《感測技術(shù)實(shí)驗(yàn)講義》課件

感測技術(shù)實(shí)驗(yàn)講義

（必做）長江大學(xué)電子與信息學(xué)院吳愛平編

2006年7月1精選PPT感測技術(shù)實(shí)驗(yàn)講義

（必做）長江大學(xué)電子與信息學(xué)院1精選P實(shí)驗(yàn)?zāi)夸泴?shí)驗(yàn)一轉(zhuǎn)速測量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二電子秤實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三壓力測量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四溫度測量實(shí)驗(yàn)附錄一實(shí)驗(yàn)臺使用說明附錄二調(diào)節(jié)儀使用說明2精選PPT實(shí)驗(yàn)?zāi)夸泴?shí)驗(yàn)一轉(zhuǎn)速測量實(shí)驗(yàn)2精選PPT實(shí)驗(yàn)一轉(zhuǎn)速測量實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕驹韺?shí)驗(yàn)所需部件實(shí)驗(yàn)步驟思考題3精選PPT實(shí)驗(yàn)一轉(zhuǎn)速測量實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?精選PPT一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模骸锸煜ず驼莆栈魻栟D(zhuǎn)速傳感器、磁電式、光電轉(zhuǎn)速傳感器的工作原理?！锪私廪D(zhuǎn)速的測量方法。二、基本原理：★

利用霍爾效應(yīng)表達(dá)式：UH＝KHIB，當(dāng)被測圓盤上裝上N只磁性體時(shí)，圓盤每轉(zhuǎn)一周磁場就變化N次。每轉(zhuǎn)一周霍爾電勢就同頻率相應(yīng)變化，輸出電勢通過放大、整形和計(jì)數(shù)電路就可以測量被測旋轉(zhuǎn)物的轉(zhuǎn)速。4精選PPT一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模骸锸煜ず驼莆栈魻栟D(zhuǎn)速傳感器、磁電式、光電轉(zhuǎn)速二★

基于電磁感應(yīng)原理，N匝線圈所在磁場的磁通變化時(shí)，線圈中感應(yīng)電勢：發(fā)生變化，因此當(dāng)轉(zhuǎn)盤上嵌入N個(gè)磁棒時(shí)，每轉(zhuǎn)一周線圈感應(yīng)電勢產(chǎn)生N次的變化，通過放大、整形和計(jì)數(shù)等電路即可以測量轉(zhuǎn)速。★

光電式轉(zhuǎn)速傳感器有反射型和直射型二種，本實(shí)驗(yàn)裝置是反射型的，傳感器端部有發(fā)光管和光電池，發(fā)光管發(fā)出的光源在轉(zhuǎn)盤上反射后由光電池接受轉(zhuǎn)換成電信號，由于轉(zhuǎn)盤上有黑白相間的12個(gè)間隔，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將獲得與轉(zhuǎn)速及黑白間隔數(shù)有關(guān)的脈沖，將電脈計(jì)數(shù)處理即可得到轉(zhuǎn)速值。5精選PPT★基于電磁感應(yīng)原理，N匝線圈所在磁場的磁通變化時(shí)，線圈中感三、實(shí)驗(yàn)所需部件：

★

霍爾轉(zhuǎn)速傳感器、磁電傳感器、光電轉(zhuǎn)速傳感器、直流電源＋5V、轉(zhuǎn)動(dòng)源2－12V、數(shù)顯單元、導(dǎo)線若干。四、實(shí)驗(yàn)步驟：１、根據(jù)圖1－1，將霍爾轉(zhuǎn)速傳感器裝于傳感器支架上,探頭對準(zhǔn)反射面內(nèi)的磁鋼。6精選PPT三、實(shí)驗(yàn)所需部件：★霍爾轉(zhuǎn)速傳感器、磁電傳感器、光電轉(zhuǎn)速圖1－1霍爾、光電、磁電轉(zhuǎn)速傳感器安裝示意圖7精選PPT圖1－1霍爾、光電、磁電轉(zhuǎn)速傳感器安裝示意圖7精選PPT２、將5V直流源加于霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的電源端（1號接線端）。３、將霍爾轉(zhuǎn)速傳感器輸出端（2號接線端）插入數(shù)顯單元Fin端，3號接線端接地。４、將轉(zhuǎn)速源＋2V－12V輸出旋至最小，接入三源板的轉(zhuǎn)速電源孔中。５、將數(shù)顯單元上的開關(guān)撥到轉(zhuǎn)速檔，合上主控箱電源開關(guān)。６、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速電壓，可改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，觀察并記錄電壓每增加1V時(shí)數(shù)顯表轉(zhuǎn)速顯示的值，填入表1－1中。8精選PPT２、將5V直流源加于霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的電源端（1號接線端）。７、關(guān)閉主控箱電源開關(guān)，取下霍爾轉(zhuǎn)速傳感器，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)速測量，光電轉(zhuǎn)速傳感器已安裝在三源板上，把三源板上的+5V、接地、VO與主控箱上的+5V、地、數(shù)顯表的Fin相連。８、將轉(zhuǎn)速源2－12V輸出旋到最小，接到三源板的轉(zhuǎn)速電源插孔中。９、合上主控箱電源開關(guān)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速源2—12V，觀察并記錄電壓每增加1V時(shí)數(shù)顯表轉(zhuǎn)速顯示的值，填入表1－2中。

9精選PPT７、關(guān)閉主控箱電源開關(guān)，取下霍爾轉(zhuǎn)速傳感器，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)速測量１０、關(guān)閉主控箱電源開關(guān)，取下光電傳感器的相關(guān)連線，進(jìn)行磁電式轉(zhuǎn)速測量。１１、磁電式轉(zhuǎn)速傳感器按圖1-1安裝傳感器端面離轉(zhuǎn)動(dòng)盤面2mm左右，并且將磁電式轉(zhuǎn)速傳感器中心對準(zhǔn)磁鋼中心。將磁電式轉(zhuǎn)速傳感器輸出端插入數(shù)顯單元Fin孔。（磁電式轉(zhuǎn)速傳感器兩輸出插頭插入臺面板上二個(gè)插孔）１２、將轉(zhuǎn)速源2－12V輸出旋到最小，接到三源板的轉(zhuǎn)速電源插孔中，合上主控箱電源開關(guān)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速源2—12V，記錄數(shù)顯表轉(zhuǎn)速顯示為0時(shí)的電壓最大值。繼續(xù)觀察并記錄電壓每增加1V時(shí)數(shù)顯表轉(zhuǎn)速顯示的值，填入表1－3中。10精選PPT１０、關(guān)閉主控箱電源開關(guān)，取下光電傳感器的相關(guān)連線，進(jìn)行磁表1－1電壓與轉(zhuǎn)速（霍爾轉(zhuǎn)速傳感器）電壓轉(zhuǎn)速表1－2電壓與轉(zhuǎn)速（光電轉(zhuǎn)速傳感器）電壓轉(zhuǎn)速表1－3電壓與轉(zhuǎn)速（磁電轉(zhuǎn)速傳感器）電壓轉(zhuǎn)速11精選PPT表1－1電壓與轉(zhuǎn)速（霍爾轉(zhuǎn)速傳感器）電壓轉(zhuǎn)速表1－2五、思考題：◆

本實(shí)驗(yàn)裝置上用了六只磁鋼，能否用一只磁鋼？◆

本實(shí)驗(yàn)中用了多種傳感器測量轉(zhuǎn)速，試分析比較一下哪種方法最簡單、方便?◆為什么說磁電式轉(zhuǎn)速傳感器不能測很低速的轉(zhuǎn)動(dòng)，能說明理由嗎？◆

如何利用光電傳感器和調(diào)節(jié)儀自動(dòng)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速?12精選PPT五、思考題：◆本實(shí)驗(yàn)裝置上用了六只磁鋼，能否用一只磁鋼？1實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕驹韺?shí)驗(yàn)所需部件實(shí)驗(yàn)步驟思考題實(shí)驗(yàn)二電子秤實(shí)驗(yàn)

13精選PPT實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)二電子秤實(shí)驗(yàn)

13精選PPT一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

★了解金屬箔式應(yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)，電橋的工作原理。★了解單臂電橋、半橋、全橋的性能，并比較其靈敏度和非線性度?！锿ㄟ^實(shí)驗(yàn)后能夠設(shè)計(jì)信號放大電路。14精選PPT一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

★了解金屬箔式應(yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)，電橋的工作原二、基本原理：★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為電阻絲電阻相對變化，K為應(yīng)變靈敏系數(shù),ε=Δl/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=EKε/4。對于半橋不同受力方向的兩只應(yīng)變片接入電橋作為鄰邊，電橋輸出靈敏度提高，非線性得到改善。當(dāng)應(yīng)變片阻值和應(yīng)變量相同時(shí)，其橋路輸出電壓UO2＝EKε／2。全橋測量電路中，將受力性相同的兩應(yīng)變片接入電橋?qū)叄?dāng)應(yīng)變片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其變化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4時(shí)，其橋路輸出電壓U03＝KEε。其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差得到改善。15精選PPT二、基本原理：★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)三、實(shí)驗(yàn)所需部件：

★應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉?yīng)變式傳感器、托盤、砝碼、數(shù)顯表、±15V電源、±4V電源、萬用表、導(dǎo)線若干。四、實(shí)驗(yàn)步驟：１、根據(jù)圖2－1可知應(yīng)變式傳感器已裝于應(yīng)變傳感器模板上。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)行判別,R1=R2=R3=R4=350Ω,加熱絲阻值為50Ω左右。16精選PPT三、實(shí)驗(yàn)所需部件：★應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉?yīng)變式傳感器、托２、接入模板電源15V(從主控臺引入)，檢查無誤后,合上主控箱電源開關(guān)，將實(shí)驗(yàn)?zāi)０逭{(diào)節(jié)增益電位器RW3順時(shí)針調(diào)節(jié)大致到中間位置，再進(jìn)行差動(dòng)放大器調(diào)零，方法為將差放的正負(fù)輸入端與地短接,輸出端與主控箱面板上數(shù)顯表電壓輸入端Vi相連,調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳系恼{(diào)零電位器RW4，使數(shù)顯表顯示為零(數(shù)顯表的量程切換開關(guān)打到2V檔)。關(guān)閉主控箱電源。

17精選PPT２、接入模板電源15V(從主控臺引入)，檢查無誤后,合上主控圖2－1應(yīng)變式傳感器安裝示意圖18精選PPT圖2－1應(yīng)變式傳感器安裝示意圖18精選PPT３、將應(yīng)變式傳感器的其中一個(gè)電阻應(yīng)變片R1(即模塊左上方的R1)接入電橋作為一個(gè)橋臂與R5、R6、R7接成直流電橋（R5、R6、R7、模塊內(nèi)已連接好），接好電橋調(diào)零電位器RW1，接上橋路電源±4V,此時(shí)應(yīng)將±4V地與±15V地短接(因?yàn)椴还驳?,如圖2－2所示,檢查無誤后,合上主控箱電源開關(guān)。調(diào)節(jié)Rw1，在托盤上不加砝碼時(shí)，使橋路輸出為零。19精選PPT３、將應(yīng)變式傳感器的其中一個(gè)電阻應(yīng)變片R1(即模塊左上方的圖2－2應(yīng)變式傳器實(shí)驗(yàn)?zāi)０咫娫韴D20精選PPT圖2－2應(yīng)變式傳器實(shí)驗(yàn)?zāi)０咫娫韴D20精選PPT４、為便于讀取數(shù)據(jù)，將10只砝碼全部置于傳感器秤托盤上，調(diào)節(jié)電位器RW3使VO2輸出為50的整數(shù)倍值。在傳感器托盤上放置一只砝碼，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500g砝碼加完。記下實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表2－1。計(jì)算系統(tǒng)靈敏度S，非線性誤差δ。表2－1單臂電橋輸出電壓與加負(fù)載重量值重量(g)電壓(mv)21精選PPT４、為便于讀取數(shù)據(jù)，將10只砝碼全部置于傳感器秤托盤上，調(diào)節(jié)５、將圖2－2電橋中的R5改接成R2或R4，即將傳感器中兩片受力相反（一片受拉、一片受壓）的電阻應(yīng)變片作為電橋的相鄰邊進(jìn)行半橋?qū)嶒?yàn)，見圖2－3，接入橋路電源±4V，進(jìn)行橋路調(diào)零，重復(fù)步驟2、3、4，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表2－2，計(jì)算靈敏度S，非線性誤差δ。表2－2半橋測量時(shí)，輸出電壓與加負(fù)載重量值重量電壓22精選PPT５、將圖2－2電橋中的R5改接成R2或R4，即將傳感器中兩圖2－3應(yīng)變式傳感器半橋?qū)嶒?yàn)接線圖23精選PPT圖2－3應(yīng)變式傳感器半橋?qū)嶒?yàn)接線圖23精選PPT６、將傳感器四片應(yīng)變片接成全橋電路，見圖2－4。重復(fù)步驟2、3、4，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表2－3；進(jìn)行靈敏度和非線性誤差計(jì)算。表2－3全橋輸出電壓與加負(fù)載重量值重量電壓24精選PPT６、將傳感器四片應(yīng)變片接成全橋電路，見圖2－4。重復(fù)步驟2、圖2－4全橋性能實(shí)驗(yàn)接線圖25精選PPT圖2－4全橋性能實(shí)驗(yàn)接線圖25精選PPT五、思考題：◆單臂電橋時(shí)，作為橋臂電阻應(yīng)變片應(yīng)選用：（1）正（受拉）應(yīng)變片（2）負(fù)（受壓）應(yīng)變片（3）正、負(fù)應(yīng)變片均可以?！綦姌驕y量時(shí)兩片不同受力狀態(tài)的電阻應(yīng)變片接入電橋時(shí)，應(yīng)放在：（1）對邊（2）鄰邊。26精選PPT五、思考題：◆單臂電橋時(shí)，作為橋臂電阻應(yīng)變片應(yīng)選用：（1）正◆橋路（差動(dòng)電橋）測量時(shí)存在非線性誤差，是因?yàn)椋海?）電橋測量原理上存在非線性（2）應(yīng)變片應(yīng)變效應(yīng)是非線性的（3）調(diào)零值不是真正為零。◆電橋測量中，當(dāng)兩組對邊（R1、R3為對邊）值R相同時(shí)，即R1＝R3，R2＝R4，而R1≠R2時(shí)，是否可以組成全橋：（1）可以（2）不可以?！魧?shí)驗(yàn)中的電子秤與超市的電子稱有什么區(qū)別？試畫出超市的電子稱實(shí)現(xiàn)的原理框圖。27精選PPT◆橋路（差動(dòng)電橋）測量時(shí)存在非線性誤差，是因?yàn)椋海?）電橋測實(shí)驗(yàn)三壓力測量實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕驹韺?shí)驗(yàn)所需部件實(shí)驗(yàn)步驟思考題28精選PPT實(shí)驗(yàn)三壓力測量實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?8精選PPT一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模骸锪私鈹U(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器測量壓力的原理和方法。二、基本原理：

★擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器在單晶硅的基片上擴(kuò)散出P型或N型電阻條，接成電橋。在壓力作用下根據(jù)半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)，基片產(chǎn)生應(yīng)力，電阻條的電阻率產(chǎn)生很大變化，引起電阻的變化，我們把這一變化引入測量電路，則其輸出電壓的變化反映了所受到的壓力變化。

29精選PPT一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模骸锪私鈹U(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器測量壓力的原理和三、實(shí)驗(yàn)所需部件：

★壓力源（已在主控箱）、壓力表、壓阻式壓力傳感器、壓力傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉⒘髁坑?jì)、三通連接導(dǎo)管、數(shù)顯單元、直流穩(wěn)壓源±4V、±15V。30精選PPT三、實(shí)驗(yàn)所需部件：30精選PPT四、實(shí)驗(yàn)步驟：１、根據(jù)圖3－1連接管路和電路，主控箱內(nèi)的氣源部分，壓縮泵、貯氣箱、流量計(jì)已接好。將標(biāo)準(zhǔn)壓力表放置傳感器支架上，三通連接管中硬管一端插入主控板上的氣源快速插座中（注意管子拉出時(shí)請用雙指按住氣源插座邊緣往內(nèi)壓，則可輕松拉出）。其余兩根黑色導(dǎo)管分別與標(biāo)準(zhǔn)表和壓力傳感器接通。這里選用的差壓傳感器兩只氣咀中，一只為高壓咀，另一只為低壓咀。當(dāng)高壓咀接入正壓力時(shí)，輸出為正，反之為負(fù)，若輸出負(fù)時(shí)可調(diào)換氣咀。本實(shí)驗(yàn)?zāi)０暹B接見圖3－2，壓力傳感器有4端：1端線接地線，2端為U0＋，3端接＋4V電源，4端為Uo－。1、2、3、4端順序排列見圖3－2

31精選PPT四、實(shí)驗(yàn)步驟：１、根據(jù)圖3－1連接管路和電路，主控箱內(nèi)的氣源圖3－1壓阻式壓力傳感器測量系統(tǒng)32精選PPT圖3－1壓阻式壓力傳感器測量系統(tǒng)32精選PPT圖3－2壓力傳感器壓力實(shí)驗(yàn)接線圖33精選PPT圖3－2壓力傳感器壓力實(shí)驗(yàn)接線圖33精選PPT２、實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳蟁W2用于調(diào)節(jié)零位，RW1可調(diào)放大倍數(shù)，按圖3－2接線，模板的放大器輸出Vo引到主控箱數(shù)顯表的Vi插座。將顯示選擇開關(guān)撥到2V檔，反復(fù)調(diào)節(jié)RW2（RW1旋到滿度的確1／3）使數(shù)顯表顯示為零。３、先松開流量計(jì)下端進(jìn)氣口調(diào)氣閥的旋鈕，開通流量計(jì)。４、合上主控箱上的氣源開關(guān)K3，啟動(dòng)壓縮泵，此時(shí)可看到流量計(jì)中的滾珠浮子在向上浮起懸于玻璃管中。34精選PPT２、實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳蟁W2用于調(diào)節(jié)零位，RW1可調(diào)放大倍數(shù)，按圖3５、逐步關(guān)小流量計(jì)旋鈕，使標(biāo)準(zhǔn)壓力表指示某一刻度，觀察數(shù)顯表顯示電壓的正、負(fù)，若為負(fù)值則對調(diào)傳感器氣咀接法。６、仔細(xì)地逐步由小到大調(diào)節(jié)流量計(jì)旋鈕，使壓力顯示在4－14KP之間每上升1KP分別讀取壓力表讀數(shù)，記下相應(yīng)的數(shù)顯表值列于表（3－1）７、計(jì)算本系統(tǒng)的靈敏度和非線性誤差。35精選PPT５、逐步關(guān)小流量計(jì)旋鈕，使標(biāo)準(zhǔn)壓力表指示某一刻度，觀察數(shù)顯表表（3－1）壓力傳感器輸出電壓與輸入壓力值P(KP)

Vo(p-p)五、思考題：◆如果本實(shí)驗(yàn)裝置要成為一個(gè)壓力計(jì)，則必須對電路進(jìn)行標(biāo)定，請問如何標(biāo)定？

36精選PPT表（3－1）壓力傳感器輸出電壓與輸入壓力值PVo五、思考題：實(shí)驗(yàn)四溫度測量實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕驹韺?shí)驗(yàn)所需部件實(shí)驗(yàn)步驟思考題37精選PPT實(shí)驗(yàn)四溫度測量實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?7精選PPT一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

★了解熱電阻的特性與應(yīng)用和K型熱電偶測量溫度的性能與應(yīng)用范圍

★了解常用的集成溫度傳感器基本原理、性能與應(yīng)用38精選PPT一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?8精選PPT二、基本原理：★用導(dǎo)體電阻隨溫度變化這一特性，熱電阻用于測量時(shí)，要求其材料電阻溫度系數(shù)大，而穩(wěn)定，電阻率高，電阻與溫度之間最好有線性關(guān)系。常用鉑電阻和銅電阻。鉑電阻在0－630.74℃以內(nèi)，電阻Rt與溫度t的關(guān)系為：Rt=Ro(1+At+Bt2)Ro是溫度為0℃時(shí)的電阻。本實(shí)驗(yàn)Ro＝100Ω。A＝3.9684×10－2／℃，B＝－5.847×10－7／℃2，鉑電阻現(xiàn)是三線連接，其中一端接二根引線主要為消除引線電阻對測量的影響。

39精選PPT二、基本原理：★用導(dǎo)體電阻隨溫度變化這一特性，熱電阻用于測量★當(dāng)兩種不同的金屬組成回路，產(chǎn)生的二個(gè)接點(diǎn)有溫度差，會產(chǎn)生熱電勢，這就是熱電效應(yīng)。溫度高的接點(diǎn)就是工作端，將其置于被測溫度場配以相應(yīng)電路就可間接測得被測溫度值?！锛蓽囟葌髌鲗孛艟w管與相應(yīng)的輔助電路集成在同一芯片上，它能直接給出正比于絕對溫度的理想線性輸出，一般用于－50℃－＋150℃之間溫度測量，溫敏晶體管是利用管子的集電極電流恒定時(shí)，晶體管的基極――發(fā)射極電壓與溫度成線性關(guān)系。為克服溫敏晶體管Ub電壓生產(chǎn)時(shí)的離散性、均采用了特殊的差分電路。集成溫度傳感器有電壓型和電流型二種，電流輸出型集成溫度傳感器，在一定溫度下，它相當(dāng)于一個(gè)恒流源。因此它具有不易受接觸電阻、引線電阻、電壓噪聲的干擾。具有很好的線性特性。40精選PPT★當(dāng)兩種不同的金屬組成回路，產(chǎn)生的二個(gè)接點(diǎn)有溫度差，會產(chǎn)生熱三、實(shí)驗(yàn)所需部件：★加熱源、K型熱電偶、集成溫度傳器(AD590)、Pt100熱電阻（兩個(gè)）、溫度控制單元(調(diào)節(jié)儀)、溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉?shù)顯單元、萬用表、導(dǎo)線若干。四、實(shí)驗(yàn)步驟：１、將兩個(gè)Pt100傳感器插入三源板的兩個(gè)測試孔中，其中一個(gè)作為調(diào)節(jié)儀的標(biāo)準(zhǔn)輸入傳感器，將其三根線插入主控箱上標(biāo)Pt100的插孔中。41精選PPT三、實(shí)驗(yàn)所需部件：四、實(shí)驗(yàn)步驟：41精選PPT２、將R5、R6短路接地，加±15V運(yùn)放電源，進(jìn)行差動(dòng)調(diào)零。調(diào)RW3使VO2＝0，接上數(shù)顯單元，撥2V電壓顯示檔，使數(shù)顯為零。３、用萬用表歐姆檔測出另一個(gè)Pt100三根線中其中短接的二根線，（本實(shí)驗(yàn)室的即為顏色相同的兩根）將一根接b端，另一根R5端。將Pt100的第三根線接a端。這樣Rt與R3、R1、Rw1、R4組成直流電橋，是一種單臂電橋工作形式。Rw1中心活動(dòng)點(diǎn)與R6相接，見圖4－1。Rw2左旋到底（增益最?。?。42精選PPT２、將R5、R6短路接地，加±15V運(yùn)放電源，進(jìn)行差動(dòng)調(diào)零。４、在端點(diǎn)a與地之間加直流源2V，調(diào)RW1使電橋平衡，即VO2＝0。５、在常溫基礎(chǔ)上，將加熱器的220V電源插頭插入主控箱面板上的電源插座上，按Δt=5℃讀取數(shù)顯表值。將結(jié)果填入下表4－1。關(guān)閉主控箱電源開關(guān)。６、將風(fēng)扇電源24V（+、地）接入主控箱面板轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電源，并將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電源旋鈕順時(shí)針旋到24V（可用數(shù)顯表測量），直到數(shù)顯表為零，將和溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０逑噙B的Pt100鉑電阻從測試孔中取出。43精選PPT４、在端點(diǎn)a與地之間加直流源2V，調(diào)RW1使電橋平衡，即VO圖4－1鉑電阻、熱電偶測溫特性實(shí)驗(yàn)44精選PPT圖4－1鉑電阻、熱電偶測溫特性實(shí)驗(yàn)44精選PPT７、待冷卻到常溫時(shí)將K型熱電偶插入測試孔中用于溫度測量。8、將K型熱電偶兩根引線插入溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０鍢?biāo)有熱電偶符號的a、b孔上，熱電偶自由端連線中帶紅色套管或紅色斜線的一條為正端。9、將R5、R6短路接地，接入電源，打開主控箱電源開關(guān)，調(diào)節(jié)RW3使UO2為零（見圖4－1），將UO2與數(shù)顯表Vi相接。調(diào)RW3 使數(shù)顯表顯示零位，主控箱波段開關(guān)撥到2V檔。45精選PPT７、待冷卻到常溫時(shí)將K型熱電偶插入測試孔中用于溫度測量。4510、去掉R5、R6短路接線,將a、b端與放大器R5、R6相接，調(diào)RW2至最大。11、按Δt＝10℃讀出數(shù)顯表頭輸出電勢與溫度值，并記入表4－2。12、將AD590插入測試孔中進(jìn)行一段時(shí)間加熱以便用于降溫測量。13、將主控箱上顯示選擇切換開關(guān)打到2V,實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓妮敵鯲02端、┻端分別與主控箱電壓表輸入Vin端、┻端相連,再將實(shí)驗(yàn)?zāi)０?15V、┻、+15V端分別與主控箱穩(wěn)壓電源V0中的-15V、┻、+15V端相連。將R5、R6短路接地，接入電源，打開主控箱電源開關(guān)，調(diào)節(jié)RW3使UO2為零。46精選PPT10、去掉R5、R6短路接線,將a、b端與放大器R5、R6相14、關(guān)閉主控箱電源，將主控箱上顯示選擇切換開關(guān)打到4V。去掉R5、R6短路接線,把AD590的引線接入模板a、b端,再將a、端、┻端分別連接到主控箱的±2V∽±10V穩(wěn)壓電源輸出+VOUT和┻端,此時(shí)電壓表的顯示值為AD590在當(dāng)前溫度的輸出值,見圖4－2。15、加熱器的220V電源插頭從主控箱面板上的電源插座上拔出，按Δt=5℃讀取數(shù)顯表值并記入表4－3中。根據(jù)表4－14－24－3值計(jì)算其非線性誤差。47精選PPT14、關(guān)閉主控箱電源，將主控箱上顯示選擇切換開關(guān)打到4V。去圖4－2集成溫度傳感器實(shí)驗(yàn)原理圖48精選PPT圖4－2集成溫度傳感器實(shí)驗(yàn)原理圖48精選PPT表4－1鉑電阻熱電勢與溫度值t(℃)V(mv)表4－2K型熱電偶熱電勢與溫度數(shù)據(jù)t(℃)V(mv)表4－3AD590與溫度數(shù)據(jù)t(℃)V(mv)49精選PPT表4－1鉑電阻熱電勢與溫度值t(℃)V(mv)表4－2五、思考題：◆Pt100三根線中有二根線短接，短接的作用是什么？◆做AD590降溫實(shí)驗(yàn)時(shí)，為什么要先加熱一段時(shí)間后再進(jìn)行降溫實(shí)驗(yàn)？50精選PPT五、思考題：50精選PPT附錄一實(shí)驗(yàn)臺使用說明

CSY2000系列傳感器與檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺，主要用于各大專院校開設(shè)的“自動(dòng)檢測技術(shù)”“傳感器原理與技術(shù)”“工業(yè)自動(dòng)化控制”“非電量電測技術(shù)”等課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。CSY2000系列傳感器與檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺上是采用最新推出的模塊化結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。希望通過實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生加強(qiáng)對書本知識的理解，并在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過程中，通過信號的拾取、轉(zhuǎn)換、分析掌握作為一個(gè)科技工作者應(yīng)具備的基本的操作技能與動(dòng)手能力。51精選PPT附錄一實(shí)驗(yàn)臺使用說明

CSY2000系列傳感器與檢測技術(shù)一、實(shí)驗(yàn)臺的組成★

CSY2000系列傳感器與檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺由主控臺、三源板（溫度源、轉(zhuǎn)動(dòng)源、振動(dòng)源）、傳感器（基本型18個(gè)、增強(qiáng)型23個(gè)）、相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉?shù)據(jù)采集卡及處理軟件、實(shí)驗(yàn)臺桌等六部分組成。52精選PPT一、實(shí)驗(yàn)臺的組成52精選PPT

１、主控臺部分：提供高穩(wěn)定的±15V、＋5V、±2V±4V±6V±8V±10V、及＋2V∽＋24V可調(diào)四種直流穩(wěn)壓電源；主控臺面板上還裝有電壓、氣壓、頻率、轉(zhuǎn)速的3位半數(shù)顯表及計(jì)時(shí)表。音頻信號源（音頻振蕩器）1KHZ∽10KHZ(可調(diào))；低頻信號源（低頻振蕩器）1HZ∽30HZ（可調(diào)）；氣壓源0∽20kpa可調(diào)；高精度溫度轉(zhuǎn)速兩用儀表；RS232計(jì)算機(jī)串行接口；流量計(jì)；漏電保護(hù)器；其中電源、音頻、低頻均具有斷路保護(hù)功能。±2V∽±10V電源與其他電源、信號Fin、Vin部分，不共地。如果與其他電源同時(shí)使用時(shí)應(yīng)將其共地。因斷路無輸出重新開機(jī)即可回復(fù)正常。調(diào)節(jié)儀置內(nèi)為溫度調(diào)節(jié)、置外為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。53精選PPT１、主控臺部分：提供高穩(wěn)定的±15V、＋5V、±2V±4V２、三源板：裝有振動(dòng)臺1HZ∽30HZ（可調(diào)）；旋轉(zhuǎn)源0－2400轉(zhuǎn)/分（可調(diào)）；加熱源常溫∽150℃（可調(diào)）。３、傳感器：基本型傳感器包括：電阻應(yīng)變式傳感器、擴(kuò)散硅壓力傳感器、差動(dòng)變壓器、電容式傳感器、霍爾式傳感器、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器、磁電式傳感器、壓電式傳感器、電渦流傳感器、光纖傳感器、光電轉(zhuǎn)速傳感器、集成溫度傳感器、K型熱電偶、E型熱電偶、Pt100鉑電阻、Cu銅電阻、濕敏傳感器、氣敏傳感器共十八個(gè)。４、實(shí)驗(yàn)?zāi)K部分：普通型有應(yīng)變式、壓力、差動(dòng)變壓器、電容式、霍爾式、壓電式、電渦流、光纖位移、溫度、移相/相敏檢波/濾波十個(gè)模塊。54精選PPT２、三源板：裝有振動(dòng)臺1HZ∽30HZ（可調(diào)）；旋轉(zhuǎn)源0－2二、電路原理★傳感器模塊電路原理圖見模塊正面。三、使用方法１、開機(jī)前將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到中間位置，顯示選擇旋鈕打到2V檔，電壓選擇旋鈕打到±2V檔，其余旋鈕均打到中間位置，計(jì)時(shí)復(fù)位按鈕在松開狀態(tài)。２、將220V的電源線插頭插入市電插座，接通開關(guān)，電源指示燈亮，計(jì)時(shí)器指示為4個(gè)零，數(shù)字表顯示0.000或－0.000，電壓指示燈亮，表示實(shí)驗(yàn)臺電源工作正常。55精選PPT二、電路原理三、使用方法55精選PPT３、每個(gè)實(shí)驗(yàn)前先閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，每個(gè)實(shí)驗(yàn)均應(yīng)在斷開電源的狀態(tài)下按實(shí)驗(yàn)線路接好連接線，檢查無誤后方可接通主電源。４、打開調(diào)節(jié)儀電源開關(guān)，調(diào)節(jié)儀表頭PV顯示測量值，SV顯示設(shè)置值。四、注意事項(xiàng)１、在更換接線時(shí)，應(yīng)斷開電源，只有在確保接線無誤后方可接通電源。２、嚴(yán)禁將電源、信號源輸出插座和地短接，時(shí)間長易造成電路元件損壞。56精選PPT３、每個(gè)實(shí)驗(yàn)前先閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，每個(gè)實(shí)驗(yàn)均應(yīng)在斷開電源的狀態(tài)３、嚴(yán)禁將主控箱上±15V電源引入模塊時(shí)接錯(cuò)。４、本實(shí)驗(yàn)臺電源±2V∽±10V與電源±15V不共地，所以在同時(shí)使用時(shí)應(yīng)將共地。５、差動(dòng)變壓器的原邊不能接直流電壓。６、三源板上的電機(jī)電源不能超過12V。７、做振動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)振動(dòng)面板不要碰到傳感器。８、本實(shí)驗(yàn)臺應(yīng)采用Pt100做溫度標(biāo)準(zhǔn)值與主控箱面板相連（見色標(biāo)）。57精選PPT３、嚴(yán)禁將主控箱上±15V電源引入模塊時(shí)接錯(cuò)。57精選PPT９、打開調(diào)節(jié)儀電源開關(guān)后等其完成自啟動(dòng)后再做按鍵操作。１０、實(shí)驗(yàn)完畢后，請將傳感器以及電路模塊放回原位。１１、本實(shí)驗(yàn)臺的各個(gè)部分是相配套使用的，請勿調(diào)換。１２、在做實(shí)驗(yàn)前務(wù)必詳細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。58精選PPT９、打開調(diào)節(jié)儀電源開關(guān)后等其完成自啟動(dòng)后再做按鍵操作。58精附錄二調(diào)節(jié)儀使用說明

59精選PPT附錄二調(diào)節(jié)儀使用說明

59精選PPT一、儀表面板說明1、PV－測量值顯示窗2、SV－給定值顯示窗3、AT－自整定工作指示燈4、ALM1－報(bào)警指示燈5、ALM2－手動(dòng)指示燈6、OUT－調(diào)節(jié)輸出指示燈7、SET－功能鍵8、?－數(shù)據(jù)移位(兼A/M切換)鍵9、▼－數(shù)據(jù)減少鍵10、▲－數(shù)據(jù)增加鍵60精選PPT一、儀表面板說明1、PV－測量值顯示窗2、SV－給定值顯示二、溫度實(shí)驗(yàn)儀表操作１、將Pt100傳感器接入主控箱調(diào)節(jié)儀單元的Pt100輸入端口(傳感器引線相同的二根接入Pt100輸入上方二端口,傳感器另外一根引線接入Pt100輸入下方一個(gè)端口);合上主控箱的漏電保護(hù)開關(guān)為ON,再合上調(diào)節(jié)儀單元中的溫度開關(guān)為開,合上控制方式開關(guān)為內(nèi)。61精選PPT二、溫度實(shí)驗(yàn)儀表操作61精選PPT２、儀表參數(shù)設(shè)置:按住SET鍵(功能鍵)并保持2秒鐘,進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài),PV顯示菜單(功能),SV顯示相應(yīng)PV菜單(功能)的參數(shù)值。再按一下SET鍵…..儀表依次顯示菜單及各參數(shù)值。此時(shí),分別按▲▼?鍵可以進(jìn)行參數(shù)修改。按?鍵并保持不放,再按▼鍵可返回顯示上一個(gè)參數(shù)。先按住?鍵不放接著按SET鍵可退出設(shè)置參數(shù)狀態(tài)。如果沒有按鍵操作,約30秒鐘后儀表會自動(dòng)退出設(shè)置參數(shù)狀態(tài)。62精選PPT２、儀表參數(shù)設(shè)置:按住SET鍵(功能鍵)并保持2秒鐘,進(jìn)３、參數(shù)設(shè)置表:菜單參數(shù)含義說明設(shè)置值HIAL上限報(bào)警必須設(shè)置(根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常改動(dòng))設(shè)置在實(shí)驗(yàn)溫度值LOAL下限報(bào)警必須設(shè)置(跟隨HIAL改動(dòng))設(shè)置在實(shí)驗(yàn)溫度值dHAL正偏差報(bào)警取消報(bào)警9999dLAL負(fù)偏差報(bào)警取消報(bào)警9999dF回差可設(shè)0∽0.3設(shè)0ctrl控制方式允許從面板啟動(dòng)(AT)自整定功能設(shè)置1M50保持參數(shù)可不人為設(shè)定,由AT設(shè)置設(shè)10763精選PPT３、參數(shù)設(shè)置表:菜單參數(shù)含義說明設(shè)置值HIAL上限報(bào)警必須設(shè)菜單參數(shù)含義說明設(shè)置值P速率參數(shù)可不人為設(shè)定,由AT設(shè)置設(shè)364滯后時(shí)間可不人為設(shè)定,由AT設(shè)置設(shè)113Ct1輸出周期0.5∽2設(shè)10Sn輸入規(guī)格K設(shè)0Pt100設(shè)21設(shè)21dIP小數(shù)點(diǎn)位置小數(shù)點(diǎn)位數(shù)(分辨率)設(shè)1(分辨率0.1oC)dIL輸入下限顯示值無效不設(shè)(默認(rèn)值)dIH輸入上限顯示值無效不設(shè)(默認(rèn)值)CJC熱電偶冷端補(bǔ)償Pt100無效不設(shè)(默認(rèn)值)SC主輸入平移修正可修正儀表的顯示誤差設(shè)064精選PPT菜單參數(shù)含義說明設(shè)置值P速率參數(shù)可不人為設(shè)定,由AT設(shè)置設(shè)3菜單參數(shù)含義說明設(shè)置值OPI輸出方式時(shí)間比例輸出方式必須設(shè)2設(shè)2OPL輸出下限無效設(shè)0OPH輸出上限無效設(shè)100CF系統(tǒng)功能選擇調(diào)節(jié)輸出正負(fù)作用設(shè)2bAud兼報(bào)警定義上限報(bào)警繼電器輸出設(shè)17Addr地址無效設(shè)0dL輸入濾波0∽20設(shè)1run運(yùn)作狀態(tài)自動(dòng);手動(dòng)設(shè)2LOC參數(shù)修改級別808,不準(zhǔn)修改(默認(rèn)值808)EPIEP8現(xiàn)場參數(shù)定義不改動(dòng)不設(shè)(默認(rèn)值)65精選PPT菜單參數(shù)含義說明設(shè)置值OPI輸出方式時(shí)間比例輸出方式必須設(shè)2４、根據(jù)以上參數(shù)設(shè)定表設(shè)定經(jīng)常改動(dòng)的參數(shù)。如假設(shè)儀表已根據(jù)參數(shù)設(shè)定表設(shè)定好?，F(xiàn)如果要做溫度實(shí)驗(yàn)溫度值為50℃。則只要進(jìn)行以下參數(shù)改動(dòng):★按住SET鍵約2秒鐘,進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置狀態(tài)。PV顯示HIAL,按住▼或▲鍵使SV顯示為50.0。★按一下SET鍵,PV顯示LOAL,按住▼或▲鍵使SV顯示為50.0?！锇匆幌耂ET鍵…..重復(fù)按SET到PV顯示ctrl時(shí),按住▼或▲鍵使SV顯示為1