JZY传感器实验台

JZY-Ⅲ型检测与转换技术实验箱实验指导书山东农业大学机电学院实验一电阻式传感器的全桥性能实验一、实验目的1、了解电阻应变式传感器的基本结构与使用方法。

2、掌握电阻应变式传感器放大电路的调试方法。

3、掌握全桥电路的工作原理和性能。

二、实验所用单元电阻应变式传感器、调零电桥、差动放大器板、直流稳压电源、数字电压表、位移台架。

三、实验原理及电路将四个应变片电阻分别接入电桥的四个桥臂，两相邻的应变片电阻的受力方向不同，组成全桥形式的测量电路，转换电路的输出灵敏度进一步提高，非线性得到改善。

实验电路图见图1-1，全桥的输出电压U O＝4EKε四、实验步骤1、固定好位移台架，将电阻应变式传感器置于位移台架上，调节测微器使其指示15mm左右。

将测微器装入位移台架上部的开口处，旋转测微器测杆使其与电阻应变式传感器的测杆适度旋紧，然后调节两个滚花螺母使电阻式应变传感器上的两个悬梁处于水平状态，两个滚花螺母固定在开口处上下两侧。

2、将放大器放大倍数电位器RP1旋钮（实验台为增益旋钮）逆时针旋到终端位置。

3、用导线将差动放大器的正负输入端连接，再将其输出端接到数字电压表的输入端；将电压量程拨到20V档；接通电源开关，旋动放大器的调零电位器RP2旋钮，使电压表指示向零趋近，然后换到2V量程，旋动调零电位器RP2旋钮使电压表指示为零；此后调零电位器RP2旋钮不再调节，根据实验适当调节增益电位器RP1。

4、按图1-1接线，将四个应变片接入电桥中，注意相邻桥臂的应变片电阻受力方向必须相反。

图1-1 电阻式传感器全桥实验电路3、调节平衡电位器RP ，使数字电压表指示接近零，然后旋动测微器使表头指示为零，此时测微器的读数视为系统零位。

分别上旋和下旋测微器，每次0.4mm ，上下各2mm ，将位移量X 和对应的输出电压值U O 记入下表中。

表 1-1 五、实验报告1、根据表1-1，画出输入/输出特性曲线)X (f U O ，并且计算灵敏度和非线性误差。

使用说明CSY系列传感器系统实验仪是用于检测仪表类课程教学实验的多功能教学仪器。

其特点是集被测体、各种传感器、信号激励激、处理电路和显示器于一体，可以组成一个完整的测试系统。

通过实验指导书所提供的数十种实验举例，能完成包含光、磁、电、温度、位移、振动、转速等内容的测试实验。

通过这些实验，实验者可对各种不同的传感器及测量电路原理和组成有直观的感性认识，并可在本仪器上举一反三开发出新的实验内容。

实验仪主要由实验工作台、处理电路、信号与显示电路三部分组成。

一、位于仪器顶部的实验工作台部分，左边是一副平行式悬臂梁，梁上装有应变式、热敏式、P-N结温度式、热电式和压电加速度五种传感器。

平行梁上梁的上表面和下梁的下表面对应地贴有八片应变片，受力工作片分别用符号和表示。

其中六片为金属箔式片（BHF-350）。

横向所贴的两片为温度补偿片，用符号和表示。

片上标有“BY”字样的为半导体式应变片，灵敏系数130。

热电式（热电偶）：串接工作的两个铜一康铜热电偶分别装在上、下梁表面，冷端温度为环境温度。

分度表见实验指导书。

热敏式：上梁表面装有玻璃珠状的半导体热敏电阻MF-51，负温度系数，25℃时阻值为8~10K。

P-N结温度式：根据半导体P-N结温度特性所制成的具有良好线性范围的温度传感器。

压电加速度式：位于悬臂梁右部，由PZT-5双压电晶片，铜质量块和压簧组成，装在透明外壳中。

实验工作台左边是由装于机内的另一副平行梁带动的圆盘式工作台。

圆盘周围一圈所安装有（依逆时针方向）电感式（差动变压器）、电容式、磁电式、霍尔式、电涡流式五种传感器。

电感式（差动变压器）：由初级线圈Li和两个次级线圈L。

绕制而成的空心线圈，圆柱形铁氧体铁芯置于线圈中间，测量范围>10mm。

电容式：由装于圆盘上的一组动片和装于支架上的两组定片组成平行变面积式差动电容，线性范围≥3mm。

磁电式：由一组线圈和动铁（永久磁钢）组成，灵敏度0.4V/m/s。

扬州高等职业技术学校实训指导书2011—2012学年第二学期课程名称传感器课程类别实训专业模具授课班级10205授课教师胡冯仪《传感器》实训指导书实验一、YL-CG2003型传感器实验台仪器的使用一、电源部分1.总电源空气式带漏电保护开关切换整个实验台的单相220V电源，额定电流最大为3A，安全可靠。

2.指示灯—电源插入电网后即亮，表示实验台已接入电源。

3.AC220输出双路多功能插座可输出220V单相电源，功率不大于300W二、温度控制部分1.温度控制仪面板说明（1）将K型热电偶接入主控箱面板温度中的Ei（+、-）标准值插孔中，合上热源开关。

仪表将首先按A、B、C程序自检2.通过切换开关可控制直流电压表输入端。

当为内接输入位置可测量指示2V-15V直流稳压输出电压。

外接输入分两档0-2V或0-20V。

A、所有数码管及所有指示灯全部点亮，用来检测发光系统是否正常，此时如发现有不能点亮的发光文件，请停止使用该仪表送修。

B、PV窗口显示“TYPE”，SV窗口显示仪表目前所应配输入类型。

C、显示仪表的控制范围，SV窗口显示下限测量控制值，PV窗口显示上限控制值。

（2）仪表进行完以上三步自检后，即投入正常测控状态，上排PV窗口显示测量值，下排SV 窗口设定值。

（3）要想修改设定值，请在正常显示方式下，按一下SET键，PV窗口显示，“SP”，SV窗口显示已设置的值，此时按▲键向上调节设定值,按键▼向下调节设定值。

2.温控仪电源开关—控制整个温控部分电源开或关。

（1）指示灯一亮表示电源部分总电源开关已打开，实验仪在工作。

（2）温控传感器输入插口一通过JK插头与9号温度实验模块E型热电偶连接用。

（3）加热源电源输出端—可提供20V交流5A功率电源。

与9号实验模块电源输入端进行加热温控。

控制温度精度±1℃。

三、数显单元和2V～15V直流电源部分1.直流电压显示为132数字电压表读数V。

2.通过切换开关可控制直流电压表输入端。

工业生产流水线自动化测控综合实验台传感器与检测技术综合实验实验指导书主编：梁森，王洋，计丽霞liangsen163@适用专业：电气技术及其自动化（请预习后再来实验）实验地点：技术中心 A 5062010-12-27，29传感器与自动检测技术（本科）综合实验指导书上海电机学院电气学院目录第一章流水线自动化测控综合实验台综述 (1)1.1 结构和功能综述 (1)1.2实验项目 (6)1.3实验台的配置 (7)1.4 技术参数 (8)第二章传感器与检测技术综合实验台的动作过程综述 (9)2.1 整机工作流程和步骤 (9)2.2 送料机构说明 (11)2.3 机械手搬运机构说明 (11)2.4 工件传送和分选知识 (12)2.5涉及到的其他气动元件知识 (13)第三章传感器与检测技术综合实验的目的、步骤及结果 (18)3.1 系统的初始化操作 (18)3.2 分选实验 (20)3.3 电容接近开关实验及性能测试 (26)3.4 电涡流位移传感器实验及线性化的研究 (28)3.5 应变传感器称重实验及非线性和温漂的研究 (32)第一章流水线自动化测控综合实验台综述1.1 结构和功能综述1.1.1YL237型工业流水线自动化测控综合实验台的特点本实验设备是中国亚龙科技有限公司生产的，名称为“工业流水线自动化测控综合实验台”，简称为“传感器与检测技术综合实验台”，配置了电脑和三菱PLC。

本实验指导书阐述了工业生产流水线自动化测控综合实验台的基本结构、工作原理、工作过程和操作步骤，给出了较详细的使用说明。

阅读和理解本实验指导书，也是机电一体化知识学习的一部分。

本实验台将多门理论课中学到的机械、电子、传感器、检测、PLC、电气控制等课程有关知识加以综合。

为了进行研究性实验，本实验系统还允许进行模块化拆分和组合，可以通过重新定义输入/输出口地址，重新对PLC进行编程，完成学生自己想要的动作和功能。

图1-1 流水线自动化测控综合实验台示意图图1-2 传感器与检测技术综合实验室1.1.2传感器与检测技术综合实验台总体实验目的①验证学过的几种常用传感器的原理；②对几种常用传感器的特性进行测试；③学习几种常用传感器的调试；④学习传感器在气动、流水线运行中的测控方法；⑤学习气动系统的组成；⑥学习如何组成综合测试系统等。

CSY－2000系列传感器与检测技术实验台一、CSY－2000系列传感器与检测技术实验台实验台图片二、CSY－2000系列传感器与检测技术实验台的组成CSY－2000系列传感器与检测技术实验台由主机箱、温度源、转动源、振动源、传感器、相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验台桌等组成。

提供高稳定的±15V、±5V、＋5V、±2V－±10V（步进可调）、＋2V－＋24V（连续可调）直流稳压电源；音频信号源（音频振荡器）1KHz～10KHz（连续可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz～30Hz （连续可调）；气压源0－20KPa（可调）；温度（转速）智能调节仪；计算机通信口；主机箱面板上装有电压、频率转速、气压、计时器数显表；漏电保护开关等。

其中，直流稳压电源、音频振荡器、低频振荡器都具有过载切断保护功能，在排除接线错误后重新开机恢复正常工作。

2、振动源：振动台振动频率1Hz－30Hz可调（谐振频率9Hz左右）。

转动源：手动控制0－2400转／分；自动控制300－2400转／分。

温度源：常温－180℃。

3、传感器：基本型有电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式位移传感器、霍尔式位移传感器、霍尔式转速传感器、磁电转速传感器、压电式传感器、电涡流传感器、光纤传感器、光电转速传感器（光电断续器）、集成温度(AD590)传感器、K型热电偶、E型热电偶、Pt100铂电阻、Cu50铜电阻、湿敏传感器、气敏传感器共十八个。

1）、金属应变式传感器铂式应变电阻值：350Ω×4，温度补偿片×22）、铜电阻(热电式)传感器铜电阻是用直径为0.1mm的绝缘铜丝绕在绝缘骨架上，线外加保护树脂。

它的优点是线性好，价格低，α值大，但易氧化，氧化后线性会变差。

所以一般用来检测较低的温度。

铜电阻在零度时电阻值为50Ω，它的量程-50—150℃，精度为5.0，线性度±5.0%。

SG-CSY810A传感器系统实验平台产品名称：传感器系统实验平台产品型号：SG-CSY810A产品价格： 13800元产品信息：传感器实验台主要由四部分组成：传感器安装台、显示与激励源、传感器符号及引线单元、处理电路单元。

传感器安装台部分：装有双平行振动梁（应变片、热电偶、PN结、热敏电阻、加热器、压电传感器、梁自由端的磁钢）、激振线圈、双平行梁测微头、光纤传感器的光电变换座、光纤及探头小机电、电涡流传感器及支座、电涡流传感器引线Φ3.5插孔、霍尔传感器的二个半圆磁钢、振动平台（圆盘）测微头及支架、振动圆盘（圆盘磁钢、激振线圈、霍尔片、电涡流检测片、差动变压器的可动芯子、电容传感器的动片组、磁电传感器的可动芯子）、扩散硅压阻式传感器、气敏传感器及湿敏元件安装盒.显示及激励源部分：电机控制单元、主电源、直流稳压电源（±2V－±10V 档位调节）、F／V数字显示表（可作为电压表和频率表）、动圈毫伏表（5mV-500mV）及调零、音频振荡器、低频振荡器、±15V不可调稳压电源。

实验主面板上传感器符号单元：所有传感器（包括激振线圈）的引线都从内部引到这个单元上的相应符号中，实验时传感器的输出信号（包括激励线圈引入低频激振器信号）按符号从这个单元插孔引线。

处理电路单元：电桥单元、差动放大器、电容放大器、电压放大器、移相器、相敏检波器、电荷放大器、低通滤波器、涡流变换器等单元组成。

CSY实验仪配上一台双线（双踪）通用示波器可做几十种实验。

教师也可以利用传感器及处理电路开发实验项目。

一、产品特点：(1)能满足大部分高校的传感器实验要求(2) 结构紧凑，小巧轻便，容易搬动采用线性电源，纹波干扰小，安全系数高(3) 可根据需求配9-15种传感器(4) 可完成40多项实验内容二、技术指标：电源：AC220V±5%，50Hz功率：0.5KW实验仪尺寸：520*390*300mm三、产品组成：(1)金属应变式传感器(2)热电偶（热电式）传感器(3)差动变压器(4)电涡流位移传感器(5)霍尔式传感器(6)磁电式传感器(7)压电传感器(8)电容式传感器(9)压阻式压力传感器(10)光纤传感器(11)PN结温度传感器(12)热敏电阻(13)气敏传感器(14)湿敏电阻(15)光电转速传感器(16) 光敏电阻(17) 硅光电池(18) 光电模块(19) 电流源模块(20) 发光二极管(21) 光敏二极管。

传感器检测技术实训指导前言传感器原理检测技术课程，在高等理工科院校电气与自动化专业、电子信息工程和测控技术与仪器类各专业的教学计划中，是一门重要的专业基础课。

实验是教学的重要环节之一，通过实验巩固和消化课堂所讲授理论内容，掌握常用传感器的工作原理和使用方法，提高学生的动手能力和学习兴趣。

本实验指导书提供了多个实验，可根据各学院相关专业教学实际，进行选做。

该指导书在以往使用的《检测技术实验指导书》基础上，由电气学院赵兰老师、姚志树老师进行了一定的修改和补充。

目录实验一箔式应变片桥路性能比较............ - 2 -实验二电容式传感器的特性................ - 4 -实验三电涡流式传感器的静态标定.......... - 6 -实验四电涡流传感器电机转速测量实验...... - 8 -实验五霍尔式传感器特性实验.............. - 9 -实验六霍耳传感器的应用—电子秤......... - 10 -实验一 箔式应变片桥路性能比较一 、实验目的：1．观察了解箔式应变片结构及粘贴方式。

2．测试应变梁变形的应变输出。

3．比较各桥路间的输出关系。

二、实验原理：应变片是最常用的测力传感元件。

用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面。

当测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。

通过测量电路，转换成电信号输出显示。

电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，单臂，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。

实际使用的应变电桥的性能和原理如下：311234()o R R U E R R R R =-++已知单臂、半桥和全桥电路的∑R 分别为、、。

电桥灵敏度S ＝∆V / ∆X ，于是对应于单臂、半桥和全桥的电压灵敏度分别为1/4E 、1/2E 和E 。

三、实验所需部件：CSY 10 型传感器系统实验仪：直流稳压电源、差动放大器、电桥、毫伏表、测微头。

直流稳压电源打到0V 档，毫伏表打到±50mv 档，差动放大器增益旋钮打到最右边。

汽车传感器综合实验台的研究与开发注：本文为辽宁职业学院研究课题《汽车传感器综合实验台的研究与开发》研究成果。

摘要：研究了虚拟仪器技术在汽车传感器测试中的应用问题。

针对汽车用速度传感器和相位传感器的测试要求，结合三坐标移动及高速高精度信号转动机构组成测试台的机械结构，采用光幕传感器进行间隙测量，用光纤传感器进行信号轮的标定，用数字示波器进行传感器信号采集，并采用labview进行了系统软件的开发工作。

研究结果表明，采用虚拟仪器技术进行试验台的开发工作周期短、成本低、效果可靠。

关键词：汽车传感器、虚拟仪器、综合实验台中图分类号：tp212 文献标识码：a 文章编号：引言随着我国汽车技术的不断发展，汽车结构不断完善，汽车性能不断提高。

汽车已经成为包含了大量高新技术的集机-电-液于一体的复杂机械。

一辆汽车上的零件多达数千甚至数万种，而使用条件又千差万别，因此对各部件的性能、寿命、质量和成本都有着相当高的要求。

由于汽车产品涉及到的技术领域非常广泛，影响产品质量的因素又非常多。

所以，必须借助试验检测等技术手段，对产品做出检验。

试验检测可以说是保证汽车各项性能，提高质量和市场竞争力的重要手段。

速度传感器通过和曲轴同轴回转的信号轮的激励而产生脉冲速度信号，信号轮通常做成缺齿的齿轮，这样可以检测出曲轴的位置。

因为气缸中的活塞通过连杆与曲轴相连，所以曲轴或发动机转速传感器可提供活塞在各气缸中的行程和速度数据。

相位传感器用于检测凸轮轴位置信息，因此又称为凸轮轴位置传感器。

汽车电控单元ecu通过这两个传感器和其他传感器得到发动机活塞运动状态，以此确定点火提前角等影响发动机工作的主要参数。

1、研究与开发思路根据对这两种传感器的工作环境和使用要求，我们提出了对这两种传感器进行检验测试的三方面主要内容：即相位偏置及精度、信号轮和传感器之间间隙和位置角度偏差对信号的影响以及温度的影响。

对试验台的主要要求如下：（1）系统采样精度<0.01°；（2）间隙控制精度：0.01㎜。

一、实验目的1. 理解传感器的基本原理和分类。

2. 掌握传感器的应用及其在各类工程领域的实际意义。

3. 通过实验操作，验证传感器的工作性能，并分析其优缺点。

4. 学习传感器测试和数据处理的方法。

二、实验器材1. 传感器：温度传感器、压力传感器、光电传感器、霍尔传感器等。

2. 测试仪器：示波器、万用表、信号发生器、数据采集器等。

3. 实验台：传感器实验台、电路连接线、固定装置等。

三、实验内容1. 温度传感器实验（1）实验目的：验证温度传感器的响应特性，分析其线性度、灵敏度等参数。

（2）实验步骤：a. 将温度传感器固定在实验台上，连接好电路。

b. 使用信号发生器输出不同温度的信号，观察温度传感器的输出响应。

c. 记录温度传感器在不同温度下的输出电压，绘制输出电压与温度的关系曲线。

d. 分析温度传感器的线性度、灵敏度等参数。

2. 压力传感器实验（1）实验目的：验证压力传感器的响应特性，分析其非线性度、灵敏度等参数。

（2）实验步骤：a. 将压力传感器固定在实验台上，连接好电路。

b. 使用压力泵对压力传感器施加不同压力，观察压力传感器的输出响应。

c. 记录压力传感器在不同压力下的输出电压，绘制输出电压与压力的关系曲线。

d. 分析压力传感器的非线性度、灵敏度等参数。

3. 光电传感器实验（1）实验目的：验证光电传感器的响应特性，分析其灵敏度、响应时间等参数。

（2）实验步骤：a. 将光电传感器固定在实验台上，连接好电路。

b. 使用光强控制器调节光电传感器的光照强度，观察光电传感器的输出响应。

c. 记录光电传感器在不同光照强度下的输出电压，绘制输出电压与光照强度的关系曲线。

d. 分析光电传感器的灵敏度、响应时间等参数。

4. 霍尔传感器实验（1）实验目的：验证霍尔传感器的响应特性，分析其线性度、灵敏度等参数。

（2）实验步骤：a. 将霍尔传感器固定在实验台上，连接好电路。

b. 使用磁场发生器产生不同磁感应强度的磁场，观察霍尔传感器的输出响应。