传感器实验指导

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1、CSY2001/2001B型传感器系统综合实验台使用说明3实验一金属箔式应变计性能——应变电桥7实验二金属箔式应变计三种桥路性能比较9实验七金属箔式应变计与半导体应变计性能比较15实验八移相器实验16实验九相敏检波器实验18实验二十一电感式传感器一差动变压器性能32实验二十二差动变压器零残电压的补偿34实验二十三电感式传感一差动变压器的标定35实验三十九电涡流传感器——静态标定52实验四十五电容式传感器性能58实验操作须知:1、使用本仪器前，请先熟悉仪器的基本状况，对各传感器激励信号的大小、信号源、显示

2、仪表.位移及振动机构的工作范围做到心中有数。2、3、了解测试系统的基本组成:合适的信号激励源一传感器〜处理电路（传感器状态调节机构）〜仪表显示（数据采集或图象显示）实验操作时，在用实验连接线接好各系统并确认无误后方可打开电源，各信号源之间严禁用连接线短路，2001型主机与模块的电源连接线插头与插座连接时尤要注意标志端对准后插入，如开机后发现信号灯、数字表有异常状况，应立即关机，查清原因后再进行实验。4、实验连接线插头为灯笼状簧片结构，插入插孔即能保证接触良好,不须旋转锁紧，为延长使用寿命，请捏住插头连接

3、。5、实验指导中的“注意事项”不可忽略。传感器的激励信号不准随意加大，否则会造成传感器永久性的损坏。6、本实验仪为教学实验用仪器，而非测量用仪器，各传感器在其工作范围内有一定的线性和精度，但不能保证在整个信号变化范围都是呈线性变化。限于实验条件，有些实验只能做为定性演示（如;气敏传感器），能完成实验指导书中的实验内容，则整台仪器正常。7、本仪器的工作环境温度W40°C,需防尘。8、实验指导书中凡｛｝内均为CSY2001B型特有的内容。实验一金属箔式应变计性能——应变电桥实验目的：1、观察了解箔式应变片的

4、结构及粘贴方式。2、测试应变梁变形的应变输出。3、比较各桥路间的输出关系。实验原理：本实验说明箔式应变片及直流电桥的原理和工作情况。应变片是最常用的测力传感元件。当用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面，测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。通过测量电路，转换成电信号输出显示。电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，当电桥平衡时，桥路对臂电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻Ri、R2、Rs、R4中，电阻的相对变化率分别为△“/Ri、ARi/R2、AR3/

5、AR4/R4，当使用一个应变片时，；当二个应变片组成差动状态工作，则有；用四个应变片组成二个差动对工作，且Ri=R2=Rj=R4=R,o实验所需部件：（括号｛｝内为2001B型内容）直流稳压电源±4V、公共电路模块（一）｛公共电路模块｝、贴于主机工作台悬臂梁上的箔式应变计、螺旋测微仪、数字电压表实验步骤：1、连接主机与模块电路电源连接线，差动放大器增益置于最大位置（顺时针方向旋到底），差动放大器“+”“一”输入端对地用实验线短路。输出端接电压表2V档。开启主机电源，用调零电位器调整差动放大器输出电压为零

6、,然后拔掉实验线，调零后模块上的“增益、调零”电位器均不应再变动。（图1）2.观察贴于悬臂梁根部的应变计的位置与方向，按图（1）将所需实验部件连接成测试桥路，图中RnR2.R3分别为固定标准电阻，R为应变计（可任选上梁或下梁中的一个工作片），图中每两个节之间可理解为一根实验连接线，注意连接方式，勿使直流激励电源短路。将螺旋测微仪装于应变悬臂梁前端永久磁钢上，并调节测微仪使悬臂梁基本处于水平位置。3、确认接线无误后开启主机，并预热数分钟，使电路工作趋于稳定。调节模块上的Wd电位器，使桥路输出为零。4.用螺

7、旋测微仪带动悬臂梁分别向上和向下位移各5mm,每位移1mm记录一个输出电压值，并记入下表:位移mm电压V根据表中所测数据在坐标图上做出V—X曲线，计算灵敏度s：S=o注意事项：1、实验前应检査实验连接线是否完好，学会正确插拔连接线，这是顺利完成实验的基本保证。2、由于悬臂梁弹性恢复的滞后及应变片本身的机械滞后，所以当螺旋测微仪回到初始位置后桥路电压输出值并不能马上回到零，此时可一次或几次将螺旋测微仪反方向旋动一个较大位移，使电压值回到零后再进行反向采集实验。3、实验中实验者用螺旋测微仪进行位移后应将手离

8、开仪器后方能读取测试系统输出电压数，否则虽然没有改变刻度值也会造成微小位移或人体感应使电压信号出现偏差。4、因为是小信号测试，所以调零后电压表应置2V档，用计算机数据采集时应选用200mv量程。实验二金属箔式应变计三种桥路性能比较实验原理：已知单臂、半桥和全桥电路的ER分别为R、A2R/R、4AR/R。根据戴维南定理可以得出测试电桥近似等于•E•E•ER,电桥灵敏度Ku=V/AR/R,于是对于单臂、半桥和全桥的电压灵敏度分别为1/4E、1/