现代检测技术实验-实验指导书
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现代控制理论基于MATLAB的实验指导书第一部分实验要求1.实验前做好预习。
2.严格按照要求操作实验仪器,用毕恢复原状。
3.实验完成后,由指导教师检查实验记录、验收仪器后,方可离开。
4.实验报告应包括以下内容:1)实验目的;2)实验原理图;3)实验内容、步骤;4)仿真实验结果(保留仿真实验波形,读取关键参数);5)仿真实验结果分析。
第二部分MATLAB平台介绍实际生产过程中,大部分的系统是比较复杂的,并且要考虑安全性、经济性以及进行实验研究的可能性等,这在现场实验中往往不易做到,甚至根本不允许这样做。
这时,就需要把实际系统建立成物理模型或数学模型进行研究,然后把对模型实验研究的结果应用到实际系统中去,这种方法就叫做模拟仿真研究,简称仿真。
到目前为止,已形成了许多各具特色的仿真语言。
其中美国Mathworks软件公司的动态仿真集成软件Simulink与该公司著名的MATLAB软件集成在一起,成为当今最具影响力的控制系统应用软件。
国内MA TLAB软件的著名论坛为“MATLAB中文论坛”,网址为:https:///forum.php,建议同学们注册并参与论坛相关内容的讨论。
图1 MA TLAB仿真环境第三部分 实验实验一线性系统的时域分析实验目的熟悉MATLAB 环境,掌握用MATLAB 控制系统工具箱进行线性定常系统的时域分析、能控性与能观性分析、稳定性分析的方法。
实验要求完成指导书规定的实验内容,记录并分析实验结果,写出实验报告。
实验内容1.已知系统的状态模型,求系统在单位阶跃输入下的各状态变量、输出响应曲线。
例:[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡2121214493.69691.1,0107814.07814.05572.0x x y u x x x x 。
键入:a = [-0.5572, -0.7814; 0.7814,0]; b = [1; 0]; c = [1.9691,6.4493]; d = 0;[y, x, t]=step(a, b, c, d); plot(t, y); grid (回车,显示输出响应曲线。
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。
《现代仪器分析》实验指导书实验一 分光光度法测定高锰酸钾溶液的浓度3. 标准曲线的绘制另取4ml、5ml、6ml高锰酸钾溶液(0.001mol/L),分别加入到3个50ml容量瓶,加水稀释至刻度,充分摇匀;在最大吸收波长处,按浓度从低到高测定各溶液的吸光度A。
以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
4. 样品的测定取3.5ml待测样品加入到50ml容量瓶,加水稀释至刻度,充分摇匀;在最大吸收波长处测定吸光度。
利用标准曲线求出样品浓度。
四、实验记录及数据处理1、最大吸收峰的测定(1)不同吸收波长下三种浓度的吸光:(2)根据上表作A-λ曲线(吸收曲线),确定最大吸收峰的波长。
2、待测溶液浓度的测定(标准曲线法):根据实验记录作A-c曲线(标准曲线),确定待测液X的浓度Cx。
五、思考题1、λmax在定量分析中的意义是什么?2、本实验参比溶液是什么?实验二 邻二氮菲显色法测定铁的含量一、实验原理邻二氮菲(phen)和Fe2+在pH3~9的溶液中,生成一种稳定的橙红色络合物Fe(phen) 32+,其lgK=21.3,κ508=1.1 × 104L·mol-1·cm-1,铁含量在0.1~6μg·mL-1范围内遵守比尔定律。
其吸收曲线如图1-1所示。
显色前需用盐酸羟胺或抗坏血酸将Fe3+全部还原为Fe2+,然后再加入邻二氮菲,并调节溶液酸度至适宜的显色酸度范围。
有关反应如下:2Fe3++2NH2OH·HC1=2Fe2++N2↑+2H2O+4H++2C1-用分光光度法测定物质的含量,一般采用标准曲线法,即配制一系列浓度的标准溶液,在实验条件下依次测量各标准溶液的吸光度(A),以溶液的浓度为横坐标,相应的吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
在同样实验条件下,测定待测溶液的吸光度,根据测得吸光度值从标准曲线上查出相应的浓度值,即可计算试样中被测物质的质量浓度。
二、仪器和试剂1.仪器 721或722型分光光度计。
《现代检测技术》实验指导书李学聪冯燕编广东工业大学自动化学院二0一四年二月实验一 热电偶测温及校验一、 实验目的1.了解热电偶的结构及测温工作原理;2.掌握热电偶校验的基本方法;3.学习如何定期检验热电偶误差,判断是否及格。
二、 实验内容和要求观察热电偶,了解温控电加热器工作原理; 通过对K 型热电偶的测温和校验,了解热电偶的结构及测温工作原理;掌握热电偶的校验的基本方法;学习如何定期检验热电偶误差,判断是否合格。
三、 实验主要仪器设备和材料1. CSY2001B 型传感器系统综合实验台(下称主机) 1台2. 温度传感器实验模块 1块3. 热电偶镍铬 ― 镍硅热电偶(K,作被校热电偶) 1支 镍铬 ― 锰白铜热电偶(E,作控温及标准热电偶) 1支4. 213位数字万用表 1只四、 实验方法、步骤及结果测试1.观察热电偶,了解温控电加热器工作原理。
①拿起热电偶并握紧黑柄,然后旋开热电偶的金属保护套,缓慢抽出,观察热电偶的外形。
观察完后,将其旋紧并注意不可以让热电偶和金属保护套接触。
②温控器:作为热源的温度指示、控制、定温之用。
温度调节方式为时间比例式,绿灯亮时表示继电器吸合电炉加热,红灯亮时加热炉断电。
2.仪器连线(如图1所示)① 首先将综合实验台的电源开关置“关”, 然后将电源插头(实验桌前面)和加热炉电源插座插入综合实验台面板上的“220V 加热电源出”处;② 将热电偶工作端插进温度传感器实验模块上的加热炉炉膛内, E 和K 分度热电偶的冷端按极性(注意区分“+”和“—”)分别接在“温控”和“测试”端。
3.开启电源 将综合实验台和加热炉的电源开关打“开”。
4.设定温度和测量数据将功能开关置“设定”,调节旋钮设定温度为50℃, 然后将开关拨至“测量”位置;当炉温达到设定值时, 等待3―5分钟炉温恒定后,分别测量“温控”和“测试”的电压(开关保持在“温控”状态),交互测量四次,把输出的热电势记录于表2中。
LED灯具检验指导书文件doc一、引言本LED灯具检验指导书文件doc旨在为LED灯具的检验工作提供详细的指导,确保产品质量达到预期标准。
本指导书适用于公司内部LED 灯具的进货检验、过程检验和成品检验。
二、检验目的通过对LED灯具进行全面、严谨的检验,以确保产品质量符合相关标准,满足客户要求,降低质量风险。
三、检验范围本检验指导书适用于公司所生产的各类LED灯具,包括但不限于以下类型:LED灯泡、LED灯管、LED户外灯具等。
四、检验流程1、接收检验:在接收原材料、零部件及半成品时,应按照相关标准进行检验,确保符合设计要求。
2、过程检验:在生产过程中,对各工序进行巡检,确保产品质量在生产过程中得到控制。
3、成品检验:在产品完成后,应对产品进行全面检验,包括外观、性能、安全性等方面的检测。
五、检验方法及标准1、外观检测:观察LED灯具的外观是否光滑、无明显划痕、色泽均匀等。
2、性能检测:测试LED灯具的光通量、色温、光效等性能指标,确保符合设计要求。
3、安全性检测:检查LED灯具是否存在安全隐患,如触电风险、过热风险等。
4、可靠性检测:进行寿命测试、环境适应性测试等,以评估产品的可靠性。
六、检验记录与报告1、对每一批次的LED灯具都应进行详细的检验记录,包括产品名称、规格型号、生产批次、检验时间、检验人员等信息。
2、在完成检验后,应出具详细的检验报告,报告中需包含检验结果、合格或不合格项、改进建议等信息。
七、总结与展望本LED灯具检验指导书文件doc为LED灯具的检验工作提供了全面的指导,有助于确保产品质量达到预期标准。
通过实施本指导书,可降低质量风险,提高客户满意度。
随着公司业务的不断拓展和产品种类的不断增加,我们将继续完善和更新本指导书,以适应新的发展需求。
LED灯具检验报告一、引言随着科技的进步,LED灯具已经成为现代照明的主要方式之一。
为了确保LED灯具的质量和性能符合相关标准,本报告对其进行了详细的检验和评估。
《森林调查技术》实习指导书目录实训一 (1)实训二 (3)实训三 (7)实训四 (9)实训五 (11)实训一 立木材积测定一、实习目的1.掌握测高器的使用方法 2.掌握立木材积测算方法 二、实习备品及材料 1.仪器备品:SC-1型测高器,克里斯登测高器,DQW-2型望远测树仪,轮尺,皮尺,罗盘仪。
2.主要耗材:五株统一编号的立木。
三、实习内容 立木材积测定四、实验方法与步骤 (一)、伐倒木材积测算1.实测伐倒木树干长度及干基、树干长度二分之一处和小径头直径。
并按2米区或1米区划分。
要求测出各区分段中央直径和梢底直径,将测定结果填入表1—1中的相应位置。
2.按测定的直径从圆面积表、2米区分段材积表、梢头材积表中分别查出所对应的圆面积和材积。
3.按下列公式计算伐倒木材积: (1)中央断面求积式:V=g1/2.L(2)平均断面积求积式V=21(g0+gn ).L(3)牛顿求积式:V=61(g0+4g1/2+gn ).L(4)中央断面积求积式:V=(g1+g2+……+gn-1+gn )+31g/l/或V=l∑=ni g1i+31g/l/或V=V1+V2+……+Vn-1 + Vn +V/以上公式中:V—树干材积(m3)V1、V2、Vn-1、Vn—各区分段材积(m3).V/--梢头材积(m3).g0—干基断面积(m3).g1/2---树干中央断面积(㎡)g1、g2……gn+1、gn—各区分段中央断面积(㎡)g/--梢底断面积(㎡)。
gL—小头断面积(㎡)L—树干全长(m)l——各区分段长度l/——梢头长度将计算结果填入表1—24.以中央断面积区分求积式计算的材积为准,分别计算中央断面积式,平均断面积求积式,牛顿求积式的误差率:误差率(%)=测定值-实际值/实际值×100(二)、原条,原木检尺及材积确定1.将倒伐木树干按原条原木标准造材。
2.原条测定(1)根据原条检尺办法(GB4816-84“杉原条检验”)测定原条的实际长度及实际直径。
《传感器与检测技术》课程设计一.课程设计目的课程设计的目的是使学生能够将《传感器与检测技术》课程的内容有机的联系起来,形成系统的概念,培养学生综合应用知识的能力,掌握智能检测(或仪表)系统设计的基本思想和方法。
二.设计方法(一)智能化测量控制仪表的总体设计在设计一台智能化测量控制仪表时,首先要进行仪表的总体设计。
在课程设计中要考虑以下两点。
1.从整体到局部(自顶向下)的设计原则开始时,根据仪表功能和设计要求提出仪表设计的总任务,分别并绘制硬件和软件总框图,然后将总任务分解成一批可以独立表征的子任务,这些子任务再向下分,直到每个低级的子任务足够的简单,可以直接而且容易实现为止。
这些低级子任务可用模块化的方法来实现,有些子任务可以采用某些通用化的模块(模件)实现。
2.经济性要求为了获得较高的性能价格比,设计仪表时不应盲目地追求复杂高级的方案。
在满足性能指标的前提下,应尽可能采用简单的方案,因为方案简单意味着元器件少,可靠性高,从而也比较经济。
在进行实际的产品设计时,还应考虑仪表的可靠性要求、操作和维护的要求等。
(二)智能化测量控制仪表的硬件电路设计1.单片机芯片的选择课题中指定在MCS-51系列单片机中选择机种。
选择时,应考虑单片机的时钟频率、内部程序存储器和数据存储器容量、片内功能部件,以及相关的技术支持等因素。
2.存储器设计如果仪表中所涉及的程序或者数据量使单片机内部存储器难以满足要求时,应设计片外存储器。
3.输入/输出接口的设计单片机从测量环节或者说前向通道(包括A/D转换器和输入电路)输入测量信息、从键盘输入仪表需要的各种数据和信息(如功能选择,量程范围、阈值等)以及向显示器输出测量结果、仪表的工作状态(如报警信息)都需要通过接口电路实现,因此要设计相应的接口电路。
4.测量部分的设计测量部分通常由两大部分组成,即模拟测量部分和A/D转换器。
模拟测量部分如传感器、传感器测量电路、信号放大电路、滤波电路以及其它的信号调理电路都是一些独立的模块或组件,如果已有相应的模块芯片出售,设计时只要选用合适(符合技术要求)的芯片即可;如果没有相应的模块供应,则在设计时要根据仪表的技术指标,自行设计这些组件。
计量检测与仪器操作作业指导书第1章计量检测基础理论 (3)1.1 计量学概述 (3)1.2 计量单位制与量值传递 (3)1.3 测量误差与数据处理 (4)第2章通用计量检测方法 (4)2.1 长度测量 (4)2.1.1 测量工具 (4)2.1.2 测量方法 (4)2.1.3 测量注意事项 (5)2.2 角度测量 (5)2.2.1 测量工具 (5)2.2.2 测量方法 (5)2.2.3 测量注意事项 (5)2.3 重量测量 (5)2.3.1 测量工具 (5)2.3.2 测量方法 (5)2.3.3 测量注意事项 (5)第3章传感器技术与应用 (6)3.1 传感器概述 (6)3.2 传感器的工作原理与分类 (6)3.2.1 工作原理 (6)3.2.2 分类 (6)3.3 常用传感器及其应用 (6)3.3.1 力传感器 (6)3.3.2 温度传感器 (6)3.3.3 湿度传感器 (7)3.3.4 光电传感器 (7)3.3.5 气体传感器 (7)3.3.6 磁传感器 (7)3.3.7 声波传感器 (7)3.3.8 生物传感器 (7)第4章检测仪器概述 (7)4.1 检测仪器分类与组成 (7)4.2 检测仪器的功能指标 (8)4.3 检测仪器的选用与维护 (8)第5章电子天平操作 (8)5.1 电子天平的结构与原理 (8)5.1.1 结构描述 (8)5.1.2 工作原理 (9)5.2 电子天平的使用方法 (9)5.2.1 开机与预热 (9)5.2.3 清零与去皮 (9)5.2.4 称量结果记录与数据处理 (9)5.3 电子天平的校准与维护 (9)5.3.1 校准方法 (9)5.3.2 维护注意事项 (10)第6章万用表操作 (10)6.1 万用表的结构与功能 (10)6.1.1 结构概述 (10)6.1.2 功能介绍 (10)6.2 万用表的使用方法 (10)6.2.1 测量前的准备 (10)6.2.2 测量操作步骤 (10)6.3 万用表的校准与故障处理 (11)6.3.1 校准 (11)6.3.2 故障处理 (11)第7章示波器操作 (11)7.1 示波器的原理与分类 (11)7.1.1 原理 (11)7.1.2 分类 (11)7.2 示波器的使用方法 (12)7.2.1 开机准备 (12)7.2.2 基本操作 (12)7.2.3 测量操作 (12)7.3 示波器在实际测量中的应用 (12)7.3.1 信号观察 (12)7.3.2 故障诊断 (12)7.3.3 谐波分析 (12)7.3.4 信号调制与解调 (12)7.3.5 数字信号分析 (12)7.3.6 其他应用 (13)第8章频谱分析仪操作 (13)8.1 频谱分析仪的原理与结构 (13)8.1.1 原理概述 (13)8.1.2 结构组成 (13)8.2 频谱分析仪的使用方法 (13)8.2.1 开机准备 (13)8.2.2 参数设置 (13)8.2.3 信号接入 (13)8.2.4 频谱分析 (13)8.2.5 数据记录与输出 (13)8.3 频谱分析仪在信号测量中的应用 (14)8.3.1 信号识别 (14)8.3.2 信号监测 (14)8.3.4 故障诊断 (14)8.3.5 产品研发与测试 (14)第9章激光测距仪操作 (14)9.1 激光测距仪的原理与分类 (14)9.1.1 原理 (14)9.1.2 分类 (14)9.2 激光测距仪的使用方法 (15)9.2.1 开机与校准 (15)9.2.2 测量操作 (15)9.2.3 关闭与存储 (15)9.3 激光测距仪的维护与故障处理 (15)9.3.1 日常维护 (15)9.3.2 故障处理 (15)第10章计量检测质量控制 (15)10.1 计量检测质量管理体系 (15)10.1.1 质量管理体系构建 (15)10.1.2 质量管理体系运行 (16)10.2 计量检测质量控制方法 (16)10.2.1 数据采集与处理 (16)10.2.2 质量控制指标 (16)10.3 计量检测质量改进措施与实践 (16)10.3.1 质量改进策略 (16)10.3.2 质量改进实践 (16)第1章计量检测基础理论1.1 计量学概述计量学是一门研究测量方法和测量结果的科学。
最新检测实验一实验报告实验目的:本实验旨在探究最新检测技术在实际应用中的有效性和准确性。
通过对特定样本的检测,评估该技术在识别和分析目标物质方面的表现。
实验材料:1. 待测样本:包括液体、固体和气体样本,每种样本均含有预期检测的目标物质。
2. 最新检测设备:具备高灵敏度和高分辨率的检测仪器。
3. 对照样本:不含目标物质的样本,用于对比分析。
4. 数据记录工具:用于记录实验数据和结果。
5. 实验室基本设备:包括实验台、手套、护目镜等安全防护设备。
实验步骤:1. 准备工作:确保实验室环境符合安全标准,检测设备校准完毕,并准备好所有实验材料。
2. 样本处理:按照操作手册,对待测样本进行适当的前处理,以适应检测设备的要求。
3. 检测操作:开启检测设备,按照操作指南进行样本的检测。
记录设备的读数和分析结果。
4. 数据对比:使用对照样本进行检测,以验证设备读数的准确性和可靠性。
5. 结果分析:对比待测样本和对照样本的检测结果,评估新技术的检测性能。
6. 结论撰写:根据实验数据和分析结果,撰写实验报告,总结新技术的优势和可能的局限性。
实验结果:实验数据显示,最新检测技术在目标物质的识别和定量分析方面表现出色。
与对照样本相比,待测样本的检测结果具有高度的一致性和重复性。
此外,新技术在检测速度和操作便捷性方面也展现出明显优势。
结论:最新检测技术在本次实验中证明了其在实际应用中的有效性和准确性。
该技术的应用有望提高相关领域的检测效率和准确性,为未来的研究和开发提供了有力的工具。
然而,为了进一步优化该技术,建议进行更广泛的样本测试和长期稳定性评估。
现代测量与实验室管理2008年第3期 文章编号:1005-3387(2008)03-0035-36实验室作业指导书的编制与要求刘亚民 牛 蓓 周李华 叶德萍(中国测试技术研究院,成都 610021)0 引言对于任何一个实验室,都要根据相关文件和实验室的具体情况编制作业指导书。
本文对作业指导书的概念;一般需要编什么作业指导书;怎样编制作业指导书进行了介绍。
以期对实验室在实施I S O/ I EC17025中得到一定帮助,并能得到同行们的共同探讨,使我国的各类实验室在管理、建设中得到健康有序的发展。
1 作业指导书的概念与要求1.1 作业指导书的概念与理解何为作业指导书?在G B/T19023-2003/I S O/ TR10013∶2001中作了如下描述:作业指导书(work instructi ons)是“有关任务如何实施和记录的详细描述。
”它是9000系列标准中提出的,过去有时也用“实施细则”、“作业规程”等说法。
那么在什么情况下需要制定那些作业指导书呢?一般来说:“对没有作业指导书就会产生不利影响的所有活动,应当制定并保持作业指导书对实施进行描述。
”所以说,对每个实验室都要根据任务、对象、标准规范、使用的设备及方法、人员素质、活动的复杂程度及活动的目的等具体情况,制定相应的作业指导书,并指导各项活动的完整、规范的实施。
规范、指导各项活动的目的,就在于减少差错,预防差错,从而提高检测/校准工作质量。
1.2 作业指导书的要求作业指导书一般由实验室内部根据需要制定,并列入体系文件的第三层次。
它是体系文件中要素和程序文件的支持性文件,要素讲的是某一方面工作的要求,程序讲的是某一类工作怎么做,作业指导书讲的是具体某一项工作如何做。
比如测量结果不确定度,在I S O5的5中要求当需要时报出测量结果的同时,还应给出结果的不确定度信息;而程序文件中要求制定不确定度评定与表达的程序,规定了实验室在不确定度评定及表达这一类工作时应遵循的一般原则、方法及其适用范围;而作业指导书则是按那一个方法,用什么仪器,测量何种参数,那一个结果的不确定度具体评定过程及什么不确定度的值的详细说明。
现代(传感器)检测技术实验实验指导书目录1、THSRZ-2型传感器系统综合实验装置简介2、实验一金属箔式应变片——电子秤实验3、实验二交流全桥振幅测量实验4、实验三霍尔传感器转速测量实验5、实验四光电传感器转速测量实验6、实验五E 型热电偶测温实验7、实验六 E 型热电偶冷端温度补偿实验西安交通大学自动化系2008.11THSRZ-2 型传感器系统综合实验装置简介、概述“ THSRZ-2 型传感器系统综合实验装置”是将传感器、检测技术及计算机控制技术有机的结合,开发成功的新一代传感器系统实验设备。
实验装置由主控台、检测源模块、传感器及调理(模块) 、数据采集卡组成。
1. 主控台(1) 信号发生器:1k~10kHz 音频信号,Vp-p=0~17V 连续可调;(2) 1~30Hz低频信号,Vp-p=0~17V 连续可调,有短路保护功能;(3) 四组直流稳压电源:+24V,±15V、+5V、± 2~± 10V分五档输出、0~5V 可调,有短路保护功能;(4) 恒流源:0~20mA连续可调,最大输出电压12V;(5) 数字式电压表:量程0~20V,分为200mV、2V、20V 三档、精度0.5 级;(6) 数字式毫安表:量程0~20mA,三位半数字显示、精度0.5 级,有内侧外测功能;(7) 频率/ 转速表:频率测量范围1~9999Hz,转速测量范围1~9999rpm;(8) 计时器:0~9999s,精确到0.1s ;(9) 高精度温度调节仪:多种输入输出规格,人工智能调节以及参数自整定功能,先进控制算法,温度控制精度± 0.5 0C。
2. 检测源加热源:0~220V 交流电源加热,温度可控制在室温~1200C;转动源:0~24V 直流电源驱动,转速可调在0~3000rpm;振动源:振动频率1Hz~30Hz(可调),共振频率12Hz左右。
3. 各种传感器包括应变传感器:金属应变传感器、差动变压器、差动电容传感器、霍尔位移传感器、扩散硅压力传感器、光纤位移传感器、电涡流传感器、压电加速度传感器、磁电传感器、PT100、AD590、K 型热电偶、E型热电偶、Cu50、PN结温度传感器、NTC、PTC、气敏传感器(酒精敏感,可燃气体敏感)、湿敏传感器、光敏电阻、光敏二极管、红外传感器、磁阻传感器、光电开关传感器、霍尔开关传感器。
包括扭矩传感器、光纤压力传感器、超声位移传感器、PSD位移传感器、CCD电荷耦合传感器:、圆光栅传感器、长光栅传感器、液位传感器、涡轮式流量传感器。
4. 处理电路包括电桥、电压放大器、差动放大器、电荷放大器、电容放大器、低通滤波器、涡流变换器、相敏检波器、移相器、V/I 、F/V 转换电路、直流电机驱动等5. 数据采集高速USB数据采集卡:含 4 路模拟量输入, 2 路模拟量输出,8 路开关量输入输出,14 位A/D 转换,A/D 采样速率最大400kHz。
上位机软件:本软件配合USB数据采集卡使用,实时采集实验数据,对数据进行动态或静态处理和分析,双通道虚拟示波器、虚拟函数信号发生器、脚本编辑器功能。
实验一 金属箔式应变片——电子秤实验、实验目的:了解金属箔式应变片的应变效应,直流全桥工作原理和性能,了解电路的定标。
、实验仪器:应变传感器实验模块、托盘、砝码、数显电压表、± 15V 、± 4V 电源、万用表(自备) 三、实验原理:电阻丝在外力作用下发生机械变形时, 其电阻值发生变化, 这就是电阻应变效应, 描述电阻应变效应的关系式为RkR R式中 R 为电阻丝电阻相对变化;Rk 为应变灵敏系数;l为电阻丝长度相对变化。
l 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组件。
如图 1-1 所示,将四个金属箔应变片分别贴在双孔悬臂梁式弹性体的上下两侧, 弹性体受到压力发生形变, 应变片随 弹性体形变被拉伸,或被压缩。
图 1-1 双孔悬臂梁式称重传感器结构图1-1)图 1-2 全桥面板接线图全桥测量电路中,将受力性质相同的两只应变片接到电桥的对边,不同的接入邻边,如图 3-1,当应变片初始值相等,变化量也相等时,其桥路输出RUo= E(3-1 )R式中 E 为电桥电源电压。
R为电阻丝电阻相对变化; R式 3-1 表明,全桥输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性误差得到进一步改善。
电子称实验原理同全桥测量原理, 通过调节放大电路对电桥输出的放大倍数使电路输出电压 值为重量的对应值,电压量纲( V )改为重量量纲( g )即成一台比较原始的电子称。
四、实验内容与步骤1.应变传感器上的各应变片已分别接到应变传感器模块左上方的R1、 R2、R3、R4 上,可用万用表测量判别, R1=R2=R3=R4=350 Ω 。
2.差动放大器调零。
从主控台接入± 15V 电源,检查无误后,合上主控台电源开关,将差 动放大器的输入端 Ui 短接并与地短接,输出端 Uo 2 接数显电压表(选择 2V 档)。
将电位器 Rw3 调到增益最大位置(顺时针转到底) ,调节电位器 Rw4 使电压表显示为 0V 。
关闭主控台电源。
(Rw3、Rw4 的位置确定后不能改动)3.按图 1-2 接线,将受力相反(一片受拉,一片受压)的两对应变片分别接入电桥的邻边。
4.将 10 只砝码置于传感器的托盘上,调节电位器 Rw3(满量程时的增益) ,使数显电压表显示为 0.200V (2V 档测量)。
5.拿去托盘上所有砝码,观察数显电压表是否显示为 0.000V ,若不为零,再次将差动放大 器调零和加托盘后电桥调零(调节电位器 Rw4 使电压表显示为 0V )。
6.重复 4、 5 步骤,直到精确为止,把电压量纲 V 改为重量量纲 Kg 即可以称重。
5.将砝码依次放到托盘上并读取相应的数显表值,直到200g 砝码加完,记下实验结果,填入下表。
6.去除砝码,托盘上加一个未知的重物(不要超过1Kg ),记录电压表的读数。
根据实验数据,求出重物的重量。
7五、实验报告1.根据实验所得数据计算系统灵敏度S=ΔU/Δ W(ΔU输出电压变化量,ΔW重量变化量);2.计算电桥的非线性误差δf1=Δm/y F..S × 100%。
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;y F·S为满量程(200g)输出平均值。
3.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?六、注意事项实验所采用的弹性体为双孔悬臂梁式称重传感器,量程为1kg,最大超程量为120%。
因此,加在传感器上的压力不应过大,以免造成应变传感器的损坏!实验二交流全桥振幅测量实验一、实验目的:了解交流全桥测量动态应变参数的原理与方法。
二、实验仪器:应变传感器模块、振动源、信号源、示波器(虚拟)。
三、实验原理:将应变传感器模块电桥的直流电源 E 换成交流电源E ,则构成一个交流全桥,其输出Ru= E R,用交流电桥测量交流应变信号时,桥路输出为一调制波。
当双平行振动梁被不R同频率的信号激励时,起振幅度不同,贴于应变梁表面的应变片所受应力不同,电桥输出信号大小也不同,若激励频率与梁的固有频率相同时则产生谐振,此时电桥输出信号最大,根据这一原理可以找出梁的固有频率。
四、实验内容与步骤:1.不用模块上的应变电阻,改用振动梁上的应变片,通过导线连接到三源板的“应变输出” 。
2.将台面三源板上的应变输出用连接线接到应变传感器实验模块的黑色插座上,振动梁上的四个应变电阻通过导线接到应变传感器模块的虚线全桥上。
3.按实验指导书图5-1 连接电路,并根据实验指导书上实验五第3、4 步调整系统,使系统输出为零。
4.将信号源Us2 低频振荡器输出接入振动台激励源插孔,调低频输出幅度和频率使振动台(圆盘)明显有振动。
5.低频振荡器幅度调节不变,改变低频振荡器输出信号的频率(用频率/转速表监测),用上位机检测频率改变时低通滤波器输出波形的电压峰-峰值,填入下表。
5.实验结束后,关闭实验台电源,整理好实验设备。
五、实验报告从实验数据得出振动梁的共振频率。
六、注意事项进行此实验时低频信号源幅值旋钮约放在3/4 位置为宜。
实验三霍尔传感器转速测量实验、实验目的:了解霍尔组件的应用——测量转速。
实验仪器:霍尔传感器、可调直流电源、转动源、频率/转速表。
三、实验原理;利用霍尔效应表达式:U H=K H IB ,当被测圆盘上装上N 只磁性体时,转盘每转一周磁场变化N 次,每转一周霍尔电势就同频率相应变化,输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测出被测旋转物的转速。
1.安装根据图3-1 ,霍尔传感器已安装于传感器支架上,且霍尔组件正对着转盘上的磁钢。
图3-12.将+5V 电源接到三源板上“霍尔”输出的电源霍尔”输出接到频率/转速表(切换端,到测转速位置)。
3.打开实验台电源,选择不同电源+4V 、+6V 、+8V 、+10V 、12V(± 6)、16V(± 8)、20V (± 10)、24V 驱动转动源,可以观察到转动源转速的变化,待转速稳定后记录相应驱动电压下得到的转速值。
也可用示波器观测霍尔元件输出的脉冲波形。
五、实验报告1.分析霍尔组件产生脉冲的原理。
V-RPM 曲线。
.根据记录的驱动电压和转速,实验四光电传感器转速测量实验一、实验目的:了解光电转速传感器测量转速的原理及方法。
二、实验仪器:转动源、光电传感器、直流稳压电源、频率/ 转速表、示波器三、实验原理:光电式转速传感器有反射型和透射型二种,本实验装置是透射型的,传感器端部有发光管和光电池,发光管发出的光源通过转盘上的孔透射到光电管上,并转换成电信号,由于转盘上有等间距的6个透射孔,转动时将获得与转速及透射孔数有关的脉冲,将电脉计数处理即可得到转速值。
四、实验内容与步骤1.光电传感器已安装在转动源上,如图4-1 所示。
+5V 电源接到三源板“光电”输出的电源端,光电输出接到频率/转速表的“ f /n”。
2.打开实验台电源开关,用不同的电源驱动转动源转动,记录不同驱动电压对应的转速,填入下表,同时可通过示波器观察光电传感器的输出波形。
图4-1五、实验报告根据测的驱动电压和转速,作V-n 曲线。
并与霍尔传感器测得的曲线比较。
实验五 E 型热电偶测温实验一、实验目的:了解 E 型热电偶的特性与应用 二、实验仪器:智能调节仪、 PT100 、E 型热电偶、温度源、温度传感器实验模块。
三、实验原理:热电偶传感器的工作原理热电偶是一种使用最多的温度传感器,它的原理是基于 1821 年发现的塞贝克效应,即两种 不同的导体或半导体 A 或 B 组成一个回路,其两端相互连接,只要两节点处的温度不同,一端 温度为T ,另一端温度为 T 0,则回路中就有电流产生,见图50-1(a ),即回路中存在电动势,该电动势被称为热电势。