2016.9.26传感与检测技术实验指导书.doc

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1、《传感器与检测技术》实验指导书编写建辉中南大学信息科学与工程学院二O一六年九月目录第一章传感器实验仪使用说明11.1传感器系统实验箱的组成11.2传感器21.3数据采集卡及处理软件31.4控制器简介51.5温度源及温度控制原理简介11第二章传感器与检测技术实验13实验一应变片单臂特性实验13实验二应变片半桥特性实验18实验三应变片全桥特性实验19实验四应变片单臂、半桥、全桥特性比较20实验五电感式传感器的性能实验21实验六电感式传感器零点残余电压补偿实验24实验七电涡流传感器位移特性实验25实验八被测体材质对电涡流传感器特性影

2、响28实验九被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响实验29实验十霍尔式传感器位移特性实验30实验十一光纤传感器的位移特性实验33实验十二超声波测距实验36实验十三压电式传感器测振动实验38实验十四光敏电阻的光电特性实验42实验十五光敏二极管的光电特性44实验十六光敏三极管的光电特性45实验十七光电池的光电特性47实验十八气敏传感器实验48实验十九湿敏传感器实验50实验二十压阻式压力传感器的压力测量实验52实验二十一K热电偶测温特性实验54实验二十二Pt100铂电阻(热电阻)测温特性实验59实验二十三霍尔开关式传感器测转速实验6

3、3实验二十四磁电式传感器测转速实验64实验二十五光电传感器测转速实验67实验二十六智能转速控制系统的设计69第一章传感器实验仪使用说明1.1传感器系统实验箱的组成传感器实验箱平面图如图1.1所示：主要由机头、主板、信号源、传感器、传感器调理模块、数据采集卡、软件等各部分组成。图1.1传感器实验箱图1、机头由电子称；悬臂梁；振动源(振动盘)；升降调节杆；传感器的安装架(静态位移安装架)；传感器输入插座；光纤座、电涡流孔及超声波显示等组成。2、主板部分主板部分有十大单元电路组成：频率／电压显示单元；液晶显示单元；数据处理单元；控制

4、器单元；直流稳压电源输出单元(提供高稳定的±15V、±5V、＋1.2V～＋12V可调等)；传感器的输出口单元；音频振荡器（0.4KHz～10KHz可调）和低振荡器(1Hz～30Hz可调)；数据采集应用单元；转动源单元。3、调理电路部分调理电路有两部分可插拔模块组成，根据实验需要可以自由更换，模块电源通过特制六芯线连接（提供高稳定的±15V、±5V、地）。4、信号源1）温度源＜150℃（可调）；2）振动源1Hz～30Hz；3）转动源0～5000r/min4、传感器：详见表1.1传感器5、数据采集卡及处理软件：数据采集卡及处理软件

5、6、实验箱：供电：AC220V50Hz功率0.2kW实验箱尺寸为525×475×220(mm)。1.2传感器表1.1传感器表序号传感器名称量程线性备注1电阻应变式传感器0～200g±1%350Ω2差动变压器±6mm±2%10Ω左右3电涡流位移传感器2.5mm±2%10Ω左右4霍尔式位移传感器±5mm±3%输入端800Ω左右输出端400Ω左右5光纤位移传感器1.5mm±5%1-3kΩ6超声波移传感器100cm7光敏电阻暗阻≥5M，亮阻≤1KΩ光敏电阻8光敏二极管光敏二极管9光敏三极管光敏三极管10光电池峰值波长：0.8-0.9u

6、m开路电压：≥5mV光电池11气敏传感器50～2000PPm12湿敏传感器10～95%RH13扩散硅压力传感器0～40kpa±1%14Pt100铂电阻常温～150℃±4%三线制15K型热电偶常温～150℃±4%16磁电式传感器5000转/分±0.5%17光电转速传感器5000转／分±0.5%18霍尔式转速传感器5000转/分±0.5%19压电式传感器1.3数据采集卡及处理软件1.3.1数据采集卡及处理软件具体技术指标如下：1、接口标准：USB接口2、A/D：2通道，12位3、D/A:2通道12位4、DI：2通道5、DO：2通道

7、，常开6、采样频率：100KHz8、测量量程：最大可达正负10V9、支持电压、电流信号直接输入图1.2虚拟示波器界面10、环境：xp/win71.3.2使用说明1）双击打开传桌面图标“传感器USB采集.vi”，进入程序界面如下图1.3：图1.3软件界面2)单击箭头所示图标运行程序如图1.4：图1.4运行软件3）运行程序后，进入程序界面，单击“新建“如图1.5：图1.5新建实验4）单击“新建”后进入实验设置界面如下图1.6根据需要设置后单击确定。图1.6实验设置在设置界面中，“学院名称、专业名称、班级、实验名称”根据实际需要填写

8、即可，“通信选择”选择USB,“实验模式”选择低频扫描，“通道选择”根据实际连线选择即可，设置完成后单击“确定”即可。5）单击“开始”即可进行数据采集，采集过程中可根据实际情况选择“量程”和“采样率”。1.3.3系统需求1.操作系统：XP/win7简体中文版2.IntelPe