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程设计1周》（贺刚老师，请学习委员与教师联系具体时间）。
《软件编实训2周》（钟建伟老师，请学习委员与教师联系具体时间）；《电路实验32学时》（朱永员与教师联系具体时间）。
路实验32学时》（廖宇老师，请学习委员与教师联系具体时间）；《电子工艺训练1周》（刘三军与教师联系具体时间）。
验30学时》（郭黎老师，请学习委员与教师联系具体时间）；《电工学实验30学时》（刘委员与教师联系具体时间）。
11320班：《金工训练1周》（吕俊老师，请学习委员与教师联系具体时间）。
:招毕处多功能厅地址在图书馆副楼一楼
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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。
《智能传感器技术及应用》实验指导书万振武编写武汉理工大学华夏学院2014年7月实验一扩散反射式光电开关应用实验一、实验目的1.熟悉软件开发环境，熟练运用下载软件下载程序，熟练运用串口调试软件进行串口调试。
2.了解本实验中扩散反射式光电开关的结构；3.会应用串口调试软件测试光电开关。
4.掌握舵机的控制方法5.搭建光电循线机器人并编程实现机器人走直线。
二、实验原理1.光电开关的检测原理图1-1 光电开关原理图光电开关原理如图1-1所示。
当图中光电探头前面为浅色物体时，发光二极管发出的光被反射回探头，光电三极管导通，信号端S输出低电平；当光电探头前面为深色物体时，发光二极管发出的光被吸收，没有光线反射回探头，光电三极管截止，信号端S输出高电平。
2.舵机的控制原理舵机是一种位置伺服的驱动器，适用于角度需要不断变化并可以保持的控制系统。
其工作原理是：控制信号进入信号调制芯片，这时会获得直流偏置电压。
舵机内部本身有一个基准电路，产生脉宽为 1.5ms，周期为20ms的基准信号，直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。
该电压差的正负输出到电机驱动芯片，决定电机的正反转。
当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，一直到电压差为0，电机停止转动。
如图所示高电平持续 1.5ms，低电平持续20ms，然后不断重复的控制脉冲序列。
如果将该脉冲序列发给经过零点标定后的伺服电机，伺服电机不会旋转如图1-2所示。
如果此时电机旋转，表明电机需要进行零点标定。
从图1-3、图1-4可知，控制电机运转速度是高电平持续的时间，当高电平持续的时间为1.3ms时，电机按图中顺时针方向旋转；当高电平持续的时间为 1.7ms 时，电机按图中逆时针方向旋转。
图1-2 1.5ms控制脉冲系列电机转速为零的控制信号时序图图1-3 1.3 ms的控制脉冲系列使电机全速顺时针旋转的时序图图1-4 1.7 ms的控制脉冲系列使电机全速逆时针旋转的时序图三、实验设备1.实验开发板、不锈钢车体2.万用表、工具箱3.光电开关三个四、实验内容1.利用串口调试软件测试光电开关利用串口调试助手，在上位机上观测光电传感器在不同色度的物体表面反馈回来的电平。
北方民族大学课程设计报告院（部、中心）电气信息工程学院姓名马贵书学号 20100260 专业测控技术与仪器班级测控技术与仪器101同组人员马贵书马宝福韦芳南王思博课程名称传感器与检测技术设计题目名称噪音测量仪的设计起止时间2012.12.27---2013.1.1成绩指导教师签名盛洪江北方民族大学教务处制教师评语：摘要噪声对人体健康有着严重的危害，因此减少噪声危害已成为当前一项重要的任务。
环境噪声监测，是人类提高生活质量，加强环境保护的一个重要环节。
本文详细介绍了噪声监测系统的测量原理和系统组成，包括：噪声信号的转换、OP07C放大、TLC549转换、数据采集和显示系统的设计。
外界噪声信号通过传声器转换成音频信号，电信号经过放大和TLC549变换输入到单片机进行处理，并转换成相应的噪声分贝值通过LED 显示，从而实现噪声的实时监测。
该系统具有实现简单，精确度高，可用于实际进行噪声的实时监测等特点。
关键词：传声器；OP07C运算放大器；TLC549转换器；单片机；LCD1062引言噪声即噪音。
是一类引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音。
噪声通常是指那些难听的，令人厌烦的声音。
噪音的波形是杂乱无章的。
从环境保护的角度看，凡是影响人们正常学习，工作和休息的声音凡是人们在某些场合“不需要的声音”，都统称为噪声。
如机器的轰鸣声，各种交通工具的马达声、鸣笛声，人的嘈杂声及各种突发的声响等，均称为噪声。
噪声污染属于感觉公害，它与人们的主观意愿有关，与人们的生活状态有关，因而它具有与其他公害不同的特点。
噪音污染主要来源于交通运输、车辆鸣笛、工业噪音、建筑施工、社会噪音如音乐厅、高音喇叭、早市和人的大声说话等。
环境噪声监测，是人类提高生活质量，加强环境保护的一个重要环节，在各大城市的繁华街区和居民区，已有大型环境噪声显示器竖立街头。
但目前国内的便携式噪声测试仪，多为价格昂贵的进口专用设备，除卫生、计量等环保专业部门拥有外，无法作为民用品推广普及。
湖北民族学院教务处鄂民院教发〔2018〕96号关于公布2018年试点学院大学生创新创业训练计划项目立项名单的通知校属各单位：经学生个人申报，信息工程学院评审，学校研究同意立项“基于串级PID控制的智能平衡小车”等21个项目为2018年试点学院大学生创新创业训练计划项目，现予公布（名单见附件）。
大学生创新创业训练计划项目是学校实施学生创新教育的重要内容，也是改革人才培养模式，提高人才培养质量的重要举措，各单位和指导教师要高度重视立项项目的研究工作，积极创造条件，加强指导与管理。
各项目负责人要积极协同项目组成员制定合理的研究计划，-1-探索科学的研究方法，主动而为，确保训练计划项目取得实效，按期结题。
大学生创新创业训练计划项目期限原则上为一年，项目由信息工程学院负责结项审核，项目负责人需于2019年7月中旬以前准备好结项材料进行结项。
因特殊原因不能结项的需提前提出项目延期申请，延期最长期限为1年；没有提出延期申请的项目将作撤项处理。
创新训练类项目主要以著作、论文、专利、软件著作权和实物装置等成果形式结题。
支撑项目结题的科研成果第一署名人必须为项目负责人或项目组成员，并在适当位置标明“湖北省高校试点学院建设专项资助项目”及项目编号，未标注的成果不能作为项目结题依据。
项目资助标准和报销方式详见《湖北民族学院大学生创新创业训练计划项目经费资助暂行办法》，资助经费由信息工程学院报销。
附件：2018年试点学院大学生创新创业训练计划项目一览表湖北民族学院教务处2018年7月4日湖北民族学院教务处2018年7月4日印发-2-附件：2018年试点学院大学生创新创业训练计划项目一览表-3-。
第1篇一、实验目的1. 理解并掌握传感器的基本工作原理和特性。
2. 通过实际操作，验证不同类型传感器的应用效果。
3. 学习传感器在实际测量中的应用方法。
二、实验内容本次实验主要涉及以下传感器及其演示实验：1. 热电偶传感器2. 压电式传感器3. 光纤式传感器4. 生物传感器三、实验原理1. 热电偶传感器：利用热电效应，即两种不同导体或半导体在接触时，因温度差异而产生的电动势。
热电偶传感器常用于温度测量。
2. 压电式传感器：利用压电效应，即晶体在受到机械力作用时，会产生电荷，从而实现力或加速度的测量。
3. 光纤式传感器：利用光纤传输光信号，通过测量光信号的变化来实现对物理量的测量，如位移、压力、温度等。
4. 生物传感器：利用生物材料或生物活性物质，如酶、抗体等，实现对生物化学物质的检测。
四、实验仪器与设备1. 热电偶传感器实验模块2. 压电式传感器实验模块3. 光纤式传感器实验模块4. 生物传感器实验模块5. 数据采集卡6. 示波器7. 计算机等五、实验步骤1. 热电偶传感器实验a. 连接热电偶传感器与数据采集卡。
b. 打开实验软件，设置测量参数。
c. 将热电偶传感器置于不同温度环境中，观察并记录温度变化。
d. 分析实验数据，验证热电偶传感器的测温性能。
2. 压电式传感器实验a. 连接压电式传感器与数据采集卡。
b. 打开实验软件，设置测量参数。
c. 在振动台上施加不同频率和幅度的振动，观察并记录压电式传感器的输出信号。
d. 分析实验数据，验证压电式传感器的振动测量性能。
3. 光纤式传感器实验a. 连接光纤式传感器与数据采集卡。
b. 打开实验软件，设置测量参数。
c. 将光纤式传感器置于不同位移环境中，观察并记录位移变化。
d. 分析实验数据，验证光纤式传感器的位移测量性能。
4. 生物传感器实验a. 连接生物传感器与数据采集卡。
b. 打开实验软件，设置测量参数。
c. 在生物传感器上添加待测物质，观察并记录信号变化。
Electronic Technology •电子技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 75【关键词】气体传感器 交叉敏感 生产成本 应用前景随着人们对于日常生活中空气质量的重视程度越来越高，空气质量检测项目逐渐变成了一项热门服务，但是随着市场范围的扩大，逐渐暴露出服务价格偏高，检测设备鱼龙混杂、检测数据造假等问题，这些问题促使我们想要对气体传感器的发展和运用有一个深入、详细的了解。
气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。
探测头通过气体传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理、样品抽吸等。
气体传感器分类通常是按照气敏特性来分类，主要可分为：半导体型气体传感器、电化学型气体传感器、热导池式气体传感器、固体电解质气体传感器、接触燃烧式气体传感器、光化学型气体传感器、高分子气体传感器等。
1 国内外发展情况1.1 国内外技术发展研究情况气体传感器所运用的原理不多，只有半导体、催化燃烧、红外、电化学这四种。
半导体气体传感器相对于其他传感器来说，更加的简单易用，所以使用面也更为宽泛。
在家用方面用于燃气泄漏监测，消防安全方面用于烟雾监测，是目前被应用的气体传感器中最为广泛的品种；催化燃烧式气体传感器因其检测原理可用于可燃气体的检测，广泛的被使用在煤矿和石油石化等领域；红外气体传感器适用于检测甲烷、二氧化碳等气体，在实际应用中以二氧化碳浓度检测仪等类似产品为主，主要应用在室内空气质量监控、农业生产过程监控等领域。
气体传感器的问题及解决对策文/赵炜杰1 徐海洋2电化学气体传感器非常适合低浓度的毒性气体检测，所以在各种工业领域有较为广泛的应用。
同时因其对氧气和酒精等气体有着优良的敏感性，所以道路交通安全检测领域也有应用；20世纪60年代，世界上第一个气体检测器在英国被研制出，而后在80年代，英国科学家提出了气体传感器的雏形-利用气体检测器模拟生物的嗅觉系统。
北方民族大学《信号检测与处理》实验指导书编写：马源泽校对：樊荣马源泽审核：盛洪江北方民族大学电气信息学院二○一二年七月前言 (3)《传感器原理与检测技术》实验教学大纲 (4)实验一数字式电子秤实验模块-物体质量测量 (7)实验二电涡流传感器静态特性测距及误差分析实验 (11)实验三模拟霍尔位置传感器静态特性测量及误差分析实验 (18)实验四超声波位移测量和红外位移测量实验 (24)现代科技的发展，使得改革传统教学方式迫在眉睫！通过增加实验和培训课程，重点培养学生的创造能力和实际操作能力是教学改革的重要内容之一。
我系信号检测与处理实验室正是适应这一潮流形势下组建的，主要由TS-TAB-B 信号采集处理综合实验平台、各种传感器及实验设备组成，提供从实验对象、信号获取、信号调理、数据分析及处理的一整套网络化创新实验室解决方案。
实验室主要设备有：TS-TAB-B信号采集处理综合实验平台10台、智能控制驱动模块10台、多通道数据采集模块10台。
各种传感器及实验设备，包括多传感器特性实验模块10台、悬臂梁特性测量模块10台、数字式电子称试验模块10台、直线位移测控试验系统10台、水箱液位测控实验系统5台、直线位移与倒立摆系统1台。
为了增加学生的创新能力，特引进10套测控创新之作模块，包含数字温、湿度计之作模块，照度计制作模块，数字红外体温计制作模块，二氧化碳浓度测量制作模块，噪声测量制作模块。
该实验室主要承担信息工程专业、电子信息专业、自动化专业、测控技术与仪器专业、电气工程及其自动化的《传感器原理与应用技术》等课程的相关实验，主要实验项目有：实验一数字式电子秤实验模块-物体质量测量实验二电涡流传感器静态特性测距及误差分析实验实验三模拟霍尔位置传感器静态特性测量及误差分析实验实验四超声波位移测量和红外位移测量实验参与这次《〈信号检测与处理〉实验指导书》撰写的老师有自动化教研室的盛洪江老师，信息工程教研室的樊荣老师，当然，该书的形成还与实验室的几位老师的辛勤劳动分不开的，这里特别提出表示感谢。
霍尔位置传感器测量材料杨氏模量的改进
龙卧云;任文辉;林智群;谭玉
【期刊名称】《实验室科学》
【年(卷),期】2010(13)5
【摘要】通过具体实验过程发现FD-TX-HY-Ⅰ霍尔位置传感器法测定固体杨氏模量实验的缺陷所在,通过对铜刀口的适当改进以及增加发光二极管进行视场照明,有效克服了实验误差,促进了学生的实验热情.
【总页数】3页(P166-168)
【作者】龙卧云;任文辉;林智群;谭玉
【作者单位】湖南农业大学,应用物理系,湖南,长沙,410128;湖南农业大学,应用物理系,湖南,长沙,410128;湖南农业大学,应用物理系,湖南,长沙,410128;湖南农业大学,应用物理系,湖南,长沙,410128
【正文语种】中文
【中图分类】O348.11
【相关文献】
1.基于霍尔位置传感器的梁弯曲法测量杨氏模量实验的改进 [J], 宋连鹏;周丽;孙瑜;刘玉鹏
2.霍尔位置传感器法测杨氏模量实验装置的改进 [J], 叶庆
3.用巨磁电阻式位置传感器测量材料的杨氏模量 [J], 邹红玉
4.霍尔位置传感器测量固体材料的杨氏模量 [J], 游海洋;赵在忠;陆申龙
5.可调梯度磁场下霍尔位置传感器与弯曲法杨氏模量的测量 [J], 张颖;王维波;许莹;李文清;张敬芳;李泽朋
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功能材料专业实验大连民族大学物理与材料工程学院光电子实验中心目录第一章导电类型鉴别仪实验一材料导电类型鉴别实验第二章温度传感器测试及半导体制冷控温实验仪实验二电压型集成温度传感器（LM35）温度特性的测试第三章半导体热电特性综合实验仪实验三电阻温度计与非平衡直流电桥实验四半导体热电特性的研究第四章PN结正向特性综合实验仪实验五PN结正向压降与温度关系第五章传感器设计实验仪实验六应变片单臂、半桥、全桥特性比较实验应变直流全桥的应用—电子秤实验应变片交流全桥的应用(应变仪)—振动测量实验实验七压阻式压力传感器的压力测量实验电容式传感器的位移实验实验八差动变压器的性能实验差动变压器零点残余电压补偿实验差动变压器的应用—振动测量实验实验九压电式传感器测振动实验线性霍尔式传感器位移特性实验磁电式传感器特性实验实验十热电偶的原理及现象实验第六章光电特性综合实验仪实验十一LED伏安特性（V-I）测试LED辐射强度空间分布及半值角的测量实验十二激光二极管（LD）伏安特性（V－I）的测量激光二极管光谱特性测量第一章导电类型鉴别仪一、概述PN-12型导电型号鉴别仪采用整流法(也称三探针法)和温差法(也称冷热探笔法来判断单晶(或多晶)硅的导电类型(N型或P型)，用N型和P型显示屏直接显示单晶(或多晶)导电类型。
二、技术性能1.可判断硅材料的电阻率范围：整流法：10-2Ω²Cm～104Ω²Cm；温差法：10-4Ω²Cm～105Ω²Cm；2.硅单晶直径及长度：不受限制；3.显示方式：用N型和P型显示屏直接显示；4.探头：整流法：采用三根探针，用高速钢针；温差法：采用冷热两根探笔，探笔材料为钨棒，热笔采用PTC发热体加热； (冷笔保持室温，热笔可被加热到60℃-150℃，温控仪设定)5.电源及功耗：AC 220V±10%，50Hz <20W6.外型尺寸：125mm(宽)³145mm(高) ³245mm(深)7.使用环境：温度：室温；相对湿度：<80%；无强高频电磁场影响。
传感器实验材料实验一、金属箔式应变片传感器—单臂电桥实验目的：了解金属箔式应变片、单臂电桥的工作原理和工作情况。
所需单元和部件：直流稳压电源、电桥、差动放大器、砝码、一片应变片、F/V 表、主副电源。
旋钮的初始位置：直流稳压电压打到±2V档，F/V表打到2V档，差动放大器的增益调到最大。
（放大器调零时用）实验步骤：（1）观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。
（2）将差动放大器调零。
（3）按下图所示方式接线。
R1, R2, R3为桥臂的固定电阻，Rx为应变片。
将稳压电源的切换开关置于±4V档，F/V表置于20V档。
开启主副电源，调节W1使得电桥平衡（即使得F/V表的读数为零），等待数分钟后将F/V表置于2V档，再调节电桥W1，使得F/V表的读数为零。
（4）将托盘安装在平行梁上，记下此时的电压数值。
然后往托盘上加砝码，每增加一只砝码（△W）记一个电压的读数，记录10个左右的值。
根据所得结果计算系统的灵敏度S=△V/△W，并作出V-W曲线，分析单臂电桥测量电路的线性度好坏。
说明：（1）为确保实验的过程中数值不至于溢出，可先将砝码加至最大重量，如过F/V 表的指示溢出，适当减小差动放大器的增益。
（2）将低频振荡器的幅度关至最小，以减小其对直流电桥的影响。
实验二 电涡流传感器位移实验一、实验目的1．了解涡流式传感器的原理及工作性能。
2．熟悉实验仪器，掌握传感器使用过程中的注意事项。
二、结构和原理(此部分不用写在实验报告上)电涡流传感器是一种能将机械位移，振幅和转速等参量转换成电信号输出的非电量电测装置。
它由探头，变换器，连接电缆及被测导体组成，是实现非接触测量的理想工具。
其最大特点就是结构简单，可以实现非接触测量，具有灵敏度高、抗干扰能力强、频率响应宽、体积小等特点，因此在工业测量领域得到了越来越广泛的应用。
1. 涡流效应当金属导体置于变化的磁场中，导体内就会产生感应电流，这种电流就像水中的漩涡那样，在导体内部形成闭合回路，我们通常称之为“电涡流”，称这种现象为“涡流效应”。
电涡流传感器就是在涡流效应的基础上建立起来的。
2．电涡流传感器的基本结构电涡流传感器的基本原理如图3.9.1所示。
一个通有交变电流1I 的传感线圈，由于电流的周期性变化，在线圈周围就产生了一个交变磁场1H 。
如被测导体置于该磁场范围之内，被测导体便产生涡流2I ，电涡流也将产生一个新的磁场2H ，2H 和1H 方向相反，由于磁场2H 的反作用使通电线圈的等效阻抗发生变化。
当金属导体靠近线圈时，金属导体产生涡流的大小与金属导体的电阻率ρ、磁导率μ、厚度t 、线圈与金属导体间的距离s 以及线圈激励电流的大小和角频率ω等参数有关。
如固定其中某些参数，就能按涡流的大小测量出另外一些参数。
为了简化问题，我们把金属导体 理解为一个短路线圈，并用2R 表示这个短路线圈的电阻；用2L 表示它的电感；用M 表示图3.9.2 等效电路U1—传感线圈；2—金属导体图3.9.1 电涡流式传感器基本原理示意图2它与空心线圈之间的互感；再假设电涡流空心线圈的电阻与电感分别为1R 和1L ，就可画出如图3.9.2所示的等效电路。
经推导电涡流线圈受被测金属导体影响后的等效阻抗为L j R L L R M L j L R M R R I U Z ωωωωωωω+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++==22222222122222222111式中 R —电涡流线圈工作时的等效电阻；L —电涡流线圈工作时的等效电感。
由上式可知，等效电阻、等效电感都是此系统互感系数平方的函数。
因此，只有当测距范围较小时才能保证一定的线性度。
凡是能引起涡流变化的非电量，例如金属的电导率、磁导率、几何形状、线圈与导体间的距离等，均可通过测量线圈的等效电阻、等效电感、等效阻抗来获得，这就是电涡流式传感器的工作原理。
3．测量电路电涡流式传感器由平面线圈和金属涡流片组成 ，当线圈中通以高频交变电流后，与其平行的金属片上产生电涡流，电涡流的大小影响线圈的阻抗Z ，而涡流的大小与金属涡流片的电阻率、导磁率、厚度、温度以及线圈的距离X 有关。
本实验研究的是当平面线圈、被测体（涡流片）、激励源已确定，并保持环境温度不变，阻抗Z 只与X 距离有关。
将阻抗变化经涡流变换成电压V 输出，使输出电压是距离X 的单值函数。
测量电路如图1.9.3所示。
三、实验内容（一）实验所需单元及部件涡流变换器、F/V 表、测微头、铁测片、涡流传感器、示波器、振动平台、主、副电源。
（二）实验步骤1. 装好传感器（传感器对准铁测片安装）和测微头。
2.观察传感器的结构，它是一个扁平线圈。
3.用导线将传感器接入涡流变换器输入端，将输出端接至F/V 表，电压表置于20V 档，见图3.9.3，开启主、副电源。
图3.9.3 电涡流传感器位移测量电路4.调节传感器的高度，使其与被测铁片接触，从此开始读数，记下示波器及电压表的数值，填入下表3-9-1：建议每隔0.10mm 读数，到线性严重变坏为止。
根据实验数据。
在座标纸上画出V-X 曲线，指出大致的线性范围，求出系统灵敏度。
（最好能用误差理论的方法，如端点法或其它拟合直线，求出线性范围内的线性度、灵敏度）。
表3-9-1 位移及电压数据表（三）实验注意事项1．被测体与涡流传感器测试探头平面尽量平行，并将探头尽量对准被测体中间，以减少涡流损失。
2．实验完成后，先必须关闭主、副电源，再拆去实验连线。
四、思考题电涡流传感器的等效输入电感随位移的增加是增大还是减小?实验三、霍尔式传感器的直流激励特性实验目的：了解霍尔式传感器的原理与特性。
实验原理：霍尔式传感器是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。
当霍尔元件中通恒定电流的时候，霍尔元件在梯度磁场中上下移动，其输出的霍尔电势取决于位移X，所以测得霍尔电势的大小即可求得霍尔元件的静位移。
所需单元和部件：霍尔片、磁路系统、电桥、差动放大器、F/V表、直流稳压电源、测微头、振动平台，主副电源。
有关旋钮的初始位置：差动放大器增益旋钮打到最小，电压表置20V档，直流稳压电源置2V档。
实验步骤：（1）开启主副电源后，将差动放大器调零、同时将增益调到最小。
按图1所示的线路接线。
（2）装好测微头，使得测微头与振动台吸合并使霍尔片至于半圆磁钢的中间部分。
（3）调节W1使得电压表的指示为零。
（4）上下转动测微头，记下电压表的读数，建议每0.5mm 读一个数，并将读数填入下表。
（5）作出V —X 曲线，指出其线性范围，求出灵敏度。
说明：激励电压不得超过2V ，否则测得的霍尔器件的特性会受到很大的影响。
实验四 光纤传感器位移特性实验一、实验目的1．了解光纤的基本结构、光在光纤中的传播、光纤波导的概念。
2．了解光纤位移传感器的工作原理、装置结构和静态性能。
二、结构和原理(此部分不用写在实验报告上) 1．光纤的结构和传光原理（1）光纤的结构光纤是光导纤维的简称，是由折射率较大的纤芯和折射率较小的包层组成的双层同心圆结构。
（2）光纤的传光原理光纤工作的基础是光的全反射。
如图3.15.1为光纤的传光原理：当光在光纤端面中心的入射角不大于临界入射角θc 时，光线全部被反射回光密介质，即光被全反射，光在纤芯和包层界面上经过若干次全反射，呈锯齿状路线在芯内向前传播，最后从光纤的另一端面射出。
（3）光纤的主要性能数值孔径（NA ）：光纤的一个重要性能参数，表示光纤的集光能力，即临界入射角θc 的正弦函数。
光纤模式：指光波沿着光纤传播的途径和方式。
分为单模和多模光纤。
色散：当光信号以光脉冲形式输入到光纤，经过光纤传输后脉冲变宽的现象。
分为材料色散、波导色散和多模色散。
传输损耗：其大小是评定光纤优劣的重要指标。
其原因有：材料的吸收、弯曲损耗和散射。
2．光纤传感器的基本结构原理图3.15.1 光在光纤中的传播按照光纤在传感器中的作用，通常分为：功能型（或称传感型）光纤传感器（如图3.15.2中a 所示）和非功能型（或称传光型）光纤传感器（如图3.15.2中b 、c 和d 所示）。
3．光纤位移传感器的原理与结构（1）光纤位移传感器原理如图3.15.3所示，这是一种基于改变反射面与光纤端面之间距离的反射光强调制型传感器。
反射面是被测物的表面。
Y 形光纤束由发送光纤束和接收光纤束组成。
其中发送光纤束的一端与光源耦合，并将光源射入其纤芯的光传播到被测物表面上。
反射光被接收光纤束拾取，并传播到光电探测器转换成电信号输出。
图3.15.3 光纤位移传感器图 图3.15.4反射光强与位移的关系图3.15.5 光纤分布方式－发送光纤图3.15.2 光纤传感器的基本结构原理（2）光纤位移传感器的结构该传感器的Y 形光纤束由约几百根至几千根直径为几十微米的阶跃型多模光纤集束而成，其被分成纤维数目大致相等、长度相同的两束：发送光纤束和接收光纤束。
它们在汇集处端面的分布有如图3.15.5所示几种。
（3）测量原理如图3.15.6所示，以相邻两根光纤（一根发送光纤和一根接收光纤）为例。
当反射面与光纤端面之间的距离为x 时，发送光纤的发射光在反射面上的光照面积为A ，能够被接收光纤拾取的反射光最大面积也为A 。
从图中可见，实际上只有两圆交叉的那一部分光照面积B1的光能够被反射到接收光纤的端面上（光照面积B2）。
当距离增大，发送光纤在反射面上的光照面积A 和交叉部分的光照面积B1都相应变大，接收光纤端面的反射光照面积B2也随之增大，接收光纤拾取的光通量也就相应增加。
当接收光纤的端面（面积为C ）全部被反射光照时，反射到接收光纤的光强到最大值；若距离再继续增大，由于接收光纤端面的光照面积不再增加，相反随着距离增加，入射到反射面的光强却急剧减小，故反射到接收光纤的光强将随距离的增加而减小。
通过对光强的检测而得到的位移量如图3.15.4所示。
三、实验内容（一）所需单元及部件差动放大器、光纤传感器、F/V 表、振动台、主副电源。
（二）实验步骤1．观察光纤位移传感器结构，它由两束光纤混合后，组成Y 形光纤，探头固定在Z 型安装架上，外表为螺丝的端面为半圆分布的光纤探头。
2．了解振动台在实验仪上的位置（实验仪台面上右边的圆盘，在振动台上贴有反射纸作为光的反射面。
）3．如图3.15.7接线：因光/电转换器内部已按装好，所以可将电信号直接经差动放大器放大。
F/V 显示表的切换开关置2V 档，开启主、副电源。
4．旋转测微头，使光纤探头与振动台面接触，调节差动放大器增益最大，调节差动放大器零位旋钮使电压表读数尽量为零，旋转测微头使贴有反射纸的被测体慢慢离开探头，观察电压读数由小-大-小的变化。
5．旋转测微头使F/V 电压表指示重新回零；旋转测微头，每隔0.1mm 读出电压表的读数，并将其填入下表3-15-1：图3.15.6 接收光照面积与距离的关系表3-15-1 位移及电压数据表7．作出V-△X曲线，计算灵敏度S=△V/△X及线性范围。
