《《传感器原理》word版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《传感器原理》word版.docx（8页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、.目录实验一 金属箔式应变片性能-单臂电桥实验1实验二 电容位移测量实验3实验三 振动测量系统设计4实验一 金属箔式应变片性能-单臂电桥实验一. 实验目的 1. 了解金属箔式应变片，单臂电桥的工作原理和工作情况。 2. 验证单臂电桥的输出特性二. 实验设备CSY998B传感器系统实验仪所需电路单元： 直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬臂梁称重传感器、砝码、一片应变片、F/V表、主、副电源。有关旋钮的初始位置：直流稳压电源打到±2V档，F/V表打到2V档，差动放大增益最大。三.实验原理本实验说明箔式应变片及单臂直流电桥的电源的原理和工作情况。应变片是最常用的测力传感元件。当用应变片
2、测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面，当测试体受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻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R1、R2、R3、R4中，电阻的相对变化率分别为R1/R1、R2/R2、R3/R3、R4/R4，当使用一个应变片时，RR/R；当二个应变片组成差动状态工作，则有R2R/R；用四个应变片组成二个差动状态工作，且R1R2R3R4R, R4R/R。由此可见，单臂、半桥、全桥电路的灵敏度依次增大。四. 实验步骤1. 了解所需单元、部件在实验仪上的所在
3、位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二片梁的外表各贴二片受力应变片。2. 将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（）、负（）、地短接。将差动放大器的输出端与F/V表的输入插口Vi相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F/V表显示为零，关闭主、副电源。3. 根据图1接线。R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻；R4RX为应变片。将稳压电源的切换开关置±4V档，F/V表置20V档。开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的W1，使F/V表显示为零，等待数分分钟后将F/V表置2V档，再调电桥W1（慢慢地调），使F/V表显示为
4、零。图14. 在传感器上放上一只砝码，记下此时的电压数值，然后每增加一只砝码记下一个数值并将这些数值填入下表。根据所得结果计算系统灵敏度SV/W，并作V-W关系曲线，V为电压变化率，W为相应的重量变化率。重量（Q）电压（mv）五.分析与讨论1.本实验电路对直流稳压电源和对放大器有何要求？注意事项：1. 电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在，仅作为一标记，让学生组桥容易。2. 为确保实验过程中输出指示不溢出，可先将砝码加至最大重量，如指示溢出，适当减小差动放大增益，此时差动放大器不必重调零。3. 做此实验时应将低频振荡器的幅度关至最小，以减少其对直流电桥的影响。4. 电位器W1、W2，在有的
5、型号仪器中标为RD、RA。实验二 电容位移测量实验一. 实验目的了解差动变面积式电容传感器的原理及其特性。二. 实验设备CSY998B传感器系统实验仪所需电路单元：电容传感器、电压放大器、低通滤波器、F/V表，激振器、示波器。有关旋钮的初始位置：差动放大器增益旋钮置于中间，F/V表置于2V档。三. 实验原理本电容传感器由两组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，与两组定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Cx2，当将Cx1和Cx2接入桥路作为相邻两臂时，桥路的输出电压与电容量有关，
6、即与振动台的位移有关。四.实验步骤1. 按图2接线。图22. F/V表打到20V，调节测微头，使输出为零。3. 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（下）静片覆盖面积最大为止。X（mm）V（mv）返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。4.计算系统灵敏度SoV/X(V为电压变化，X为相应的梁端位移变化)，并作出V-X关系曲线。X（mm）V（mv）5.卸下测微头，断开电压表，接通激振器，用示波器观察输出波形。五.分析与讨论1 .电容传感器的灵敏度与初始间隙的是什么关系？实验三 振动测量系统设计一. 实验目的了解
7、测振传感器的测振原理及在实际中的应用。二. 实验设备CSY998B传感器系统实验仪、示波器等所需电路单元：根据所选择的传感器自己确定后续电路独立单元及部件。此过程需经老师检查并认可后才能进行下面的步骤。旋钮初始位置：参照CSY系列传感器系列实验指南中后续电路独立单元 的初始位置进行。三.实验原理1.明确自己所选择的测振传感器的测振原理、结构及在实验设备中的安装位置，如何正确操作四.实验步骤1. 画出测振系统框图，并在框图上标明连线方式，经老师检查并认可接线。；2. 调整好示波器，用示波器观察各单元输出波形。3. 读出峰-峰电压值，记下实验数据填入下表：F（HZ）VP-P（V）4.进行误差分析和数据处理，求出此系统的精度。5.提出减小实验误差的措施及对策。五分析与讨论1.你所选用的传感器的特点？;7