实验二 电容式传感器、压电式传感器

《实验二 电容式传感器、压电式传感器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、实验二（1）差动变面积式电容传感的静态及动态特性实验目的：了解差动变面积式电容传感器的原理及其特性。所需单元及部件：电容传感器、差动放大器、低通滤波器、Ｆ／V表、低频振荡器、示波器实验原理：电容式传感器有多种形式，本仪器是差动平行变面积式。传感器由两片定片和一组动片组成。当安装于振动台上的动片上，下改变位置，与两组静片之间的重叠面积发生变化，极间电容也发生相应变化，成为差动电容。如将上层定片与动片形成的电容定为CX1，下层定片与动片形成的电容定为CX2，当将CX1，和CX2接入双T型桥路作为相邻两臂时，桥路的输出电压

2、量与电容量的变化有关，即于振动台的位移有关。实验内容：（１）静态特性测量电路如图1所示：图1（２）差动放大器增益旋钮首先置于最大，调零后旋钮再置于中间。（３）F／V表打到合适档位，磁棒吸合平台2，调节测微头，使F／V表输出为零。此刻的测微头刻度为零位的相应刻度。（４）转动测微头,每次0.1mm，记下此时测微头的读数及电压表的读数，直至电容动片与上（或下）静片复盖面积最大为止。X(mm)00.1mm0.2mm……V(mv)退回测微头至初始位置。并开始以相反方向旋动。同上法，记下X(mm)及V(mv)值。X(mm)0-0

3、.1mm-0.2mm……V(mv)（５）计算系统灵敏度Ｓ。Ｓ＝ΔＶ／ΔＸ（式中ΔＶ为电压变化，ΔＸ为相应的梁端位移变化），并作出Ｖ－Ｘ关系曲线。（６）动态特性测量电路如图2，卸下测微头，磁棒不吸合震动台2，断开电压表，接通激振器线圈1，使平台产生震动，用示波器观察输出波形。　　（7）固定低频振荡器的幅度旋钮至某一位置，调节频率，调节时用频率表监测频率，也可用示波器读出频率，用示波器读出峰峰值填入下表F（Hz）56789101112131415V（P-P）注意事项：（１）注意差动电容器上下两个静片之间绝缘；两个静片与动

4、片之间绝缘。（２）理想情况下，差动变容器动态特性测量示波器输出正弦波。测量中注意去除环境周围对振动平台2的影响。（３）如果差动放大器输出端用示波器观察到波形中有杂波，请将电容变换器增益进一步减小。（２）压电式传感器的动态响应测试实验目的：了解压电式传感器的原理、结构及应用。所需单元及设备：低频振荡器、电荷放大器、低通滤波器、压电传感器、双踪示波器、激振线圈、Ｆ／Ｖ表、主、副电源、振动平台。实验步骤：（１）观察压电式传感器的结构，传感器由PZT-5锆钛酸铅压电晶片和铜质量块构成。根据图1的电路结构，将压电式传感器，电荷

5、放大器，低通滤波器，双线示波器连接起来，组成一个测量线路。并将低频振荡器的输出端与频率表的输入端相连。　　　图1（２）将低频振荡信号接入振动台的激振线圈2。（３）调整好示波器，低频振荡器的幅度旋钮固定至最大，调节频率，调节时用频率表监测频率，也可用示波器读出频率，用示波器读出峰峰值填入下表：F(HZ)571215172025V(p-p)思考：（１）根据实验结果，可以知道振动台的自振频率大致多少？（２）试回答压电式传感器的特点。注意：由于双平衡梁结构，压电加速度传感器动态响应测试中，示波器输出正弦波中波峰和波谷均发生内

6、凹现象。