自动检测技术第4版赖申江、马西秦文稿 实验指导书第一章.doc

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1、第一章传感器实验仪使用说明一、实验仪器简介本实验仪为CSY—998型传感器实验仪，主要由试验台、显示及激励源、传感器符号及引线单元、测量及处理电路四部分组成。能单独进行实验，若配以示波器和微机，组成传感器实验系统，则实验效果更好。试验台部分的主要装置装有：双平行振动梁(应变片、热电偶、PN结、热敏电阻、加热器、压电传感器、梁自由端的磁钢)、激振线圈、双平行梁测微头、光纤传感器的光电变换座、光纤及探头小机电、电涡流传感器及支座、电涡流传感器引线Φ3.5插孔、霍尔传感器的二个半圆磁钢、振动平台(圆盘)测微头及支架、振动圆盘（圆

2、盘磁钢、激振线圈、霍尔片、电涡流检测片、差动变压器的可动芯子、电容传感器的动片组、磁电传感器的可动芯子）、扩散硅压阻式差压传感器。为使实验者对仪器直观了解,试验台做成开放式，并尽可能透明化。显示及激励部分包括：电机控制单元、主电源、直流稳压电源（±2V～±10V档位调节）、F／V数字显示表（可作为电压表和频率表）、动圈毫伏表(5mV～500mV)及±15V不可调稳压电源。显示和激励部分还包括一个0.4～10KHz音频信号发生器及一个1～30Hz低频信号发生器。信号发生器采用大规模数字集成电路，电位器调频，具有稳幅好、失真小

3、、频带宽、稳定可靠等优点。实验主面板上传感器符号单元：所有传感器（包括激振线圈）的引线都从内部引到这个单元上的相应符号插座中，实验时传感器的输出信号（包括激励线圈引入低频激振器信号）按符号从这个单元插孔引线。测量及处理电路部分有：电桥、差动放大器、电容变换器、涡流变换器、相敏检波器、移相器、低通滤波器、光电转换器等。实验仪内置一套数据采集通信系统，用于采集实验数据并和上位微机进行数据通信。二、性能和技术参数<一>传感器：各类传感器性能如下。1.差动变压器：量程：≥5mm，直流电阻5Ω～10Ω。由一个初级、二个次级线圈绕制而

4、成的透明空心线圈，铁芯为软磁铁氧体。2.电涡流式位移传感器：量程：≥1mm，直流电阻1Ω～2Ω。由多股漆包线绕制的扁平线圈与金属涡流片组成。3.霍尔式传感器：日本JVC公司生产的线性半导体霍尔片。量程：±≥2mm，激励源端口直流电阻800Ω～1.5kΩ,输出端口直流电阻300Ω～500Ω。1.热电偶：由两个铜—康铜热电偶串接而成，分度号为T，冷端温度为环境温度，直流电阻为100Ω左右。2.电容式传感器：量程：±≥2mm，由两组定片和一组动片组成的差动变面积式电容。3.热敏电阻：半导体热敏电阻NTC，负温度系数，25°C时为

5、10kΩ。4.光纤传感器：由多模光纤、发射、接收电路组成的导光型传感器，线性范围≥2mm。红外线发射、接收，直流电阻500Ω～2.5kΩ。2×60股Y形，半圆分布。5.压阻式压力传感器：美国摩托罗拉公司生产的MPX型压阻式差压传感器，具有温度自动补偿功能。量程：10kpa（差压），供电≤6v,直流电阻：VS+～VS-端为350Ω～450Ω，VO+～VO-端为3kΩ～3.5kΩ。6.压电加速度计：由PZT-5压电晶片和铜质量块组成。谐振频率：≥10kHz，电荷灵敏度≥20pc/g。7.应变式传感器：箔式应变片，阻值350Ω，

6、灵敏度系数2.0。8.PN结温度传感器：利用半导体P-N结良好的线性温度-电压特性制成的测温传感器，能直接显示被测温度。灵敏度：-2.1v/°C9.磁电式传感器：由线圈和永久磁钢组成。直流电阻：30Ω～40Ω，灵敏度：-2.1v/m/s。10.气敏传感器：MQ3，酒精，测量范围：50Ω～2000ppm。11.湿敏电阻：高分子薄膜电阻型，响应时间：脱湿、吸湿≤10秒。<二>电源及激励：1.音频信号发生器：输出口3个，分别为0°，180°和功率输出。频率范围：0.4～10KHz音频信号连续可调。输出电压：Vp_p0～20V连续

7、可调（空载），以5KHz为准。最大输出电流（LV）：0.5A（有效值）。幅度稳定度：5%失真度：3%2.低频信号发生器：采用精密震荡集成电路芯片ICL8038，具有多种波形输出输出口1个。频率范围：1～30Hz低频正弦信号连续可调。输出电压：Vp_p0～20V连续可调（空载）。最大输出电流（LV）：0.5A（有效值）。幅度稳定度：5%失真度：3%3.直流稳压电源：输出电压：±2V～±10V挡距为2V稳压系数：±0.1%输出电流：0.2A纹波：<10mA限流保护：（短暂保护）。1.显示部分：数字式电压/频率表，三位半显示。电

8、压表范围的范围为0～2V及0～20V。频率表的范围为3Hz～2kHz及10Hz～20kHz。灵敏度≥50mV。<三>信号及变换：1.电桥：用于组成直流或交流电桥，提供组成桥路的插座，标准电阻和交、直流调平衡网络。2.差动放大器：由集成运算放大器741组成的增益可调的交直流放大器。通频带0～10kHz，可