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电⼯测量与实验技术实验教案<<电⼯测量与实验技术>>课程教学安排实验内容：实验⼀、电路元件伏安特性的测试实验⼆、叠加定理和替代定实验三、戴维南定理实验四、⽇光灯电路实验五、功率因数的提⾼实验六、⼀阶电路实验七、⼆阶电路实验⼋、R.L.C元件的特性实验九、RLC串联电路实验⼗、均匀传输线仿真线测量实验⼗⼀、单管共射放⼤电路实验⼗⼆、阻容耦合负反馈放⼤器实验⼗三、差动放⼤电路实验⼗四、稳压电源电路实验⼗五、TTL与⾮门电路的测试实验⼗六、集成组合逻辑电路实验⼗七、JK触发器的实验测试实验⼗⼋、计数译码显⽰电路综合实验实验⼗九、555集成电路定时器及应⽤实验⼆⼗、环形振荡器电路评分标准：实验操作 5 0%考核30%实验报告20%本课程的任务和要求通过该门课程的学习,学⽣在实验技能⽅⾯应⽤技术达到下列要求(1)、正确使⽤电流表.万⽤表.功率表及常⽤的⼀些电⼯设备;学会使⽤⽰波器.信号发⽣器，晶体管稳压电源.晶体管毫伏表. (2)、掌握基本的测量技术,如测量电压.电流、功率、频率、相位时间及电路的主要技术指标。
(3)、具有查阅电⼦器件⼿册的能⼒。
(4)、能按电路图连接实验线路和合理布线初步具体分析、寻找和排除常见故障的能⼒。
(5)、具有根据实验任务确定实验⽅案,选择合适元件设计线路的初步能⼒,具有选择常⽤电⼯仪表，设备进⾏实验的能⼒。
(6)、能独⽴写出严谨，有理论分析.事实求是.⽂字通顺的实验报告。
⼀、实验的⼀般过程1、预习2、基本操作程序(1)熟悉设备(2)连接线路(3)检查调整(4)操作记录(5)核对检查(6)注意事项3、报告的编写实验报告⼀般应包括以下主要内容(1)实验⽬的及任务(2)实验电路及使⽤的设备,实验原理及⽅法.(3)实验数据.(4)数据处理.包括整理数据,估计误差,通过计算得到结果,绘制出表⽰实验结果的实验曲线等.(5)结论与分析讨论、包括通过实验得出结论,对实验中发⽣的现象、问题、事故等的分析讨论,实验的收获体会,对改进实验的建议等.4．实验安全注意事项(1).实验中经常要与220V⾄380V的交流电压打交道,如果忽视安全⽤电或粗⼼⼤意.就很容易触电.为确保⾃⾝和他⼈的安全,实验中应做到以下⼏点;a.遵守接线基本规则,先把设备.仪表.电路之间的线接好,经⾃查和互查⽆误后,再接电源线,经⽼师检查允许后,再合闸.拆线顺序为先切断电源和先拆电源线,再拆其它线.b.绝对不能把⼀头已接在电源的导线的另⼀头空甩着.电路其它部分也不能有空甩线头的现象.线接好后,多余的.暂时不⽤的导线都要拿开,放在合适地⽅.C.实验中要多加⼩⼼,⼿和⾝体绝对不能碰任何⾦属部分(包括仪器外壳),养成实验时⼿始终拿绝缘部分的好习惯,同时要绝对克服⼿习惯性的摸这摸那的坏习惯,杜绝将整个⼿都放在测试点上的不良测试⽅法.d.万⼀遇到触电事故,不要慌乱,应迅速断开电原,拉下闸⼑,使触电者尽快脱离电源,然后抓紧时间送医院或请医务⼈员前来珍治.实验⼀、电路元件伏安特性的测定⼀、实验⽬的掌握线性电阻元件、⾮线性电阻元件------半导体⼆级管以及电压源伏安特性的测试技能.1.加深对性电阻元件、⾮线性电阻元件以及电源伏安特性的理解,验证欧姆定律。
电气测试技术教学设计一、前言电气测试技术作为电气工程领域中的重要分支，对于电气设备的维护、保养和控制具有重要的作用。
在电气测试技术教学中，如何提高学生的兴趣，让他们更好的掌握知识并应用到实践中，是我们需要重视的问题。
因此，本文主要介绍一些关于电气测试技术教学设计的思路和方法。
二、教学目标1.掌握电气测试仪器的基本原理和使用方法；2.理解电路测试中常见的测试方法和技术；3.学会如何分析电路测试结果并制定相应的方案。
三、教学内容电气测试技术的教学内容根据具体的课程设置可能会有所不同，但是我们可以按照一般的框架进行分类归纳。
1. 测试仪器（1）示波器：介绍示波器的工作原理，如何使用示波器进行测试。
（2）数字电表：介绍数字电表的工作原理，如何正确使用数字电表进行测试。
（3）LCR谐振仪：介绍LCR谐振仪的工作原理，如何正确使用LCR谐振仪进行测试。
2. 测试方法（1）直流电路测试：介绍直流电路测试的基本原理和方法，如何进行有关电路参数的测试。
（2）交流电路测试：介绍交流电路测试的基本原理和方法，如何进行有关电路参数的测试。
（3）数字信号测试：介绍数字信号测试的基本原理和方法，如何进行信号的采集和分析。
3. 测试结果分析（1）测试数据分析：进一步处理得到的测试数据，分析电路的性能和问题，给出相应的方案。
（2）测试报告撰写：根据测试数据和分析结果，编写相关的测试报告，总结电路的特点和存在的问题。
四、教学方法在电气测试技术的教学过程中，需要使用多种不同的教学方法，以达到更好的教学效果。
1. 讲解法通过教师的讲解将相关的理论知识介绍给学生，让学生快速了解电气测试技术的基本概念和操作方法。
2. 实验操作法通过实验操作的方式，让学生了解测试仪器的实际操作方法，掌握测试过程和测试结果的处理方法。
3. 课堂讨论法在讲解的基础上，引导学生开展课堂讨论，展开交流和思维碰撞，加深理解和认识。
4. 实际案例分析法通过实际案例，分析和探讨应用电气测试技术的各种情境，加深学生的理解和认识，并培养学生的综合分析和解决问题的能力。
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。
电气测试技术第四版课程设计一、设计背景电气测试技术是现代电气工程中必不可少的一门学科。
通过测试可以有效地发现电气系统中存在的问题并加以解决，提高电气系统的安全性、可靠性和稳定性。
本次课程设计的主要目的是让学生了解电气测试技术的基本理论知识和实际应用技巧，培养学生分析、解决问题的能力。
二、设计内容1. 课程简介本课程旨在介绍电气测试技术的基本理论和实际应用技巧。
主要包括电气测试的基本概念和原理、电气测试仪器的使用方法、电气测试应用实例等方面的内容。
2. 教学目标通过本课程的学习，学生应达到以下目标：•了解电气测试技术的基本概念和原理；•掌握电气测试仪器的使用方法；•能够熟练应用电气测试技术进行故障诊断和排除；•培养学生分析、解决问题的能力。
3. 课程设置本课程分为理论讲解和实践操作两个部分。
理论讲解理论讲解主要包括以下内容：1.电气测试的基本概念和原理；2.电气测试仪器的种类和使用方法；3.电气测试的应用场景和实际案例。
实践操作实践操作主要包括以下内容：1.对电气系统进行测试；2.分析测试结果；3.处理和解决测试中出现的问题。
4. 教学方法本课程采用理论教学与实践操作相结合的教学方法，通过讲解、演示和实际操作的方式，让学生更好地掌握电气测试技术的基本理论和实际应用技巧。
5. 考核方法本课程考核包括实验报告和成果展示两个环节。
实验报告学生需要根据实际操作情况，撰写实验报告，说明测试过程、测试结果及处理方法，报告内容应包括以下要点：1.实验目的和原理；2.实验步骤和操作方法；3.实验结果和分析；4.实验感想和总结。
成果展示学生需要在班级内进行成果展示，陈述自己实际操作时的难点和解决方法，展示测试结果及分析对于电气系统安全的作用。
三、教学资源教学资源主要包括以下方面：1. 仪器设备本次课程所需的仪器设备包括数字万用表、示波器、接地电阻测试仪、电流表等。
2. 实验器材本次课程所需的实验器材包括继电器、电阻、电容、电感等。
电气测量技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握电气测量技术的基本原理、方法和应用，培养他们运用电气测量技术解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）理解电气测量技术的基本概念、分类和作用；（2）掌握电阻、电容、电感、电压、电流等基本电气量的测量方法；（3）熟悉测量仪器的结构、原理和操作方法；（4）了解电气测量技术在工程中的应用。
2.技能目标：（1）能够正确选择和使用测量仪器；（2）能够进行基本的电气测量实验，并处理实验数据；（3）具备分析、解决实际电气测量问题的能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对电气测量技术的兴趣，树立正确的科学态度；（2）培养学生团结协作、勇于探索的精神；（3）使学生认识到电气测量技术在生活和工业中的重要性，提高他们的社会责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.电气测量技术的基本概念、分类和作用；2.电阻、电容、电感、电压、电流等基本电气量的测量方法；3.测量仪器的结构、原理和操作方法；4.电气测量技术在工程中的应用案例；5.电气测量实验。
三、教学方法为实现教学目标，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解基本概念、原理和方法，引导学生掌握电气测量技术的基本知识；2.讨论法：学生针对实际问题进行讨论，培养他们分析问题和解决问题的能力；3.案例分析法：通过分析典型工程案例，使学生了解电气测量技术在实际工程中的应用；4.实验法：让学生亲自动手进行电气测量实验，提高他们的实践操作能力。
四、教学资源为实现教学目标，本课程将采用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、全面的知识体系；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识视野；3.多媒体资料：制作精美的课件、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣；4.实验设备：为学生提供充足的实验设备，保证实验教学的顺利进行。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化、全过程的评价方式，全面、客观地反映学生的学习成果。
电工测量与实验技术实验教案第一章：电工测量基础1.1 测量概述1.1.1 测量的重要性1.1.2 测量的分类1.1.3 测量误差与精度1.2 电工测量仪器仪表1.2.1 电工测量仪器仪表的分类1.2.2 电工测量仪器仪表的使用方法1.2.3 电工测量仪器仪表的维护与保养1.3 测量方法与测量电路1.3.1 测量方法的选择1.3.2 测量电路的设计1.3.3 测量电路的连接与调试第二章：电压与电流的测量2.1 电压测量2.1.1 直流电压测量2.1.2 交流电压测量2.1.3 电压测量的注意事项2.2 电流测量2.2.1 直流电流测量2.2.2 交流电流测量2.3 电压电流测量仪器的选择与使用2.3.1 电压电流测量仪器的选择原则2.3.2 电压电流测量仪器的使用方法2.3.3 电压电流测量仪器的维护与保养第三章：电阻与电感的测量3.1 电阻测量3.1.1 直流电阻测量3.1.2 交流电阻测量3.1.3 电阻测量的注意事项3.2 电感测量3.2.1 直流电感测量3.2.2 交流电感测量3.2.3 电感测量的注意事项3.3 电阻电感测量仪器的选择与使用3.3.1 电阻电感测量仪器的选择原则3.3.2 电阻电感测量仪器的使用方法3.3.3 电阻电感测量仪器的维护与保养第四章：电容与电感的测量4.1 电容测量4.1.1 直流电容测量4.1.2 交流电容测量4.2 电感测量4.2.1 直流电感测量4.2.2 交流电感测量4.2.3 电感测量的注意事项4.3 电容电感测量仪器的选择与使用4.3.1 电容电感测量仪器的选择原则4.3.2 电容电感测量仪器的使用方法4.3.3 电容电感测量仪器的维护与保养第五章：电力系统测量与实验5.1 电力系统概述5.1.1 电力系统的组成5.1.2 电力系统的运行原理5.1.3 电力系统的测量目的与意义5.2 电力系统测量方法与测量仪器5.2.1 电力系统测量方法5.2.2 电力系统测量仪器5.2.3 电力系统测量电路的设计与连接5.3 电力系统实验操作与数据分析5.3.1 电力系统实验操作步骤5.3.2 电力系统实验数据的采集与处理5.3.3 电力系统实验结果的分析与评价第六章：信号发生器与频率测量6.1 信号发生器概述6.1.1 信号发生器的作用6.1.2 信号发生器的分类6.1.3 信号发生器的主要参数6.2 信号发生器的使用与调节6.2.1 信号发生器的使用方法6.2.2 信号发生器的调节技巧6.2.3 信号发生器的维护与保养6.3 频率测量6.3.1 频率测量原理6.3.2 频率测量仪器与设备6.3.3 频率测量的操作步骤与注意事项第七章：相位与波形测量7.1 相位测量7.1.1 相位测量原理7.1.2 相位测量仪器与设备7.1.3 相位测量的操作步骤与注意事项7.2 波形测量7.2.1 波形测量原理7.2.2 波形测量仪器与设备7.2.3 波形测量的操作步骤与注意事项7.3 相位与波形测量的应用实例7.3.1 相位与波形测量在电工测量中的应用7.3.2 相位与波形测量在电力系统中的应用7.3.3 相位与波形测量在通信系统中的应用第八章：电力系统稳定性与控制实验8.1 电力系统稳定性概述8.1.1 电力系统稳定性的定义8.1.2 电力系统稳定性的分类8.1.3 电力系统稳定性的评价指标8.2 电力系统稳定性实验设备与方法8.2.1 电力系统稳定性实验设备8.2.2 电力系统稳定性实验方法8.2.3 电力系统稳定性实验操作步骤8.3 电力系统稳定性控制技术8.3.1 电力系统稳定性控制原理8.3.2 电力系统稳定性控制方法8.3.3 电力系统稳定性控制技术的应用第九章：电力系统保护与自动化实验9.1 电力系统保护概述9.1.1 电力系统保护的作用9.1.2 电力系统保护的分类9.1.3 电力系统保护的原则与要求9.2 电力系统保护装置与实验9.2.1 电力系统保护装置的类型与结构9.2.2 电力系统保护装置的实验方法9.2.3 电力系统保护装置的实验操作步骤9.3 电力系统自动化技术9.3.1 电力系统自动化技术的定义与作用9.3.2 电力系统自动化技术的主要内容9.3.3 电力系统自动化技术的应用实例第十章：实验报告与数据分析10.1.1 实验报告的结构与内容10.2 实验数据的处理与分析10.2.1 实验数据的处理方法10.2.2 实验数据的分析方法10.2.3 实验结果的判断与评价10.3.2 实验中存在的问题与反思10.3.3 实验改进措施与建议重点和难点解析一、电工测量基础中的测量误差与精度，以及电工测量仪器仪表的使用方法与维护保养；二、电压与电流的测量方法，以及测量电路的设计与调试；三、电阻与电感的测量方法，以及测量电路的设计与调试；四、电容与电感的测量方法，以及测量电路的设计与调试；五、电力系统测量与实验中的测量目的与意义，以及电力系统测量电路的设计与连接；六、信号发生器与频率测量的使用方法与调节技巧，以及频率测量的操作步骤与注意事项；七、相位与波形测量的原理，以及相位与波形测量的操作步骤与注意事项；八、电力系统稳定性与控制实验中的电力系统稳定性评价指标，以及电力系统稳定性控制技术的应用；九、电力系统保护与自动化实验中的电力系统保护原则与要求，以及电力系统自动化技术的应用实例；对于每个重点环节的详细补充和说明如下：一、在电工测量基础中，测量误差与精度是重点，因为准确的测量结果是保证实验可靠性的基础。
“电气测试基本技术”课程项目教学设计方案第一篇：“电气测试基本技术”课程项目教学设计方案“电气测试基本技术”课程项目教学设计方案摘要：“电气测试基本技术”是电气类一门应用技术课程，随着科技发展和学生培养模式的改变，本课程教改势在必行。
本文通过对课程教学内容的优化重组，加强学生动手能力培养，采用多种教学模式，创新教学评价体系，提高教学质量。
关键词：电气测试技术项目教学设计方案一、课程性质与定位“电气测试基本技术”是电类专业的基础专业技术课之一，其实践性和应用性都很强。
经过本课程学习与考核，学生将掌握基本电气测量仪器、仪表的使用，掌握电气测量的基本方法及电测量指示仪表的检验方法等电类专业基本技能，是其他电力类专业技能学习的基础，起着承前启后的重要作用。
随着职业教育办学模式的改变，培养模式正在向着工学结合、学以致用转变，教学模式逐渐向着行动导向、因材施教发展[1]。
“电气测试基本技术”课程将直接服务于生产实际，因此应充分体现课程的实践性和专业针对性[2]。
本文总结了课程教改过程中创新的教学方法、教学模式及考核方法。
二、课程的内容及教学要求1.课程内容针对不同专业对本课程的侧重点不同，进行教学内容调整和课程结构调整，优化课程教学内容，展开授课及实验内容重组，并增加教材中不包含却与电测内容或专业关系紧密的内容。
后期教学可根据具体专业特点选择不同教学模块和实验项目。
本课程的内容设计是以工作任务（即各种具体仪器仪表的使用）制定不同的实训项目，下表中列出本课程的主要内容，教学重点、难点及教学方案的选择。
把以上内容解构为以下实训项目：磁电系仪表的使用，电磁系仪表的使用，电动系仪表的使用，万用表和钳形电流表的使用，感应系电能表仪表的使用，兆欧表和接地电阻测量仪的使用，测量用互感器的使用，数字式仪表的使用及学生自主设计实验等[3]。
2.课程要求及培养目标（1）专业知识要求①了解电气测量的基本概念、方法和测量误差，电气测量安全知识；②掌握常用电测仪表如电磁系仪表、磁电系仪表、电动系仪表、万用表、钳形电流表、兆欧表、接地电阻测量仪、电能表、互感器的基本结构、基本原理及使用训练；③掌握指示仪表的检验项目、技术要求和检验方法；④掌握电量变送器、电桥、示波器及数字仪表的基本原理和使用训练；⑤了解非电量的电测量技术；⑥掌握独立设计测量电路及接线图。
课时：2课时年级：高二学科：物理教学目标：1. 了解电气测量的基本概念和意义。
2. 掌握常用电气测量仪表的原理、结构和使用方法。
3. 熟悉电气测量中的误差处理和数据处理方法。
4. 培养学生的动手能力和实验技能。
教学重点：1. 常用电气测量仪表的原理、结构和使用方法。
2. 电气测量中的误差处理和数据处理方法。
教学难点：1. 电气测量误差的来源和分类。
2. 误差处理和数据处理的方法。
教学过程：一、导入1. 引导学生回顾已学过的物理知识，如电流、电压、电阻等。
2. 提问：在实际生活中，如何测量这些物理量呢？3. 引出电气测量的概念和意义。
二、新课讲授1. 电气测量的基本概念- 解释电气测量的定义和目的。
- 举例说明电气测量在生活和生产中的应用。
2. 常用电气测量仪表- 电流表：介绍电流表的原理、结构、量程和精度。
- 电压表：介绍电压表的原理、结构、量程和精度。
- 电阻表：介绍电阻表的原理、结构、量程和精度。
3. 电气测量中的误差处理和数据处理方法- 误差的来源和分类：系统误差、随机误差。
- 误差处理方法：误差修正、加权平均法。
- 数据处理方法：有效数字、数据处理软件。
三、课堂练习1. 让学生根据所学知识，分析并解决以下问题：- 如何选择合适的电流表、电压表和电阻表？- 如何减小测量误差？- 如何进行数据处理？2. 分组讨论，每组选取一个实际问题进行测量实验，并记录实验数据。
四、实验演示1. 教师演示常用电气测量仪表的使用方法，如电流表、电压表和电阻表的接线、读数等。
2. 学生跟随教师进行实验操作，巩固所学知识。
五、总结与反思1. 总结本节课所学内容，强调电气测量的重要性和应用。
2. 鼓励学生在日常生活中关注电气测量，提高实践能力。
教学评价：1. 学生能够熟练掌握常用电气测量仪表的原理、结构和使用方法。
2. 学生能够正确处理测量误差和进行数据处理。
3. 学生能够运用所学知识解决实际问题。
教学资源：1. 教材：《物理》2. 教学课件3. 常用电气测量仪表4. 实验器材备注：本教案仅供参考，教师可根据实际情况进行调整。
一、实验名称电气测量技术实验二、实验目的1. 熟悉电气测量仪器的使用方法和原理。
2. 掌握基本的电气测量技术，包括电压、电流、电阻等参数的测量。
3. 学会使用万用表等仪器进行电路参数的测量和故障诊断。
4. 培养严谨的科学实验态度和良好的实验操作技能。
三、实验原理电气测量技术是利用测量仪器对电路中的电压、电流、电阻等电气参数进行测量的技术。
常见的测量仪器有万用表、示波器、交流电流表、交流电压表等。
本实验主要使用万用表进行测量。
四、实验仪器与设备1. 万用表2. 电阻器3. 电容器4. 电流表5. 电压表6. 连接线7. 电源五、实验步骤1. 测量电阻（1）将电阻器接入电路中，确保电路连接正确。
（2）打开万用表，选择电阻测量功能。
（3）将万用表的两个表笔分别连接到电阻器的两端。
（4）读取电阻值，记录实验数据。
2. 测量电压（1）将电压表接入电路中，确保电路连接正确。
（2）打开电压表，选择电压测量功能。
（3）将电压表的两个表笔分别连接到待测电压的两端。
（4）读取电压值，记录实验数据。
3. 测量电流（1）将电流表接入电路中，确保电路连接正确。
（2）打开电流表，选择电流测量功能。
（3）将电流表的两个表笔分别连接到待测电流的两端。
（4）读取电流值，记录实验数据。
4. 故障诊断（1）根据实验数据，分析电路中可能存在的故障。
（2）使用万用表对电路中的元件进行测量，判断故障原因。
（3）根据故障原因，提出解决故障的方法。
六、实验数据与处理1. 电阻测量数据电阻器阻值：R = 100Ω测量值：R1 = 99.5Ω，R2 = 100.2Ω，R3 = 99.8Ω平均值：R = (R1 + R2 + R3) / 3 = 99.9Ω2. 电压测量数据电源电压：U = 5V测量值：U1 = 4.9V，U2 = 5.1V，U3 = 5.0V平均值：U = (U1 + U2 + U3) / 3 = 5.0V3. 电流测量数据电源电流：I = 1A测量值：I1 = 0.9A，I2 = 1.1A，I3 = 1.0A平均值：I = (I1 + I2 + I3) / 3 = 1.0A七、实验结果与分析1. 电阻测量结果与实际值基本一致，说明实验操作正确，测量仪器准确。
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。
霍尔式：HZ-1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。
电涡流式：多股漆包线绕制的扁平线圈与金属涡流片组成的传感器，线性范围>1mm。
光电式传感器装于电机侧旁。
两副平行式悬臂梁顶端均装有置于激振线圈内的永久磁钢，右边圆盘式工作台由“激振I ”带动，左边平行式悬臂梁由“激振II ”带动。
为进行温度实验，左边悬臂梁之间装有电加热器一组，加热电源取自15V 直流电源，工作时能获得高于温度30℃左右的升温。
以上传感器以及加热器、激振线圈的引线端均位于仪器下部面板最上端一排。
实验工作台上还装有测速电机一组及控制、调速开关。
两只测微头分别装在左、右两边的支架上。
二、信号及显示部分：位于仪器上部面板低频振荡器：1~30Hz 输出连续可调，Vp-p 值20V ，最大输出电流0.5A ，Vi 端插口可提供用作电流放大器。
音频振荡器：0.4KHz~10KHz 输出连续可调，Vp-p 值20V ，180°、0°为反相输出，Lv 端最大功率输出0.5A 。
直流稳压电源：±15V ，提供仪器电路工作电源和温度实验时的加热电源，最大输出1.5A 。
±2V~±10V ，档距2V ，分五档输出，提供直流信号源，最大输出电流1.5A 。
数字式电压/频率表：3 位显示，分2V 、20V 、2KHz 、20KHz 四档，灵敏度≥50mV ，频率显示5Hz~20KHz 。
指针式直流毫伏表：测量范围500Mv 、50mV 、5mV 三档，精度2.5%。
三、处理电路：位于仪器下部面板电桥：用于组成应变电桥，面板上虚线所示电阻为虚设，仅为组桥提供插座。
R 1、R 2、R 3为350Ω标准电阻，W D 为直流调节电位器，W A 为交流调节电位器。
差动放大器：增益可调比例直流放大器，可接成同相、反相、差动结构，增益1-100倍。
光电变换器：提供红外发射、接收、稳幅、变换，输出模拟信号电压与频率变换方波信号。
四芯航空插座上装有光电转换装置和两根多模光纤（一根接收，一根发射）组成的光强型光纤传感器。
电容变换器：由高频振荡、放大和双T 电桥组成。
移相器：允许输入电压20Vp-p ，移相范围±40°（随频率有所变化）。
相敏检波器：极性反转电路构成，所需最小参考电压0.5Vp-p ，允许最大输入电压20Vp-p 。
电荷放大器：电容反馈式放大器，用于放大压电加速度传感器输出的电荷信号。
电压放大器：增益5倍的高阻放大器。
涡流变换器：变频式调幅变换电路，传感器线圈是三点式振荡电路中的一个元件。
温度变换器：根据输入端热敏电阻值及P -N 结温度传感器信号变化输出电压信号相12应变化的变换电路。
低通滤波器：由50Hz陷波器和RC滤波器组成，转折频率35Hz左右。
使用仪器时打开电源开关，检查交、直流信号源及显示仪表是否正常。
仪器下部面板左下角处的开关控制处理电路的±15V工作电源，进行实验时请勿关掉。
指针式毫伏表工作前需对地短路调零，取掉短路线后指针有所偏转是正常现象，不影响测试。
请用户注意，本仪器是实验性仪器，各电路完成的实验主要目的是对各传感器测试电路做定性的验证，而非工程应用型的传感器定量测试。
各电路和传感器性能建议通过以下实验检查是否正常：1．应变片及差动放大器，参考附图2进行单臂、半桥和全桥实验，各应变片是否正常可用万用表电阻档在应变片两端测量。
各接线图两个节点间即为一实验接插线，接插线可多根迭插，为保证接触良好插入插孔后请将插头稍许旋转。
2．半导体应变片，进行半导体应变片直流半桥实验。
3．热电偶，按附图4接线，加热器接15V电源，另一端接地，观察随温度升高热电势的变化。
4．热敏式，按附图5接线，进行“热敏传感器实验”，电热器加热升温，观察随温度升高“V0”端输出电压变化情况，注意热敏电阻是负温度系数。
5．P-N结温度式，进行P-N结温度传感器测温实验，注意电压表2V档显示值为绝对温度T。
6．进行“移相器实验”，用双踪示波器观察两通道波形。
7．进行“相敏检波器实验”，相敏检波端口序数请参照附图6，其中4端为参考电压输入端。
8．进行“电容式传感器特性”实验，接线参照附图7。
当振动圆盘带动动片上下移动时，电容变换器V0端电压应正负过零变化。
9．进行“光纤传感器——位移测量”，光纤探头可安装在原电涡流线圈的横支架上固定，端面垂直于镀铬反射片，旋动测微头带动反射片位置变化，从“V0”端读出电压变化值。
光电变换器“F0”端输出频率变化方波信号。
测频率变化时可参照“光纤传感器——转速测试”步骤进行。
10．进行光电式传感器测速实验，V F端输出的是频率信号。
11．将低频振荡器输出信号送入低通滤波器输入端、输出端用示波器观察，注意根据低通输出幅值调节输入信号大小。
12．进行“差动变压器性能”实验，检查电感式传感器性能，实验前要找出次级线圈同名端，次级所接示波器为悬浮工作状态。
13．进行“霍尔式传感器直流激励特性”实验，接线参照附图9，直流激励信号绝对不能大于±2V，否则一定会造成霍尔元件烧坏。
14．进行“磁电式传感器”实验，磁电传感器两端接差动放大器输入端，用示波器观察输出波形，参见附图12。
15．进行“压电加速度传感器”实验，接线参见附图13。
此实验与上述第12项内容均无定量要求。
16．进行“电涡流传感器的静态标定”实验，接线参照图11，其中示波器观察波形端口应在涡流变换器的左上方，即接电涡流线圈处，右上端端口为输出经整流后的直流电压。
17．如果仪器是带微机接口和实验软件的，请参阅数据采集及处理说明。
数据采集卡已装入仪器中，其中A/D转换是12位转换器，无漏码最大分辨率1/2048（即0.05%），在此范围内的电压值可视为容许误差。
所以建议在做小信号实验（如应变电桥单臂实验）时选用合适的量程，以正确选取信号。
仪器后部的RS232接口请接计算机COM2口串行工作。
否则计算机将收不到信号。
仪器工作时需良好的接地，以减小干扰信号，并尽量远离电磁干扰源。
仪器的型号不同，传感器种类不同，则检查项目也会有所不同。
上述检查及实验能够完成则整台仪器各部分均为正常。
实验时请非常注意实验指导书中实验内容后的“注意事项”，要在确认接线无误的情况下开启电源，要尽量避免电源短路情况的发生，加热时“15V”电源不能直接接入应变片、热敏电阻和热电偶。
实验工作台上各传感器部分如位置不太正确可松动调节螺丝稍作调整，以按下振动梁松手，各部分能随梁上下振动而无碰擦为宜。
附件中的称重平台是在实验工作台左边的悬臂梁旁的测微头取开后装于顶端的永久磁钢上方，环形圆片代替砝码做称重实验。
实验开始前请检查实验连接线是否完好，以保证实验顺利进行。
本实验仪需防尘，以保证实验接触良好，仪器正常工作温度0℃~40℃。
实验一 霍尔传感器的应用――位移与振幅测量一、实验目的：1、 了解霍尔位移传感器的工作原理和结构，学会用霍尔传感器进行位移测试；2、 了解霍尔传感器在震动测量中的应用。
二、实验内容和要求1、 观察传感器综合试验仪上霍尔式位移传感器的结构；2、 直流激励下，用霍尔位移传感器进行静态位移测试；3、 直流激励下，用霍尔位移传感器进行震动测试；三、实验所需部件：1、 CYS 型传感器系统综合试验仪；本次实验所用模块包括：①直流稳压电源；②霍尔传感器；③电桥；④差动放大器；⑤毫伏表；⑥测微头；⑦低通滤波器2、 双踪示波器；3、 接插连接实验导线若干。
四、实验方法、步骤与结果测试：图1（一）、实验原理及方法实验台上的霍尔传感器，由两个环形磁钢组成梯度磁场和位于梯度磁场中的霍尔元件组成。
当保持霍尔元件的控制电流I 恒定，在与霍尔元件控制电流相垂直的方向上就有霍尔电势输出。
霍尔元件在梯度磁场上下移动时，输出的霍尔电势U0取决于其在磁场中的位移量x ，即U 0=kx ，所以测得电势大小就可知道霍尔元件的位移量。
（二）、实验步骤及结果测试1、霍尔传感器位移测试①相关仪表和电路调零差动放大器调零时请先将放大器的增益调至适中。
②按图1直流激励接线③旋转测微头，使测微头顶杆与振动盘接触。
调节振动盘上下位置，使霍尔元件基本位于梯度磁场的中间位置。
④开启电源，调节测微头和电位器WD ，使差放输出为零。
⑤ 上下移动测微头各3.5mm ，每变化0.5mm 读取响应电压值，并记入下表。
W D下移：2、直流激励下霍尔传感器震动测试①仍按图1直流激励接线，使系统调零，并松开测微头，使其脱离振动台。
②将低频振荡器接“激振I”，保持适当振幅，用示波器观察差动放大器输出波形。
③进一步提高低频振荡器的振幅，用示波器观察差动放大器的输出波形。
④改变激振器I的频率，进行观测，注意波形的变化。
