《传感器原理与应用》实验指导书学生
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使用说明CSY系列(本实验室是CSY10B)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、信号激励源、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。
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。
实验仪的传感器配置及布局是:一、位于仪器顶部的实验工作台部分实验工作台左边有一平行式悬臂梁,梁上装有半导体应变式、热敏式、P-N 结温度式、热电式和压电加速度五种传感器。
半导体应变片:平行梁上梁的上表面和下梁的下表面对应地贴有二片半导体应变片,受力工作片分别用符号和表示。
灵敏系数为130。
热电式(热电偶):上梁表面安装一支K分度标准热电偶,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集成温度传感器。
压电加速度式:位于悬臂梁自由端部,由PZT-5双压电晶片、铜质量块和压簧组成,装在透明外壳中。
实验工作台右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、压阻式等传感器。
电感式(差动变压器):由一个初级线圈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。
霍尔式:半导体霍尔片置于两个半环形永久磁钢形成的梯度磁场中,线性范围≥3mm。
《传感器原理与应用》实验指导书朱蕴璞王芳编写孔德仁审定南京理工大学二〇〇九年九月实验须知1.传感器实验仪是贵重实验设备,请在每个实验前认真阅读实验指导书,尤其是每个实验最后的实验注意事项。
2.实验仪器电源的开关原则:连接测量线路,确认准确无误后,开启仪器电源;实验完毕,关闭仪器电源,拆除测量线路。
3.稳压电源不可对地短路。
4.实验过程中,心要细、动作要轻,不可有强制性机械动作出现。
5.实验严格按操作规程进行,否则,出现损坏责任自负。
6.实验完毕,请一切恢复到实验前的状态,然后离开实验室。
目录实验一传感器静态标定实验 (3)实验二应变式传感器特性实验 (10)实验三电感式、涡流式、电容式、霍尔式位移传感器特性实验 (14)实验四重量测量实验(选做) (25)实验五转速测量实验 (29)实验六温度实验 (34)实验一 传感器静态标定实验(注:“压力传感器的静态标定及特性指标的求取”与“光纤位移传感器静态标定及特性指标求取“两实验取其一。
)压力传感器的静态标定及特性指标的求取1、实验目的掌握压力传感器静态标定的基本方法以及压力传感器的静态特性指标的求取。
2、实验内容(1)组建压力测试系统;(2)学习压力测试系统的标定过程; (3)计算压力测试系统静态特性指标。
3、实验原理及方法4活塞压力计一台,数字万用表一只,动态电阻应变仪一台,压力表一只。
5、实验步骤(1)反复排除活塞压力计油腔内的空气,最后将压力泵手轮摇出。
(2)把压力传感器装在活塞压力计的联接螺帽上,关闭油杯。
(3)传感器输出接入可调零的桥盒,电桥输出接入数字万用表。
当输出量很小,无法直接用万用表测得时,可先将传感器接入动态电阻应变仪桥盒(注意电桥的连接),桥盒的另一端连线接应变仪输入(选择一个通道);将应变仪专用电源接好;电阻应变仪电压输出接数字万用表。
(说明:后者标定是整个系统标定,所求得的指标也为系统指标)(4)压力表指示为零时,开启仪器电源(注意:开启仪器电源前应变仪各通道应处于关闭状态),将应变图 1 压力传感器标定系统原理框图仪灵敏度旋钮放在适中位置,按照动态电阻应变仪调零规则(应变仪衰减档从大到小),各档分别调节电阻、电容平衡旋钮将系统输出调整为零,最后将应变仪衰减档放在适中位置上。
传感器实验指导书
一、实验目的
本实验旨在帮助学生了解和掌握各种传感器的原理及应用,通过实际操作加深对传感器技术的理解,提高实践能力和创新思维。
二、实验器材
电阻式传感器
电容式传感器
电感式传感器
压电式传感器
磁电式传感器
热电式传感器
光电式传感器
光纤传感器
化学传感器
生物传感器
三、实验步骤与操作方法
电阻式传感器实验:
(1)将电阻式传感器接入电路,测量其阻值;
(2)改变被测物体的电阻值,观察电路中电压或电流的变化;
(3)记录实验数据,分析电阻式传感器的输出特性。
电容式传感器实验:
(1)将电容式传感器接入电路,测量其电容值;
(2)改变被测物体的介电常数,观察电路中电压或电流的变化;
(3)记录实验数据,分析电容式传感器的输出特性。
电感式传感器实验:
(1)将电感式传感器接入电路,测量其电感值;
(2)改变被测物体的磁导率,观察电路中电压或电流的变化;
(3)记录实验数据,分析电感式传感器的输出特性。
压电式传感器实验:
(1)将压电式传感器接入电路,测量其输出电压;(2)施加压力或振动,观察电路中电压的变化;(3)记录实验数据,分析压电式传感器的输出特性。
磁电式传感器实验:
(1)将磁电式传感器接入电路,测量其输出电压;(2)改变磁场强度,观察电路中电压的变化;
(3)记录实验数据,分析磁电式传感器的输出特性。
《传感器原理及应用实践》任务书一、实践目的学生通过资料查阅、方案设计、实验调试、结果分析并提交设计报告,完成一个完整的传感器在工程实际中的应用实例,从而使学生进一步掌握传感器的系统构造、各部分的工作原理及设计方法,了解传感器的工程应用背景,并初步具备传感器的设计和开发能力。
具体目标如下:1.能够根据给定任务,完成传感器检测系统总体方案设计。
2.掌握敏感元件特性分析方法。
3.掌握转换电路的调试方法。
4.掌握常用电路实验设备与仪器的使用方法。
5.掌握传感器接口电路、信号处理电路、放大电路、滤波电路、运算电路、显示电路以及执行部件驱动电路等单元电路原理与设计方法。
6.能够理论联系实际,加深对理论知识的进一步理解,提高分析问题和解决问题的能力。
二、实践要求1.查资料、给出设计参数;2.在实验室连接有关电路、进行调试;3.在实验室进行实验及数据记录;4.写设计报告5.答辩三、考核方式根据设计过程、调试过程(电路质量、分析和解决问题能力、考勤等)、设计报告和答辩验收四个部分综合给出成绩,各个环节各占25%。
四、实践内容温度自补偿测温系统设计。
采用热电偶检测温度信号,并用集成温度传感器做冷端补偿,设计传感器转换电路和信号调理电路可实现环境温度变化自动补偿,以准确测量被测温度信号。
具体内容有以下几部分:1.设计参数计算。
根据课堂所讲授的测温自补偿方案设计并计算相关电路参数的数值。
2.参考室温的获取。
利用热电阻的测温电路获得当前实验环境的室温温度。
3.升温过程中K型热电偶输出信号测量实验(多次测量)。
4.降温过程中K型热电偶输出信号测量实验(多次测量)。
5.K型热电偶阶跃响应测量实验(多次测量)。
6.K型热电偶分辨力实验(多次测量)。
7.K型热电偶温漂实验(多次测量)。
8.数据分析。
绘图、计算升温过程中K型热电偶的线性度、灵敏度;绘图、计算降温过程中K型热电偶的线性度、灵敏度;绘图、计算K型热电偶的迟滞误差、重复性、长期稳定性;计算K型热电偶的精度;绘制K型热电偶的阶跃响应曲线;K型热电偶的分辨力分析。
《传感器实验指导》热敏电阻传感器的应用及特性实验1.掌握热敏电阻的工作原理。
2.掌握热敏电阻测温程序的工作原理。
1.分析热敏电阻传感器测量电路的原理;2.连接传感器物理信号到电信号的转换电路;3.软件观测温度变化时输出信号的变化情况;4.记录实验波形数据并进行分析。
1.开放式传感器电路实验主板;2.热敏电阻温度测量模块;3.温度计;4.导线若干。
热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件(如图4-1所示)。
热敏电阻由半导体陶瓷材料组成,利用的原理是温度引起电阻变化。
若电子和空穴的浓度分别为n、p,迁移率分别为μn、μp,则半导体的电导为:σ=q(n,μn, p,μp)因为n、p、μn、μp 都是依赖温度T 的函数,所以电导是温度的函数,因此可由测量电导而推算出温度的高低,并能做出电阻-温度特性曲线。
图4-1 热敏电阻外观热敏电阻是电阻值随温度变化的半导体传感器。
它的温度系数很大,比温差电偶和线绕电阻测温元件的灵敏度高几十倍,适用于测量微小的温度变化。
热敏电阻体积小、热容量小、响应速度快,能在空隙和狭缝中测量。
它的阻值高,测量结果受引线的影响小,可用于远距离测量。
它的过载能力强,成本低廉。
但热敏电阻的阻值与温度为非线性关系,所以它只能在较窄的范围内用于精确测量。
热敏电阻在一些精度要求不高的测量和控制装置中得到广泛应用。
热敏电阻按电阻温度特性分为三类。
(1)负温度系数热敏电阻(NTC):在工作温度范围内温度系数一般为-(1~6)%/C°。
(2)正温度系数热敏电阻(PTC):又分为开关型和缓变型,开关型在居里点的温度系数大约(10~60)%/C°,缓变型一般为(0.5~8)%/C°。
(3)临界负温度系数热敏电阻(CTR):NTC热敏电阻可用于温度计、温差计、热辐射计、红外探测器和比热计中作为检测元件。
测温范围为-60 至+300℃,在更高的温度时其稳定性开始变差。
NTC热敏电阻的标称阻值一般在1Ω至100MΩ之间。
《传感器原理与应用》实验指导书朱蕴璞王芳编写孔德仁审定南京理工大学实验须知1. 传感器实验仪是贵重实验设备请在每个实验前认真阅读实验指导书,尤其是每个实验最后的实验注意事项。
2. 实验仪器电源的开关原则:连接测量线路,确认准确无误后,开启仪器电源;实验完毕,关闭仪器电源,拆除测量线路。
3. 稳压电源不可对地短路。
4. 实验过程中,心要细、动作要轻,不可有强制性机械动作出现。
5 •实验严格按操作规程进行,否则,出现损坏责任自负。
6.实验完毕,请一切恢复到实验前的状态,然后离开实验室。
实验一传感器静态标定实验......... ••••••A5实验二应变式传感器特性实验.............................. -10实验三电感式、涡流式、电容式、霍尔式位移传感器特性实验••…实验四重量测量实验(选做) (25)实验五转速测量实验29实验六温度实验34实验一传感器静态标定实验(注:“压力传感器的静态标定及特性指标的求取”与“光纤位移传感器静态标定及特性指标求取“两实验取 其1。
)压力传感器的静态标定及特性指标的求取1、 实验目的掌握压力传感器静态标左的基本方法以及压力传感器的静态特性指标的求取。
2、 实验内容(1) 组建压力测试系统:(2) 学习压力测试系统的标立过程; (3) 计算压力测试系统静态特性指标。
3、 实验原理及方法活塞压力计r 被标传感器(电阻应变仪)数字万用表图1压力传感器标左系统原理图2压力传感器标左系统构成4、实验仪器设备活塞压力计一台,数字万用表一只,动态电阻应变仪一台,压力表一只。
5、实验步骤(1) 反复排除活塞压力计油腔内的空气,最后将压力泵手轮摇岀。
(2) 把压力传感器装在活塞压力计的联接螺帽上,关闭油杯。
指示。
手轮;准压力值由压力表(3)传感器输岀接入可调零的桥盒,电桥输出接入数字万用表。
当输岀量很小,无法直接用万用表测得时, 可先将传感器接入动态电阻应变仪桥盒(注意电桥的连接),桥盒的另一端连线接应变仪输入(选择一个通道):将应变仪专用电源接好:电阻应变仪电压输出接数字万用表。
实验三差动变压器测量系统组成及标定方法一、差动变压器性能所需单元及部件:音频震荡器、测微头、示波器、主副电源、差动放大器、振动平台。
有关旋钮初始位置:音频震荡器4KHz—8KHz之间,双线示波器第一通道灵敏度500div,第二通道灵敏度10mV/div,触发选择打到第一通道,主副电源关闭。
实验步骤:1.根据图10接线,将差动变压器、音频震荡器(必须为LV输出)、双线示波器连接起来,组成一个测量线路。
开启主副电源,将示波器探头分别接至差动变压器的输入端和输出端,观察差动变压器原边线圈音频震荡器激励信号峰值为2V。
2.转动测微头使测微头与振动平台吸合。
再向上转动测微头5mm,使振动平台往上位移。
3.往下旋动测微头,使振动平台产生位移。
每位移0.2mm,用示波器读出差动变压器输出端的峰值填入下表,根据所得数据计算灵敏度S。
S=△V/△X(式中△V为电压变化,△X为相应振动平台的位移变化),作出V—X关系曲线。
思考:1.根据实验结果,指出线性范围。
2.当差动变压器中磁棒的位置由上到下变化时,双线示波器观察到的波形相位会发生怎样的变化?3.用测微头调节振动平台位置,使示波器上观察到的差动变压器的输出端信号为最小,这个最小电压称作什么?由于什么原因造成?二、差动变压器零点残余电压的补偿实验目的:说明如何用适当的网络对残余电压进行补偿所需单元及部件:音频震荡器、测微头、电桥、差动变压器、差动放大器、双线示波器、振动平台、主副电源。
有关旋钮的初始位置:音频震荡器4KHz—8KHz之间,双线示波器第一通道灵敏度500mV/div,第二通道灵敏度1v/div,触发选择打到第一通道,差动放大器的增益旋到最大。
实验步骤:1.根据图11接线,音频震荡器必须从LV输出,W1,W2,r,c为电桥单元中调平衡网络。
C电桥平衡网络2.开启主副电源,利用示波器,调整音频震荡器幅度钮使示波器一通道显示出为2伏峰值。
调节音频震荡器频率,使示波器二通道波形不失真。
电工电子实验中心实验指导书传感器原理及应用实验教程目录目录实验一应变片直流全桥的应用—电子秤实验................................................. - 1 -实验二差动变压器测位移实验....................................................................... - 9 -实验三霍尔传感器测位移和转速实验.......................................................... - 15 -实验四电涡流传感器测位移和振动实验 ...................................................... - 19 -实验五光电传感器控制电机转速实验.......................................................... - 25 -实验六K热电偶测温性能实验..................................................................... - 29 -实验七气敏传感器实验 ............................................................................... - 36 -实验八湿敏传感器实验 ............................................................................... - 38 -附录A CSY-2000型传感器与检测技术实验台说明书 ................................. - 41 -附录B 智能调节器简介................................................................................ - 44 -实验一应变片直流全桥的应用—电子秤实验一、实验目的了解应变直流全桥的应用及电路的标定。
《传感器原理与应用》实验指导书(适用专业:测控、电测、电气、机自、核工程与核技术)测控实验室编制2011年3月11日目录实验一单臂电桥性能实验 (3)实验二半桥性能实验 (4)实验三全桥性能实验 (5)实验四扩散硅压阻式压力传感器的压力测量实验 (6)实验六电涡流传感器测量振动实验 (8)实验七霍尔式传感器测量振动实验 (9)实验八光纤传感器测量振动实验 (10)实验九电容式传感器的位移特性实验 (11)实验十交流激励时霍尔式传感器的位移特性实验 (12)实验十一差动变压器的位移特性实验 (14)实验十二差动变压器的零点残余电压补偿实验 (15)实验十三电涡流传感器的位移特性实验 (17)实验十四被测体材质对电涡流式传感器的特性影响实验 (19)实验十五被测体面积大小对电涡流式传感器的特性影响实验 (20)实验十七光纤传感器的位移特性实验 (22)实验十八集成温度传感器LM35温度特性实验 (23)实验十九铂电阻温度特性实验 (24)实验二十铜电阻温度特性实验 (25)实验二十一K型热电偶测温实验 (26)实验二十二E型热电偶测温实验 (27)实验二十三湿度传感器特性实验 (28)实验二十四热释电红外传感器实验 (29)基础实验1 移相实验 (30)基础实验2 相敏检波器实验 (31)基础实验3 相敏检波器检波实验 (32)基础实验4 低通滤波器实验 (33)基础实验5 测量放大实验 (34)实验一单臂电桥性能实验一、实验目的了解金属箔式应变片单臂电桥的工作原理和工作状况。
二、所需器件及模块1号金属箔式应变片传感器实验模块、14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块、20克砝码10只、±15V电源、±2V电源、万用表(自备)。
三、实验步骤1、根据图(1-1)应变传感器已装于1号金属箔式应变片传感器模块上。
传感器中各应变片R1、R2、R3、R4已接入模块的下方,K1开关应置于OFF状态。
加热丝也接于模块上,可用万用表进行测量判别,R1=R2= R3=R4=1K,加热丝阻值为25Ω。
2、接入14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块±15V电源(从实验台可用快捷插座一次接入),检查无误后,合上实验台电源开关,实验模块±15V指示灯应亮,将14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块增益电位器调节大致在W3 35左右、W4 100(这时增益在100左右)位置,再进行差动放大器调零,将仪器放大器的正(Vin+)、负(Vin-)输入端与地短接,可用屏蔽线直接把输入端和调“O”端连接,V02输出端与实验台面板上数显表外接输入端量程为0-2V,调节实验模板上调零电位器W5和W6,使数显表显示为零,关闭实验台电源。
3、将1号金属箔式应变片传感器实验模块的其中一个应变片R1、R2、R3、R4(即1号实验模块下方的R1)接入14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块,电源电压±4V(从实验台±4V 引入或14号模块板上引入)。
检查接线无误后,合上实验台电源开关。
重新微量调节14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块W5、W6,使数显表显示为零,(注意:当W3、W4、W5、W6的位置一旦确定,就不能改变。
一直到做完实验为止)具体见图1-1。
4、在秤盘上放一只20g砝码,读取数显表数值,依次增加砝码和读取相应的数显表值,直到200g砝码加完。
记下实验结果填入表1-1,关闭电源。
5、根据表1-1计算系统灵敏度S=ΔU/ΔW(ΔU 输出电压变化量,ΔW重量变化量)和非线性误差:δ=Δm/yF²S³100%式中Δm为输出值(多次测量时为平均值)与拟合直线的最大偏差:yF²S满量程输出平均值,此处为200g(或500g)。
四、思考题单臂电桥时,作为桥臂电阻应变片应选用:(1)正(受拉)应变片(2)负(受压)应变片(3)正、负应变片均可以。
实验二半桥性能实验一、实验目的比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点。
二、实验原理不同受力方向的两只应变片如图1 -1中R1和R2或老R3和R4接入电桥作为邻边。
电桥输出灵敏度提高,非线性得到改善。
当应变片阻值和应变量相同时,其桥路输出电压U02=EKε/2。
三、所需器件及模块1号金属箔式应变片传感器实验模块、14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块、20g 砝码10只、±15V电源、±2V电源、万用表(自备)。
四、实验步骤1、传感器安装、调试同实验1.3.1.3,14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块差动放大器调零。
具体线路见图1-2。
2、 R1、R2为1号金属箔式应变片传感器实验模块上方的应变片为半桥,注意R2应和R1受力状态相反。
R3和R4为另一组组成的另外半桥。
即将传感器中两片受力相反(一片受拉、一片受压)的电阻应变片作为电桥的相邻边。
1号金属箔式应变片传感器实验模块R1、R2作电桥的一半,然后在两端接±4V直流电源,14号模块中接入1号仪器放大器Vin+、Vin-输入端再重新调为“0”,调W5、W6使数显表为“0”。
将实验数据记入表1-2,计算灵敏度S2=ΔU/ΔW,非线性误差δf2。
五、思考题1、半桥测量时两片不同受力状态的电阻应变片接入电桥时,应放在:(1)对边(2)邻边。
2、桥路(差动电桥)测量时存在非线性误差,是因为:(1)电桥测量原理上存在非线性?(2)应变片应变效应是非线性的(3)调零值不是真正为零。
实验三全桥性能实验一、实验目的了解全桥测量电路的优点。
二、实验原理全桥测量电路中,将受力性质相同的两应变片接入电桥对边,不同的接入邻边当应变片初始阻值:R1=R2=R3=R4,其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时,其桥路输出电压U03=KEε。
其输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性误差和温度误差均得到改善。
三、所需器件及模块1号金属箔式应变片传感器实验模块、14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块、20g 砝码20只、±15V电源、±4V电源、万用表(自备)。
四、实验步骤1、将1号金属箔式应变片传感器实验模块的K1置于ON开的位置,R1、R2、R3、R4各作电桥的邻边,组成一个完整直流电桥。
R1头和R3头连接并接电源+4V,R2尾与R4尾已相连接电源-4V。
用屏蔽线与14号模块输入端连接。
(见上图)2、将14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块接上电源±15V,其差动放大输出端V02接数显表0-2V输入端,调节W5、W6使数显表为0.000V,W3、W4为增益调节电位器,保持和实验一、二相同增益,故不能调节。
3、放一个20g砝码记录实验结果填入表中,直至10枚砝码放完。
然后进行灵敏度和非线性误差计算。
五、思考题1、全桥测量中,当两组对边(R1、R3为对边)电阻值R相同时,即R1=R3,R2=R4,而R1≠R2时,是否可以组成全桥:(1)可以(2)不可以。
2、某工程技术人员在进行材料拉力测试时在棒材上贴了两组变片,如何利用这四片电阻应变片组成电桥,是否需要外加电阻。
实验四扩散硅压阻式压力传感器的压力测量实验一、实验目的了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。
二、所需器件及模块2号扩散硅压阻式压力传感器实验模块、14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块、数显单元0—2V、直流稳压源±4V、±15V、恒流源0.5—10mA。
三、实验步骤1、按图2-1把2号扩散硅压阻式压力传感器实验模块VS端连接+4V电压或5mA恒流源。
V0+、V0-输出用屏蔽线连接线到14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块仪器输入端,并接通电源。
2、将2号扩散硅压阻式压力传感器实验模块的P1、P2加压旋钮旋出,使压力表均指示为O。
压力传感器有4个端子:1端接地线,2端为U0+。
3端VS接+4V电源,4端为U0-。
1、2、3、4端顺序排列见图 2-1 。
3、14号实验模板上W5、W6用于调节零位,W3、W4可调放大倍数,W3为6,W4为30,放大器输出V02接到实验台数显表的V+插座。
将显示表选择开关拨到2V档,反复调节W5、W6使数显表显示为零。
4、旋动P1旋钮加压,如输出为正为正压,反之P1松开使压力表为0,旋动P2旋钮加压,输出为负值为负压。
5、分别对应P1或P2将压力和输出一一记录下来。
6、如果本实验装置要成为一个压力计,则必须对电路进行标定,方法如下:输入40Kpa气压,调节W5或W6(低限调节),使数显表显示0.400V,当输入100KPa气压,调节W3、W4(高限调节)使数显表显示1.000V这个过程反复调节直到足够的精度即可。
(因传感器非线性误差、压力计误差可能较大)四、思考题利用本系统如何进行真空度测量?实验六电涡流传感器测量振动实验一、实验目的了解电涡流传感器测量振动的原理与方法。
二、实验原理根据电涡流传感器动态特性和位移特性,选择合适的工作点即可测量振幅。
三、所需器件及模块3号振动测量实验模块、电涡流传感器、1-30低频振荡器、直流电源、示波器。
四、实验步骤1、根据图 3-1安装连接线。
注意传感器端面与振动台面(铜箔材料)之间的安装距离为线性区域。
实验模块输出端TP3接示波器A通道,接入-15V电源。
2、将低频振荡信号接入振动台激励源C、D插孔。
3、低频振荡器幅度旋钮初始为零,慢慢增大幅度,控制振动台面与传感器端面不要碰撞。
4、用示波器观察电涡流实验模块输出端TP3波形,调节传感器安装支架高度,读取正弦波形失真最小时的电压峰一峰值。
(出厂时已经调整,学校可以自行适当调整)5、保持振动台的振动频率不变,改变振动幅度可测出相应的传感器输出电压峰一峰值。
作振幅特性:6、保持振幅不变,(1-30Hz输出幅度不变)改变频率测出传感器TP3幅度,作出传感器幅频特性。
五、思考题1、电涡流传感器动态响应好可以测高频振动的物体,电涡流传感器的可测高频上限受什么限制?2、有一个振动频率为10KHz的被物体需要测其振动参数,你是选用压电式传感器还是电涡流传感器或认为两者均可?3、能否用本系统数显表头,显示振动?还需要添加什么单元,如何实行?实验七霍尔式传感器测量振动实验一、实验目的了解霍尔式传感器在振动测量中的应用。
二、实验原理利用霍尔元件在梯度磁块中,运动产生的电动势大小变化来检测振动大小。
三、所需器件及模块3号振动测量模块、1-30Hz低频振荡器、1KHz音频、±15V、±4V、双踪示波器<自备>。
四、实验步骤1、按图3-3接线。
2、在+A端接入+4V电压,-B端接入-4V电压。
3、示波器A通道接V01端。
4、 1-30低频振荡器接入C端、D端,幅度为最小。