩側(cè)，彈性體受到壓力發(fā)生形變，應(yīng)變片隨彈性體形變被拉伸，或被壓縮。圖1-1圖1-2通過這些應(yīng)變片轉(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，如圖1-2所示R5、R6、R7為固定電阻，與應(yīng)變片一起構(gòu)成一個(gè)單臂電橋，其輸出電壓Uo=（1-1）E為電橋電源電壓，R為固定電阻值，式1-1表明單臂電橋輸出為非線性，非線性誤差為L=。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1．圖1-1應(yīng)變傳感器上的各應(yīng)變片已分別接到應(yīng)變傳感器模塊左上方的R1、R2、R3、R4上，可用萬用表測(cè)量判別，R1=R2=R3=R4=350Ω。2．從主控臺(tái)接入±15V電源，檢查無誤后，合上主控臺(tái)電源開關(guān)，將差動(dòng)放大器的輸入端Ui短接，輸出端Uo2接數(shù)顯電壓表（選擇2V檔），調(diào)節(jié)電位器Rw4，使電壓表顯示為0V。Rw4的位置確定后不能改動(dòng)。關(guān)閉主控臺(tái)電源。3．將應(yīng)變式傳感器的其中一個(gè)應(yīng)變電阻（如R1）接入電橋與R5、R6、R7構(gòu)成一個(gè)單臂直流電橋，見圖1-2，接好電橋調(diào)零電位器Rw1，直流電源±4V（從主控臺(tái)接入），電橋輸出接到差動(dòng)放大器的輸入端Ui，檢查接線無誤后，合上主控臺(tái)電源開關(guān)，調(diào)節(jié)Rw1,使電壓表顯示為零。4．在應(yīng)變傳感器托盤上放置一只砝碼，調(diào)節(jié)Rw3，改變差動(dòng)放大器的增益，使數(shù)顯電壓表顯示2mV，讀取數(shù)顯表數(shù)值，保持Rw3不變，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到200g砝碼加完，計(jì)下實(shí)驗(yàn)結(jié)果，填入下表1-1，關(guān)閉電源。重量(g)電壓(mV)表1－1五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)表1－1計(jì)算系統(tǒng)靈敏度S＝ΔU/ΔW（ΔU輸出電壓變化量，ΔW重量變化量）和非線性誤差δf1=Δm/yF..S×100％，式中Δm為輸出值（多次測(cè)量時(shí)為平均值）與擬合直線的最大偏差；yF·S為滿量程（200g）輸出平均值。六、注意事項(xiàng)加在應(yīng)變傳感器上的壓力不應(yīng)過大，以免造成應(yīng)變傳感器的損壞！實(shí)驗(yàn)2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、了解其特點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)儀器：同實(shí)驗(yàn)一圖2-1實(shí)驗(yàn)3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、實(shí)驗(yàn)儀器：同實(shí)驗(yàn)一。三、實(shí)驗(yàn)原理：全橋測(cè)量電路中，將受力性質(zhì)相同的兩只應(yīng)變片接到電橋的對(duì)邊，不同的接入鄰邊，如圖3-1，當(dāng)應(yīng)變片初始值相等，變化量也相等時(shí)，其橋路輸出：Uo=KEε（3-1）E為電橋電源電壓，式3-1表明，全橋輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差得到進(jìn)一步改善。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1．應(yīng)變傳感器已安裝在應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K上，可參考圖1-1。2．放大器調(diào)零，參考實(shí)驗(yàn)一步驟2。3．按圖3-1接線，將受力相反(一片受拉，一片受壓)的兩只應(yīng)變片接入電橋的鄰邊，接入電橋調(diào)零電位器Rw1，直流電源±4V(從主控臺(tái)接入)，電橋輸出接到差動(dòng)放大器的輸入端Ui，檢查接線無誤后，合上主控臺(tái)電源開關(guān)，調(diào)節(jié)Rw1，使電壓表顯示為零。圖3-14．在應(yīng)變傳感器托盤上放置一只砝碼，調(diào)節(jié)Rw3，改變差動(dòng)放大器的增益，使數(shù)顯電壓表顯示0.020V左右，讀取數(shù)顯表數(shù)值，保持Rw3不變，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到200g砝碼加完，計(jì)下實(shí)驗(yàn)結(jié)果，填入下表3-1，關(guān)閉電源。表3-1重量(g)電壓(mV)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)記錄表3-1的實(shí)驗(yàn)資料，計(jì)算靈敏度L=ΔU/ΔW，非線性誤差δf3六、思考題比較單臂、半橋、全橋測(cè)量電路的靈敏度和非線性度，得出相應(yīng)的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)4直流全橋的應(yīng)用——電子稱實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私庵绷魅珮虻膽?yīng)用及電路的定標(biāo)二、實(shí)驗(yàn)儀器：同實(shí)驗(yàn)一三、實(shí)驗(yàn)原理：電子稱實(shí)驗(yàn)原理同實(shí)驗(yàn)三的全橋測(cè)量原理，通過調(diào)節(jié)放大電路對(duì)電橋輸出的放大倍數(shù)使電路輸出電壓值為重量的對(duì)應(yīng)值，電壓量綱（V）改為重量量綱（g）即成一臺(tái)比較原始的電子稱。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1．按實(shí)驗(yàn)三的步驟1、2、3接好線并將電路調(diào)零2．將10只砝碼全部置于傳感器的托盤上，調(diào)節(jié)電位器Rw3（滿量程時(shí)的增益），使數(shù)顯電壓表顯示為0.200V（2V檔測(cè)量）。3．拿去托盤上所有砝碼，觀察數(shù)顯電壓表是否顯示為0.00V，若不為0.00V，再次調(diào)節(jié)Rw4調(diào)零。4．重復(fù)2、3步驟的定標(biāo)過程，直到精確為止，把電壓量綱改為重量量綱即可以稱重。5．將砝碼依次放到托盤上并讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到200g砝碼加完，計(jì)下實(shí)驗(yàn)結(jié)果，填入下表，關(guān)閉電源。表4-1重量(g)電壓(mV)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)計(jì)入表4-1的實(shí)驗(yàn)資料，計(jì)算靈敏度L=ΔU/ΔW，非線性誤差δf4實(shí)驗(yàn)二、霍爾轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)速實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饣魻柦M件的應(yīng)用—測(cè)量轉(zhuǎn)速。二、實(shí)驗(yàn)儀器：霍爾傳感器、+5V、2-24V直流電源、轉(zhuǎn)動(dòng)源、頻率/轉(zhuǎn)速表。三、實(shí)驗(yàn)原理；利用霍爾效應(yīng)表達(dá)式：UH＝KHIB，當(dāng)被測(cè)圓盤上裝上N只磁性體時(shí)，轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一周磁場(chǎng)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)通過放大、整形和計(jì)數(shù)電路就可以測(cè)出被測(cè)旋轉(zhuǎn)物的轉(zhuǎn)速。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1．安裝根據(jù)圖15-1，霍爾傳感器已安裝于傳感器支架上，且霍爾組件正對(duì)著轉(zhuǎn)盤上的磁鋼。圖15-12．將+5V電源接到三源板上“霍爾”輸出的電源端，“霍爾”輸出接到頻率/轉(zhuǎn)速表（切換到測(cè)轉(zhuǎn)速位置）?！?-24V”直流穩(wěn)壓電源接到“轉(zhuǎn)動(dòng)源”的“轉(zhuǎn)動(dòng)電源”輸入端。3．合上主控臺(tái)電源，調(diào)節(jié)2-24V輸出，可以觀察到轉(zhuǎn)動(dòng)源轉(zhuǎn)速的變化。也可通過通信接口的第一通道CH1，用上位機(jī)軟件觀測(cè)霍爾組件輸出的脈沖波形。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．分析霍爾組件產(chǎn)生脈沖的原理。實(shí)驗(yàn)三、壓電式傳感器振動(dòng)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鈮弘娛絺鞲衅鞯脑恚徽莆諌弘娛絺鞲衅鳒y(cè)量振動(dòng)的原理和方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器：振動(dòng)源、低頻振蕩器、直流穩(wěn)壓電源、壓電傳感器模塊、移相檢波低通模塊三、實(shí)驗(yàn)原理：壓電式傳感器由慣性質(zhì)量塊和壓電陶瓷片等組成（觀察實(shí)驗(yàn)用壓電式加速度計(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壓電陶瓷片上，由于壓電效應(yīng)，壓電陶瓷產(chǎn)生正比于運(yùn)動(dòng)加速度的表面電荷。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1．壓電傳感器已安裝在振動(dòng)梁的圓盤上。2．將振蕩器的“低頻輸出”接到三源板的“低頻輸入”，并按下圖19-1接線，合上主控臺(tái)電源開關(guān)，調(diào)節(jié)低頻調(diào)幅到最大、低頻調(diào)頻到適當(dāng)位置，使振動(dòng)梁的振幅最大（達(dá)到共振）。3．將壓電傳感器的輸出端接到壓電傳感器模塊的輸入端Ui1，用上位機(jī)觀察壓電傳感器的輸出波形Uo。圖19-1五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．改變低頻輸出信號(hào)的頻率，記錄振動(dòng)源不同振幅下壓電傳感器輸出波形的頻率和幅值。實(shí)驗(yàn)四、熱敏電阻的特性研究實(shí)驗(yàn)1PT100溫度控制實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私釶ID智能模糊+位式調(diào)節(jié)溫度控制原理。二、實(shí)驗(yàn)儀器：智能調(diào)節(jié)儀、PT100、溫度源。三、實(shí)驗(yàn)原理：位式調(diào)節(jié)位式調(diào)節(jié)（ON/OFF）是一種簡單的調(diào)節(jié)方式，常用于一些對(duì)控制精度不高的場(chǎng)合作溫度控制，或用于報(bào)警。位式調(diào)節(jié)儀表用于溫度控制時(shí)，通常利用儀表內(nèi)部的繼電器控制外部的中間繼電器再控制一個(gè)交流接觸器來控制電熱絲的通斷達(dá)到控制溫度的目的。PID智能模糊調(diào)節(jié)PID智能溫度調(diào)節(jié)器采用人工智能調(diào)節(jié)方式，是采用模糊規(guī)則進(jìn)行PID調(diào)節(jié)的一種先進(jìn)的新型人工智能算法，能實(shí)現(xiàn)高精度控制，先進(jìn)的自整定（AT）功能使得無需設(shè)置控制參數(shù)。在誤差大時(shí)，運(yùn)用模糊算法進(jìn)行調(diào)節(jié)，以消除PID飽和積分現(xiàn)象，當(dāng)誤差趨小時(shí)，采用PID算法進(jìn)行調(diào)節(jié)，并能在調(diào)節(jié)中自動(dòng)學(xué)習(xí)和記憶被控對(duì)象的部分特征以使效果最優(yōu)化，具有無超調(diào)、高精度、參數(shù)確定簡單等特點(diǎn)。溫度控制基本原理由于溫度具有滯后性，加熱源為一滯后時(shí)間較長的系統(tǒng)。本實(shí)驗(yàn)儀采用PID智能模糊+位式雙重調(diào)節(jié)控制溫度。用報(bào)警方式控制風(fēng)扇開啟與關(guān)閉，使加熱源在盡可能短的時(shí)間內(nèi)控制在某一溫度值上，并能在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后通過參數(shù)設(shè)置將加熱源溫度快速冷卻下來，可以節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間。當(dāng)溫度源的溫度發(fā)生變化時(shí)，溫度源中的熱電阻Pt100的阻值發(fā)生變化，將電阻變化量作為溫度的反饋信號(hào)輸給PID智能溫度調(diào)節(jié)器，經(jīng)調(diào)節(jié)器的電阻-電壓轉(zhuǎn)換后與溫度設(shè)定值比較再進(jìn)行數(shù)字PID運(yùn)算輸出可控硅觸發(fā)信號(hào)（加熱）和繼電器觸發(fā)信號(hào)（冷卻），使溫度源的溫度趨近溫度設(shè)定值。PID智能溫度控制原理框圖如圖27-1所示。圖27-1PID智能溫度控制原理框圖實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1．在控制臺(tái)上的“智能調(diào)節(jié)儀”單元中“控制對(duì)象”選擇“溫度”，并按圖27-2接線。2．將2-24V輸出調(diào)節(jié)調(diào)到最大位置，打開調(diào)節(jié)儀電源。3．按住3秒，PV窗口顯示“”進(jìn)入智能調(diào)節(jié)儀參數(shù)設(shè)定，繼續(xù)按鍵直到PV窗口顯示“”，按、使SV窗口顯示21，按“”可改變小數(shù)點(diǎn)位置。4．繼續(xù)按鍵使PV窗口顯示“”，按、使SV窗口顯示1。按住“”鍵同時(shí)按住3秒可回到初始狀態(tài)，跳出參數(shù)設(shè)置。5．按住3秒，PV窗口顯示“”進(jìn)入智能調(diào)節(jié)儀參數(shù)設(shè)定，按、使SV窗口顯示50（上限報(bào)警值），按“”可改變小數(shù)點(diǎn)位置。6．繼續(xù)按鍵直到PV窗口顯示“”，按、使SV窗口顯示0（下限報(bào)警值），按“”可改變小數(shù)點(diǎn)位置。繼續(xù)按鍵并設(shè)置參數(shù)，見下表。7．設(shè)定好參數(shù)值，回到初始測(cè)量狀態(tài)，按或鍵可修改SV窗口的給定值，按“”鍵可改變小數(shù)點(diǎn)位置。這里先設(shè)置為50.0。8．回到初始測(cè)量狀態(tài)按“”鍵3秒不放，可進(jìn)入自整定狀態(tài)，此時(shí)SV窗口交替顯示“”字樣和給定值。經(jīng)過一段時(shí)間就可以將溫度源的溫度控制在500C左右。9．重復(fù)第5步和第7步，將給定值和上限報(bào)警值改為55，經(jīng)過幾個(gè)周期的振蕩，可將溫度源的溫度穩(wěn)定在新的給定值550表27-1參數(shù)參數(shù)含義說明設(shè)置范圍實(shí)設(shè)定值A(chǔ)LM1上限報(bào)警測(cè)量值大于ALM1+Hy值時(shí)將產(chǎn)生上限報(bào)警。測(cè)量值小于ALM1-Hy時(shí)儀表解除上限報(bào)警，設(shè)置ALM1到其最大值（9999）可避免產(chǎn)生報(bào)警作用。-1999-+9999或1定義單位給定值A(chǔ)LM2下限報(bào)警測(cè)量值小于ALM2-Hy值時(shí)將產(chǎn)生下限報(bào)警。測(cè)量值大于ALM2+Hy時(shí)儀表解除下限報(bào)警，設(shè)置ALM1到其最大值（9999）可避免產(chǎn)生報(bào)警作用。同上9999Hy-1正偏差報(bào)警采用人工智能調(diào)節(jié)時(shí)，當(dāng)偏差（測(cè)量值PV減給定值SV）大于Hy-1+Hy時(shí)產(chǎn)生正偏差報(bào)警。當(dāng)偏差小于Hy-1-Hy時(shí)正偏差報(bào)警解除。設(shè)置Hy-1=9999，正偏差報(bào)警功能被取消。0-999909999Hy-2負(fù)偏差報(bào)警采用人工智能調(diào)節(jié)時(shí)，當(dāng)偏差（測(cè)量值PV減給定值SV）大于Hy-2+Hy時(shí)產(chǎn)生負(fù)偏差報(bào)警。當(dāng)偏差小于Hy-2-Hy時(shí)負(fù)偏差報(bào)警解除。設(shè)置Hy-2=9999，負(fù)偏差報(bào)警功能被取消。同上9999Hy回差（死區(qū)、滯環(huán)）回差用于避免因測(cè)量輸入值波動(dòng)而導(dǎo)致位式調(diào)節(jié)頻繁通斷或報(bào)警頻繁/解除。0-200000At控制方式At=0采用位時(shí)控制（ON-OFF），只適合要求不高的場(chǎng)合進(jìn)行控制時(shí)采用。At=1采用人工智能/PID調(diào)節(jié)，該設(shè)置下，允許從面板啟動(dòng)執(zhí)行自整定功能。At=2啟動(dòng)自整定參數(shù)功能，自整定結(jié)束后自動(dòng)設(shè)置為3At=3采用人工智能調(diào)節(jié)時(shí)，自整定結(jié)束后儀表自動(dòng)進(jìn)入該設(shè)置，該設(shè)置下不允許從面板啟動(dòng)自整定功能，以防止誤操作重復(fù)啟動(dòng)自整定。0-31I保持參數(shù)I、P、d、t等參數(shù)為人工智能調(diào)節(jié)算法的控制參數(shù)I參數(shù)值主要決定調(diào)節(jié)算法中積分的作用，和PID調(diào)節(jié)的積分時(shí)間類同。0-9999或1定義單位自動(dòng)設(shè)置P速率參數(shù)P值類似PID調(diào)節(jié)器的比例帶，但變化相反，P值越大，比例、微分作用成正比例增強(qiáng)，而P值越小，比例、微分作用相應(yīng)減弱。1-9999自動(dòng)設(shè)置d滯后時(shí)間滯后時(shí)間參數(shù)d是人工智能算法相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)PID算法而引進(jìn)的新的重要參數(shù)，本表根據(jù)d參數(shù)來進(jìn)行一些模糊規(guī)則運(yùn)算，以便能較完善地解決超調(diào)現(xiàn)象及振蕩現(xiàn)象，同時(shí)使控制響應(yīng)速度最佳。0-2000秒自動(dòng)設(shè)置t輸出周期反映儀表運(yùn)算調(diào)節(jié)的快慢，t值越大，比例作用增強(qiáng)，微分減弱，t值越小，則比例作用減弱，微分作用增強(qiáng)。t值大于或等于5秒時(shí)，則微分作用被完全取消，系統(tǒng)成為比例或比例積分調(diào)節(jié)。0-125秒自動(dòng)設(shè)置Sn輸入規(guī)格Sn用于選擇輸入規(guī)格21對(duì)應(yīng)PT100；34對(duì)應(yīng)0-5V電壓輸入0-3721dP小數(shù)點(diǎn)位置dP=0顯示格式為0000，不顯示小數(shù)點(diǎn)dP=1顯示格式為000.0，小數(shù)點(diǎn)在十位dP=2顯示格式為00.00，小數(shù)點(diǎn)在百位dP=3顯示格式為0.000，小數(shù)點(diǎn)在千位0-31P-SL輸入下限顯示值用于定義輸入信號(hào)下限刻度值-1999~+9999oC或1定義單位0P-SH輸入上限顯示值用于定義輸入信號(hào)上限刻度值，配合P-SL使用同上200Pb主輸入平移修正用于對(duì)輸入進(jìn)行平移修正，以補(bǔ)償傳感器本身的誤差0.1oC或1定義單位0oP-A輸出方式oP-A表示主輸出方式，應(yīng)和主輸出上安裝的模塊類型一致0-21outL輸出下限通常作為限制調(diào)節(jié)輸出最小值0-2200outH輸出上限限制調(diào)節(jié)輸出最大值0-220220AL-P報(bào)警輸出定義AL-P參數(shù)用于定義ALM1、ALM2、Hy-1、Hy-2報(bào)警功能的輸出位置，由以下公式定義其功能：AL-P=A×1+B×2+C×4+D×8+E×16A=0時(shí)上限報(bào)警由繼電器1輸出，A=1時(shí)上限報(bào)警由繼電器2輸出B=0時(shí)下限報(bào)警由繼電器1輸出，B=1時(shí)下限報(bào)警由繼電器2輸出C=0時(shí)正偏差報(bào)警由繼電器1輸出，C=1時(shí)正偏差報(bào)警由繼電器2輸出D=0時(shí)負(fù)偏差報(bào)警由繼電器1輸出，D=1時(shí)負(fù)偏差報(bào)警由繼電器2輸出E=0報(bào)警時(shí)在下顯示器交替顯示報(bào)警符號(hào)，如ALM1、ALM2等0-3117CooL系統(tǒng)功能選擇CooL參數(shù)用于選擇部分系統(tǒng)功能0為反作用調(diào)節(jié)，輸入增大時(shí)，輸出趨向減小1為正作用調(diào)節(jié)，輸入增大時(shí)，輸出趨向增大0-10Addr通訊地址儀表安裝RS485通訊接口后用于定義儀表通訊地址0-100不設(shè)bAud波特率儀表有通訊接口時(shí)定義通訊波特率不設(shè)FILt輸入數(shù)字濾波當(dāng)因輸入干擾而導(dǎo)致數(shù)字跳動(dòng)時(shí)可采用數(shù)字濾波將其平滑，0表示沒有任何濾波，F(xiàn)ILt值越大，測(cè)量值越穩(wěn)定，但響應(yīng)越慢。0-200A-M運(yùn)行狀態(tài)A-M用于定義自動(dòng)/手動(dòng)工作狀態(tài)A-M=0手動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)A-M=1自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)A-M=2自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)，并禁止手動(dòng)操作。不需要手動(dòng)功能時(shí)，該功能可防止因誤操作而進(jìn)入手動(dòng)狀態(tài)。0-22Lock參數(shù)修改級(jí)別Lock=0允許修改現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)、給定值。Lock=1可以查看現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)，不允許修改，但允許設(shè)定給定值。Lock=2可以查看現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)，不允許修改，也不允許設(shè)定給定值Lock=808可設(shè)置全部參數(shù)和給定值0-99990EP1-EP8現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)定義定義現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)，沒用到用nonE表示不設(shè)圖27-2實(shí)驗(yàn)2鉑電阻溫度特性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私忏K熱電阻的特性與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)儀器：智能調(diào)節(jié)儀、PT100（2只）、溫度源、溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K實(shí)驗(yàn)原理：利用導(dǎo)體電阻隨溫度變化的特性，熱電阻用于測(cè)量時(shí)，要求其材料電阻溫度系數(shù)大，穩(wěn)定性好，電阻率高，電阻與溫度之間最好有線性關(guān)系。當(dāng)溫度變化時(shí)，感溫元件的電阻值隨溫度而變化，這樣就可將變化的電阻值通過測(cè)量電路轉(zhuǎn)換電信號(hào)，即可得到被測(cè)溫度。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1．重復(fù)實(shí)驗(yàn)1，將溫度控制在5002．將±15V直流穩(wěn)壓電源接至溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K。溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K的輸出Uo2接主控臺(tái)直流電壓表。3．將溫度傳感器模塊上差動(dòng)放大器的輸入端Ui短接，調(diào)節(jié)電位器Rw4使直流電壓表顯示為零。4．按圖29-1接線，并將PT100的3根引線圖29-1插入溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K中Rt兩端（其中顏色相同的兩個(gè)接線端是短路的）。5．拿掉短路線，將R6兩端接到差動(dòng)放大器的輸入U(xiǎn)i，記下模塊輸出Uo2的電壓值。6．改變溫度源的溫度每隔50C記下Uo2的輸出值。直到溫度升至T（℃）Uo2（V）表29-1實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．根據(jù)表29-1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出UO2-T曲線，分析PT100的溫度特性曲線，計(jì)算其非線性誤差。實(shí)驗(yàn)五差動(dòng)變壓器的應(yīng)用——振動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒?dòng)變壓器測(cè)量振動(dòng)的方法。實(shí)驗(yàn)儀器：振蕩器、差動(dòng)變壓器模塊、相敏檢波模塊、頻率/轉(zhuǎn)速表、振動(dòng)源、直流穩(wěn)壓電源。通信接口（含上位機(jī)軟件）。實(shí)驗(yàn)原理：利用差動(dòng)差動(dòng)變壓器測(cè)量動(dòng)態(tài)參數(shù)與測(cè)量位移的原理相同，不同的是輸出為調(diào)制信號(hào)，要經(jīng)過檢波才能觀測(cè)到所測(cè)量動(dòng)態(tài)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、將差動(dòng)變壓器安裝圖3-1安裝在三源板的振動(dòng)源單元上。圖3-12、將差動(dòng)變壓器的輸入輸出線連接到差動(dòng)變壓器模塊上，并按圖3-2接線。3、檢查接線無誤后，合上主控臺(tái)電源開關(guān)，用上位機(jī)觀察音頻振蕩器“00”輸出端信號(hào)峰－峰值，調(diào)整音頻振蕩器幅度旋鈕使4、用上位機(jī)觀察相敏檢波器輸出，調(diào)整傳感器連接支架高度，使上位機(jī)顯示的波形幅值為最小。5、仔細(xì)調(diào)節(jié)RW1和RW2使示波器（相敏檢波器）顯示的波形幅值更小，基本為零點(diǎn)。用手按住振動(dòng)平臺(tái)（讓傳感器產(chǎn)生一個(gè)大位移）仔細(xì)調(diào)節(jié)移相器和相敏檢波器的旋鈕，使示波器顯示的波形為一個(gè)接近全波整流波形。松手，整流波形消失變?yōu)橐粭l接近零點(diǎn)線。（否則再調(diào)節(jié)RW1和RW2）6、振動(dòng)源“低頻輸入”接振蕩器“低頻輸出”，調(diào)節(jié)低頻輸出幅度旋鈕和頻率旋鈕，使振動(dòng)平臺(tái)振蕩較為明顯。用示波器觀察放大器Vo1、相敏檢波器的Vo2及低通濾波器的Vo3的波形。圖3-27、保持低頻振蕩器的幅度不變，改變振蕩頻率（頻率與輸出電壓Vp-p的監(jiān)測(cè)方法與實(shí)驗(yàn)十相同）用上位機(jī)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3－1表3－1f(Hz)Vp-p（V）實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出梁的振幅――頻率特性曲線，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。2、保持低頻振蕩器頻率不變，改變振蕩幅度，同樣實(shí)驗(yàn)可得到振幅與電壓峰峰值Vp-p曲線（定性）。注意事項(xiàng)1、低頻激振電壓幅值不要過大，以免梁在自振頻率附近振幅過大。附錄：THSRZ-1型傳感器系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置簡介一、概述THSRZ-1型傳感器系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置適應(yīng)不同類別、不同層次專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)、培訓(xùn)、考核的需求，是一套多功能、全方位、綜合性、動(dòng)手型的實(shí)驗(yàn)裝置，可以與普教中的“物理”，職教、高教中的“傳感器技術(shù)”、“工業(yè)自動(dòng)化控制”、“非電測(cè)量技術(shù)與應(yīng)用”、“工程檢測(cè)技術(shù)與應(yīng)用”等課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)配套。二、設(shè)備構(gòu)成實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要由試驗(yàn)臺(tái)部分、三源板部分、處理（模塊）電路部分和數(shù)據(jù)采集通訊部分組成。1.實(shí)驗(yàn)臺(tái)部分這部分設(shè)有1k～10kHz

音頻信號(hào)發(fā)生器、1～30Hz

低頻信號(hào)發(fā)生器、四組直流穩(wěn)壓電源：±15V、+5V、±2~±10V、2~24V可調(diào)、

數(shù)字式電壓表、頻率/轉(zhuǎn)速表、定時(shí)器以及高精度溫度調(diào)節(jié)儀組成。2.三源板部分熱源：0~220V交流電源加熱，溫度可控制在室溫~120oC，控制精度±1oC。轉(zhuǎn)動(dòng)源：2~24V直流電源驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)速可調(diào)在0~4500rpm。振動(dòng)源：振動(dòng)頻率1Hz—30Hz（可調(diào)）。3.處理（模塊）電路部分包括電橋、電壓放大器、差動(dòng)放大器、電荷放大器、電容放大器、低通濾波器、渦流變換器、相敏檢波器、移相器、溫度檢測(cè)與調(diào)理、壓力檢測(cè)與調(diào)理等共十個(gè)模塊。4.數(shù)據(jù)采集、分析部分

為了加深對(duì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，本實(shí)驗(yàn)臺(tái)增設(shè)了USB數(shù)據(jù)采集卡及微處理機(jī)組成的微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（含微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件）。14位A/D轉(zhuǎn)換、采樣速度達(dá)300kHz，利用該系統(tǒng)軟件，可對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)或靜態(tài)處理和分析，并在屏幕上生成十字坐標(biāo)曲線和表格數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行求平均值、列表、作曲線圖以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存盤、打印等處理，實(shí)現(xiàn)軟件為硬件服務(wù)、軟件與硬件互動(dòng)、軟件與硬件組成系統(tǒng)的功能。更注重考慮根據(jù)不同數(shù)據(jù)設(shè)定采集的速率、單