基本傳感器實驗報告

精品文檔基本傳感器實驗報告篇一：傳感器實驗報告實驗一金屬箔式應變片一一全橋性能實驗一、 實驗目的了解全橋測量電路的優(yōu)點二、 基本原理全橋測量電路中，將受力方向相同的兩應變片接入電橋對邊，相反的應變片接入電橋鄰邊。當應變片初始阻值R1二R2二R3=R4、其變化值?R1??R2??R3??R4時，其橋路輸出電壓Uo3?EK?。其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差和溫度誤差都得到了改善。三、 實驗器材主機箱、應變傳感器實驗模板、托盤、砝碼、萬用表、導線等。四、 實驗步驟1"艮據(jù)接線示意圖安裝接線。2.放大器輸出調(diào)零。3.電橋調(diào)零。4.應變片全橋實驗實驗曲線如下所示：分析：從圖中可見，數(shù)據(jù)點基本在擬合曲線上，線性性比半橋進一步提高。計算靈敏度S=U/W，非線性誤差？。U=141.2mv，W=140g；所以8=141.2/140=1.0086mv/g；?m=0.1786g,yFS=140g,?4010?0%0??0.1786/1利用虛擬儀器進行測量實驗曲線如下所示：五、思考題測量中，當兩組對邊電阻值R相同時，即R1二R3,R2=R4，而R1UR2時，是否可以組成全橋：（1）可以；（2）不可以。答：（2）不可以。某工程技術人員在進行材料拉力測試時在棒材上貼了兩組應變片，能否及如何利用四組應變片組成電橋，是否需要外加電阻。答：能夠利用它們組成電橋。對于左邊一副圖，可以任意選取兩個電阻接入電橋的對邊，則輸出為兩倍的橫向應變，如果已知泊松比則可知縱向應變。對于右邊的一幅圖，可以選取R3、日4接入電橋對邊，則輸出為兩倍的縱向應變。兩種情況下都需要接入與應變片阻值相等的電阻組成電橋。金屬箔式應變片單臂、半橋、全橋性能比較比較單臂、半橋、全橋輸出時的靈敏度和非線性度，根據(jù)實驗結果和理論分析，闡述原因，得出相應的結論。答：根據(jù)實驗結果可知：靈敏度：全橋＞半橋＞單臂非線性度：單臂＞單橋＞全橋理論上：靈敏度：單臂S?非線性度：單臂?？EE，半橋S?，全橋S?E。42K??100%，半橋??0，全橋？?0。2?K?因為全橋能使相鄰兩臂的傳感器有相同的溫度特性，達到消除溫度誤差的效果。同時還能消除非線性誤差。結論：利用差動技術，能有效地提高靈敏度、降低非線性誤差、有效地補償溫度誤差。金屬箔式應變片的溫度影響如何消除金屬箔式應變片的溫度影響？答：利用溫度補償片或采用全橋測量。實驗二差動變壓器的性能實驗一、 實驗目的了解差動變壓器的工作原理和特性。二、 基本原理差動變壓器由一只初級線圈和二只次級線圈及一個鐵芯組成，根據(jù)內(nèi)外層排列不同，有兩段式和三段式，本實驗采用三段式。當被測物體移動時差動變壓器的鐵芯也隨著軸向位移，從而使初級線圈和次級線圈之間的互感發(fā)生變化促使次級線圈感應電勢產(chǎn)生變化。將兩只次級反向串接，引出差動電勢輸出。其輸出電勢反映出被測物體的移動量。三、 實驗器材主機箱、差動變壓器、差動變壓器實驗模板、測微頭、雙蹤示波器、萬用表、導線等。四、 實驗步驟按照接線圖連接線路。差動變壓器L1的激勵電壓從主機箱中的音頻振蕩器的Lv端引入，音頻振蕩器的頻率為45KHz，輸出峰峰值為2V。松開測微頭的緊固螺釘，移動測微頭的安裝套使變壓器次級輸出的Vpp較小。然后擰緊螺釘，仔細調(diào)節(jié)測微頭的微分筒使變壓器的次級輸出Vpp為最小值（零點殘余電壓），定義為位移的相對零點。從零點開始旋動測微頭的微分筒，每隔0.2mm從示波器上讀出示波器的輸出電壓Vpp，記入表格中。一個方向結束后，退到零點反方向做相同的實驗。5"艮據(jù)測得數(shù)據(jù)畫出Vopp—X曲線，做出位移為土1mm、±3mm時的靈敏度和非線性誤差。數(shù)據(jù)表格如下：實驗曲線如下：分析：從圖中可見，曲線基本呈線性，關于x=0對稱的，在零點時存在一個零點誤差。?X?1mm，S??U/?X?80.3672mv/mm；X=土1mm時， ?U?80.3672mv ， ?x?0.0113mm ，yFS?2mm，x/yFS?100%?0.56% 。五、思考題用差動變壓器測量，振動頻率的上限受什么影響？答：受導線的集膚效應和鐵損等的影響，若頻率過大會導致靈敏度下降。試分析差動變壓器與一般電源變壓器的異同？答：相同點：利用電磁感應原理工作。不同點：差動變壓器為開磁路，一、二次側間的互感隨銜鐵移動而變，且兩個繞組按差動方式工作；一般變壓器為閉合磁路，一、二次側間的互感為常數(shù)。篇二：傳感器實驗報告?zhèn)鞲衅鲗嶒瀳蟾妫ǘ┳詣踊?204班蔡華軒U201113712吳昊U201214545實驗七：一、 實驗目的：了解電容式傳感器結構及其特點。二、 基本原理：利用平板電容C=eA/d和其它結構的關系式通過相應的結構和測量電路可以選擇e、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（e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、電容傳感器實驗模板、測微頭、相敏檢波、濾波模板、數(shù)顯單元、直流穩(wěn)壓源。四、 實驗步驟：1、 按圖64安裝示意圖將電容傳感器裝于電容傳感器實驗模板上。2、 將電容傳感器連線插入電容傳感器實驗模板，實驗線路見圖71。圖71電容傳感器位移實驗接線圖3、 將電容傳感器實驗模板的輸出端V01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，旋動測微頭推進電容傳感器動極板位置，每間隔0.2mm圖（71）五、 思考題：試設計利用e的變化測谷物濕度的傳感器原理及結構，并敘述一下在此設計中應考慮哪些因素?答：原理：通過濕度對介電常數(shù)的影響從而影響電容的大小通過電壓表現(xiàn)出來，建立起電壓變化與濕度的關系從而起到濕度傳感器的作用；結構：與電容傳感器的結構答大體相同不同之處在于電容面板的面積應適當增大使測量靈敏度更好；設計時應考慮的因素還應包括測量誤差，溫度對測量的影響等六：實驗數(shù)據(jù)處理由excle處理后得圖線可知：系統(tǒng)靈敏度S=58.179非線性誤差6f=21.053/353=6.1%實驗八直流激勵時霍爾式傳感器位移特性實驗一、 實驗目的：了解霍爾式傳感器原理與應用。二、 基本原理：霍爾式傳感器是一種磁敏傳感器，基于霍爾效應原理工作。它將被測量的磁場變化（或以磁場為媒體）轉換成電動勢輸出。根據(jù)霍爾效應，霍爾電勢UH=KHIB,當霍爾元件處在梯度磁場中運動時，它就可以進行位移測量。圖81霍爾效應原理三、 需用器件與單元：霍爾傳感器實驗模板、霍爾傳感器、直流源土4V、土15V、測微頭、數(shù)顯單元。四、 實驗步驟：1、 將霍爾傳感器按圖82安裝?；魻杺鞲衅髋c實驗模板的連接按圖83進行。1、3為電源土4V,2、4為輸出。圖82霍爾傳感器安裝不意圖2、 開啟電源，調(diào)節(jié)測微頭使霍爾片在磁鋼中間位置再調(diào)節(jié)RW2使數(shù)顯表指示為零。圖83霍爾傳感器位移直流激勵實驗接線圖3、 旋轉測微頭向軸向方向推進，每轉動0.2mm記下一個讀數(shù)，直到讀數(shù)近似不變，將讀數(shù)填入表81。五、 思考題：本實驗中霍爾元件位移的線性度實際上反映的是什么量的變化？答：反應的是磁場強度B的變化。六數(shù)據(jù)處理用excle計算如下：Excel處理xv圖像由以上的圖線和表格數(shù)據(jù)可以得到：系統(tǒng)靈敏度S=657.07非線性誤差6f=129.68/5570=2.33%實驗九電渦流傳感器一、 實驗目的：了解電渦流傳感器測量位移的工作原理和特性。二、 基本原理：通以高頻電流的線圈產(chǎn)生磁場，當有導電體接近時，因導電體渦流效應產(chǎn)生渦流損耗，而渦流損耗與導電體離線圈的距離有關，因此可以進行位移測量。三、 需用器件與單元：電渦流傳感器實驗模板、電渦流傳感器、直流電源、數(shù)顯單元、測微頭、鐵圓片。四、 驗步驟：1"艮據(jù)圖93安裝電渦流傳感器。2、 觀察傳感器結構，這是一個扁平繞線圈。3、 將電渦流傳感器輸出線接入實驗模板上標有L的兩端插孔中，作為振蕩器的一個元件（傳感器屏蔽層接地）。4、 在測微頭端部裝上鐵質金屬圓片，作為電渦流傳感器的被測體。5、 將實驗模板輸出端V0與數(shù)顯單元輸入端Vi相接。數(shù)顯表量程切換開關選擇電壓20V檔。6、 用連接導線從主控臺接入+15V直流電源到模板上標有+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，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果列入表91o表8位移測量時的佳工作點，試計算量程為1mm、3mm及5mm時的靈敏度和線性度（可以用端基法或其它擬合直線）。實驗線路圖：電渦流傳感器安裝示意圖五、思考題：1、 電渦流傳感器的量程與哪些因素有關，如果需要測量±5mm的量程應如何設計傳感器？2、 用電渦流傳感器進行非接觸位移測量時，如何根據(jù)量程使用選用傳感器。答：1，與電渦流傳感器能夠產(chǎn)生磁場大小有關，還與被測體的材質有關；如果要測量正負5伏的量程讓傳感器中空被測物體靠近一側是會遠離另外一側從而保證測量范圍。2.在保證精度的情況下盡量使用量程大的傳感器。六：實驗數(shù)據(jù)處理Excel處理數(shù)據(jù)和繪圖如下：篇三：傳感器實驗報告實驗報告實驗課程：傳感器與檢測技術學生姓名：費夢娟學號：6100310059專業(yè)班級：自動化102班實驗一差動變壓器的應用一一電子秤一、實驗目的：了解差動變壓器的實際應用二、所需單元及部件：音頻振蕩器、差動放大器、移相器、相敏檢波器、低通濾波器、V/F表、電橋、砝碼、振動平臺。有關旋鈕初始位置：音頻振蕩器調(diào)至4KHZ，V/F表打到2V檔。三、實驗步驟：（1） 按圖1接線，組成一個電感電橋測量系統(tǒng)，開啟主、副電源，利用示波器觀察調(diào)節(jié)音頻振蕩器的幅度旋鈕，使音頻振蕩器的輸出為VPP值為lV。圖1接線圖（2） 將測量系統(tǒng)調(diào)零，將V/F表的切換開關置20V檔，示波器X軸掃描時間切換到0.1?0.5ms（以合適為宜），Y軸CHl或CH2切換開關置5V/div，音頻振蕩器的頻率旋鈕置5KHz，幅度旋鈕置中間位置。開啟主、副電源，調(diào)節(jié)電橋絡中的W1，W2，使V/F表和示波器顯示最小，再把V/F表和示波器Y軸的切換開關分別置2V和50mv/div，細條W1和W2旋鈕，使V/F表顯示值最小。再用手按住雙孔懸臂梁稱重傳感器托盤的中間產(chǎn)生一個位移，調(diào)節(jié)移相器的移相旋鈕，使示波器顯示全波檢波的圖形。放手后，粱復原。（3） 適當調(diào)整差動放大器的放大倍數(shù)，使在稱重平臺上放上一定數(shù)量的砝碼時電壓表指示不溢出。（4） 去掉砝碼，必要的話將系統(tǒng)重新調(diào)零。然后逐個加上砝碼，讀出表頭讀數(shù)，記下實驗數(shù)據(jù)，填入下表；（5） 去掉砝碼，在平臺上放一重量未知的重物，記下電壓表讀數(shù)，關閉主副電源。V（重物）=0.47（6） 利用所得數(shù)據(jù)，求得系統(tǒng)靈敏度及重物重量。四、數(shù)據(jù)記錄與處理靈敏度：K=AVW?0.12520?0.00625（Vg）則：W（重物）=75.33（g）注意事項：砝碼不宜太重，以免粱端位移過大。砝碼應放在平臺中間部位，為使操作方便，可將測微頭卸掉。五、心得體會由于第一次做實驗，并不了解實驗的儀器設備的構成，因此對實驗器具的認知很重要。實驗中，電橋的連接相對來說是比較容易出錯的，我們要掌握好電橋各部分的結構，同時也要了解差動變壓器在實驗中的形成。實驗中我們得到電壓正比于力的關系，如果我們通過理論知識的學習掌握了這一規(guī)律，就能更好的驗證自己的實驗結果的正確性?？傮w來說，通過實驗加深自己對理論知識的學習與理解，有所收獲。實驗二熱電偶原理及分度表的應用一、 實驗目的了解熱電偶的原理幾分度表的應用。二、 實驗原理熱電偶的基本工作原理是熱電效應，二種不同的導體相互焊接成閉合回路時，當兩個接點溫度不同時回路中就會產(chǎn)生電流，這一現(xiàn)象稱為熱電效應，產(chǎn)生電流的電動勢叫做熱電勢。通常把兩種不同導體的這種組合稱為熱電偶(具體熱電偶原理參考教科書)。即冷端和熱端溫度不同時，通過測量此電動勢即可知道兩端溫差。如固定某一端溫度（一般固定冷端為室溫或零攝氏度）。則另一端溫度就可知，從而實現(xiàn)溫度的測量。本儀器中熱電偶為銅一康銅熱電偶。三、 實驗單元及部件15V不可調(diào)直流穩(wěn)壓電源、可調(diào)直流穩(wěn)壓電源、差動放大器、F/V表、加熱器、熱電偶、水銀溫度計（自備）、主副電源旋鈕初始位置：F/V表切換開關置2V檔，差動放大器增益最大。四、 實驗步驟（1） 了解熱電偶原理。（2） 了解熱電偶在實驗以上的位置及符號，實驗儀所配置的熱電偶是由銅一康銅組成的熱電