传感器检测实验报告

安装方法

对热电阻的安装，应注意有利于测温准确，安全可靠及维修方便，而且不影响设备运行和生产操作。要满足以上要求，在选择对热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下几点：

1、为了使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换，应合理选择测点位置，尽量避免在阀门，弯头及管道和设备的死角附近装设热电阻。

2、带有保护套管的热电阻有传热和散热损失，为了减少测量误差，热电偶和热电阻应该有足够的插入深度：

1）对于测量管道中心流体温度的热电阻，一般都应将其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装)。如被测流体的管道直径是200毫米，那热电阻插入深度应选择100毫米；

2）对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度)，为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂，可采取保护管浅插方式或采用热套式热电阻。浅插式的热电阻保护套管，其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm；热套式热电阻的标准插入深度为100mm。

3）假如需要测量是烟道内烟气的温度，尽管烟道直径为4m，热电阻插入深度1m即可。

4）当测量原件插入深度超过1m时，应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管。

安装注意

1、热电阻应尽量垂直装在水平或垂直管道上，安装时应有保护套管，以方便检修和更换。

2、测量管道内温度时，元件长度应在管道中心线上(即保护管插入深度应为管径的一半)。

3、温度动圈表安装时，开孔尺寸要合适，安装要美观大方。

4、高温区使用耐高温电缆或耐高温补偿线。

5、要根据不同的温度选择不同的测量元件。一般测量温度小于400℃时选择热电阻。

6、接线要合理美观，表针指示要正确。

主要区别

热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温，尽管其作用相同都是测量物体的温度，但是他们的原理与特点却不尽相同。

热电偶是温度测量中应用最广泛的温，他的主要特点就是测温范围宽，性能比较稳定，同时结构简单，动态响应好，更能够远传4-20mA电信号，便于自动控制和集中控制。热电偶的测温原理是基于热电效应。将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路，当两个接点处的温度不同时，回路中将产生热电势，这种现象称为热电效应，又称为塞贝克效应。闭合回路中产生的热电势有两种电势组成；温差电势和接触电势。温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势，不同的导体具有不同的电子密度，所以他们产生的电势也不相同，而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时，因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散，当他们达到一定的平衡后所形成的电势，接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。国际上应用的热电偶具有一个标准规范，国际上规定热电偶分为八个不同的分度，分别为B，R，S，K，N，E，J和T，其测量温度的最低可测零下270℃，最高可达1800℃，其中B，R，S属于铂系列的热电偶，由于铂属于贵重金属，所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。热电偶的结构有两种，普通型和铠装型。普通性热电偶一般由热电极，绝缘管，保护套管和接线盒等部分组成，而铠装型热电偶则是将热电偶丝，绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后，经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递，这种导线我们称为补偿导线。不同的热电偶需要不同的补偿导线，其主要作用就是与热电偶连接，使热电偶的参比端远离电源，从而使参比端温度稳定。补偿导线又分为补偿型和延长型两种，延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同，但是实际中，延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属，一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了，热电偶的正极连接补偿导线的红色线，而负极则连接剩下的颜色。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金。

第1篇

一、实验背景

随着科学技术的不断发展，传感器在各个领域得到了广泛应用。为了提高学生对传感器原理和应用的了解，我们开展了传感器实验课程。通过本次实验，使学生掌握传感器的原理、设计、制作和测试方法，提高学生的动手能力和创新思维。

二、实验目的

1. 了解传感器的基本原理和分类；

2. 掌握传感器的设计、制作和测试方法；

3. 培养学生的动手能力和团队协作精神；

4. 提高学生对传感器在实际工程中的应用的认识。

三、实验内容

本次实验主要分为以下几个部分：

1. 传感器基本原理实验：通过实验，使学生了解传感器的工作原理，掌握传感器的分类和应用。

2. 传感器设计实验：根据传感器的基本原理，设计并制作一个简单的传感器。

3. 传感器测试实验：对制作的传感器进行测试，分析其性能指标。

4. 传感器应用实验：将传感器应用于实际工程中，解决实际问题。

四、实验过程

1. 传感器基本原理实验：通过实验，我们了解了传感器的分类、工作原理和应用。实验过程中，我们学习了不同类型传感器的原理，如光电传感器、热敏传感器、压力传感器等。

2. 传感器设计实验：在老师的指导下，我们设计并制作了一个简单的压力传感器。我们首先确定了传感器的结构，然后选择了合适的材料和元器件，最后进行了组装和调试。 3. 传感器测试实验：我们对制作的压力传感器进行了测试，测试内容包括灵敏度、线性度、响应时间等。通过实验，我们分析了传感器的性能指标，并与理论值进行了比较。

4. 传感器应用实验：我们将制作的压力传感器应用于实际工程中，解决了一个简单的实际问题。通过实验，我们了解了传感器在实际工程中的应用价值。

五、实验结果与分析

1. 传感器基本原理实验：通过实验，我们掌握了不同类型传感器的原理和应用，为后续实验奠定了基础。

2. 传感器设计实验：我们成功设计并制作了一个简单的压力传感器，其灵敏度、线性度等性能指标符合预期。

3. 传感器测试实验：测试结果表明，我们制作的压力传感器性能稳定，能够满足实际应用需求。

第1篇

一、实验目的

1. 了解传感器的基本原理和结构。

2. 掌握传感器的信号处理方法。

3. 通过实验验证传感器的性能和特点。

4. 提高动手实践能力和实验技能。

二、实验原理

传感器是一种能够感受被测物理量并将其转换成可用信号的装置。本实验中，我们以温度传感器为例，探讨其工作原理和信号处理方法。

温度传感器利用温度变化引起物理参数（如电阻、热电势等）的变化，将其转换为电信号输出。本实验中，我们采用热敏电阻作为温度传感器，其电阻值随温度变化而变化。

三、实验设备

1. 温度传感器（热敏电阻）

2. 信号发生器

3. 数据采集器

4. 示波器

5. 温度计

6. 电源

7. 连接线

四、实验步骤

1. 搭建电路：将热敏电阻、信号发生器、数据采集器和示波器连接成一个完整的电路。确保连接正确，无短路或断路现象。

2. 设置参数：将信号发生器设置为正弦波输出，频率为1kHz，幅度为1V。

3. 采集数据：打开数据采集器，设置采样频率和时长，开始采集数据。 4. 观察现象：观察示波器上输出的波形，记录波形变化情况。

5. 测试温度：使用温度计测量热敏电阻周围的温度，记录温度值。

6. 分析结果：分析数据采集器采集到的数据，绘制电阻-温度曲线，观察电阻值随温度变化的情况。

五、实验结果与分析

1. 实验现象：随着温度的升高，热敏电阻的电阻值逐渐减小，波形幅度也随之减小。

2. 数据分析：通过实验数据绘制电阻-温度曲线，可以看出热敏电阻的电阻值随温度升高而减小，符合热敏电阻的特性。

3. 结果验证：将实验结果与理论值进行对比，验证实验的正确性。

六、实验总结

1. 本实验成功验证了热敏电阻作为温度传感器的可行性，掌握了传感器的信号处理方法。

2. 通过实验，加深了对传感器原理和特性的理解，提高了动手实践能力和实验技能。

3. 在实验过程中，发现了一些问题，如信号干扰、测量误差等，为今后的实验提供了借鉴。

《传感器与检测技术》

实验报告

姓 名： 学 号：

院 系：仪器科学与工程学院 专 业： 测控技术与仪器

实 验 室： 机械楼5楼 同组人员：

评定成绩： 审阅教师：

传感器第一次实验

实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验

一、实验目的

了解金属箔式应变片的应变效应及单臂电桥工作原理和性能。

二、基本原理

电阻丝在外力作用下发生机械形变时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应。

金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它反映被测部位受力状态的变化。电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。单臂电桥输出电压 1/4oUEK，其中K为应变灵敏系数，/LL为电阻丝长度相对变化。

三、实验器材

主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。

四、实验步骤

1. 根据接线示意图安装接线。

2. 放大器输出调零。

3. 电桥调零。

4. 应变片单臂电桥实验。

测得数据如下，并且使用Matlab的cftool工具箱画出实验点的线性拟合曲线：

重量（g） 0 20 40 60 80 100 120

140 160

180 200

电压（mv） 0 1.1 2.1 3.1 4.2 5.3 6.4 7.5 8.5 9.6 10.7

拟合值（mv） -0.03 1.04 2.10 3.18 4.25 5.32 6.39 7.46 8.53 9.60 10.67

|△mx| 0.03 0.06 0 0.08 0.05 0.02 0.01 0.04 0.03 0 0.03

由matlab拟合结果得到，其相关系数为0.9998，拟合度很好，说明输出电压与应变计上的质量是线性关系，且实验结果比较准确。