傳感器與檢測技術(shù)技術(shù)實(shí)驗報告

1、20XX年傳感器與檢測技術(shù)技術(shù)實(shí)驗報告天津廣播電視大學(xué)武清分校傳感器與測試技術(shù)實(shí)驗報告姓名： 學(xué)號：13120XX203766 班級：13春機(jī)械本實(shí)驗一：電渦流式傳感器實(shí)驗一、實(shí)驗?zāi)康?、了解電渦流傳感器的實(shí)際應(yīng)用。2、了解電渦流傳感器在靜態(tài)測量中的應(yīng)用。3、了解電渦流傳感器的結(jié)構(gòu)、原理、工作特性。4、通過實(shí)驗掌握用電渦流傳感器測量振幅的原理和方 法。5、通過實(shí)驗說明不同的渦流感應(yīng)材料對電渦流傳感器 特性的影響。二、實(shí)驗電路圖及原理：圖電渦流式傳感器平面線圈和金屬渦流片組成，當(dāng)線圈中 通以高頻交變電流后，與其平行的金屬片上感應(yīng)產(chǎn)生電渦 流，電渦流的大小影響線圈的阻抗Z,而渦流的大小與金屬渦流片

2、的電阻率、導(dǎo)磁率、厚度、溫度以及與線圈的距離X有關(guān)。當(dāng)平面線圈、被測體、激勵源已確定，并保持環(huán)境溫度不變，阻抗Z只與X距離有關(guān)。將阻抗變化經(jīng)渦流變換器 變換成電壓V輸由，則輸由電壓是距離 X的單值函數(shù)。 三、 實(shí)驗所需部件：測微頭、示波器、電壓表、電渦流線圈、金屬渦流片、電渦流變換器、三種金屬渦流片。四、實(shí)驗步驟：1 .按圖連線，差動放大器調(diào)零，將電渦流傳感器對準(zhǔn) 金屬圓盤。2 .旋轉(zhuǎn)測微器旋鈕移動振動臺，使電渦流傳感器與金屬片接觸，此時渦流變換器的輸由電壓為零，此開始向上旋轉(zhuǎn)測微器旋鈕，每隔用電壓表 讀取變換器的輸由電壓，將數(shù)據(jù)填入表1。3 .分別將銅片和鋁片代替鐵片，重復(fù) 2的實(shí)驗結(jié)果分

3、別填入表2和表3。4 .將電渦流傳感器連支架移到金屬轉(zhuǎn)盤上方，調(diào)整到 具端面距盤面處，注意保持其端面與盤面的平行，不可碰擦。5 .渦流變換器的輸由端與數(shù)字頻率表相連，開啟電機(jī)， 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，則電機(jī)轉(zhuǎn)速可下式得到：電機(jī)轉(zhuǎn)速=頻率表顯示值/金屬轉(zhuǎn)盤等分值X 2五、實(shí)驗數(shù)據(jù)及分析：表1 電渦流傳感器對鐵片的輸由特性距離0輸出 表2 電渦流傳感器對銅片的輸由特性距 離0 輸 由- 表3 電渦流傳感器對鋁片的輸由特性品巨離0 輸由實(shí)驗二：電阻應(yīng)變式傳感器實(shí)驗一.實(shí)驗?zāi)康?、熟悉電阻應(yīng)變式傳感器在位移測量中的應(yīng)用。2、比較半導(dǎo)體應(yīng)變式傳感器和金屬電阻應(yīng)變式傳感器 的靈敏度。3、通過實(shí)驗熟悉和了解電阻應(yīng)變式傳

4、感器測量 電路的組成及工作原理。 4、比較單臂電橋、雙臂電橋和雙 差動全橋式電阻應(yīng)變式傳感器的靈敏度。二.實(shí)驗內(nèi)容1、半導(dǎo)體應(yīng)變式傳感器位移測量電路。2、單臂電橋、雙臂電橋和雙差動全橋組成的位移測量 電路。三.實(shí)驗步驟1、調(diào)零。開啟儀器電源，差動放大器增益置100倍，“ 十、 ”輸入端用實(shí)驗線對地短路。 輸由端接數(shù)字電壓表， 用“調(diào)零”電位器調(diào)整差動放大器輸由電壓為零，然后拔掉 實(shí)驗線。調(diào)零后電位器位置不要變化。如需使用毫伏表，則將毫伏表輸入端對地短路， 調(diào)整“調(diào) 零”電位器，使指針居“零”位。拔掉短路線，指針有偏轉(zhuǎn) 是有源指針式電壓表輸入端懸空時的正常情況。調(diào)零后關(guān)閉 儀器電源。2、按圖將實(shí)

5、驗部件用實(shí)驗線連接成測試橋路。橋路中R1、R2、R3k和 WD為電橋中的固定電阻和直流調(diào)平衡電位器，R為應(yīng)變片。直流激勵電源為土4V。圖測微頭裝于懸臂梁前端的永久磁鋼上，并調(diào)節(jié)使應(yīng)變梁 處于基本水平狀態(tài)。3、接線無誤后開啟儀器電源，預(yù)熱數(shù)分鐘。調(diào)整電橋WD電位器，使測試系統(tǒng)輸由為零。旋動測微頭，帶動懸臂梁分別作向上和向下的運(yùn)動，以懸臂梁水平狀態(tài)下電路輸由 電壓為零起點(diǎn)，向上和向下移動各6mm測微頭每移動 1mm記錄一個差動放大器輸由電壓值，并列表。+ 4V R R2 + WD -4V R3 R1 V 計算 各種情況下測量電路的靈敏度SoS= U/ Ax表1金屬箔式電阻式應(yīng)變片單臂電橋位移x輸由

6、U0平均靈敏度 S -6 -5 -4 120 -3 85 -2 54 -1 30 0 1 2 34 5 6 4 -34 -74 -108 -147 -184 -235表 2 金屬箔式電阻式應(yīng)變片雙臂電橋位移x輸由U0-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 236 180 123 590 -53 -108 -163 -222 -282 -339平均靈敏度 S 表 3 半導(dǎo)體應(yīng)變片雙臂電橋 位移x -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 45 6 輸由 U0 5580 4050 2610 1290 10 -980 -2370 -3770-5300 -6810 -

7、8360平均靈敏度 S1394天津廣播電視大學(xué)武清分校傳感器與測試技術(shù)實(shí)驗報告姓名： 學(xué)號：13120XX203766 班級：13春機(jī)械本實(shí)驗一：電渦流式傳感器實(shí)驗一、實(shí)驗?zāi)康?、了解電渦流傳感器的實(shí)際應(yīng)用。2、了解電渦流傳感器在靜態(tài)測量中的應(yīng)用。3、了解電渦流傳感器的結(jié)構(gòu)、原理、工作特性。4、通過實(shí)驗掌握用電渦流傳感器測量振幅的原理和方 法。5、通過實(shí)驗說明不同的渦流感應(yīng)材料對電渦流傳感器 特性的影響。二、實(shí)驗電路圖及原理：圖電渦流式傳感器平面線圈和金屬渦流片組成，當(dāng)線圈中 通以高頻交變電流后，與其平行的金屬片上感應(yīng)產(chǎn)生電渦 流，電渦流的大小影響線圈的阻抗Z,而渦流的大小與金屬渦流片的電阻率

8、、導(dǎo)磁率、厚度、溫度以及與線圈的距離X有關(guān)。當(dāng)平面線圈、被測體、激勵源已確定，并保持環(huán)境溫 度不變，阻抗Z只與X距離有關(guān)。將阻抗變化經(jīng)渦流變換器變換成電壓V輸由，則輸由電壓是距離 X的單值函數(shù)。 三、 實(shí)驗所需部件：測微頭、示波器、電壓表、電渦流線圈、金屬渦流片、電渦流變換器、三種金屬渦流片。四、實(shí)驗步驟：1 .按圖連線，差動放大器調(diào)零，將電渦流傳感器對準(zhǔn) 金屬圓盤。2 .旋轉(zhuǎn)測微器旋鈕移動振動臺，使電渦流傳感器與金屬片接觸，此時渦流變換器的輸由電壓為零，此開始向上旋轉(zhuǎn)測微器旋鈕，每隔用電壓表讀取變換器的輸由電壓，將數(shù)據(jù)填入表1。3 .分別將銅片和鋁片代替鐵片，重復(fù) 2的實(shí)驗結(jié)果分 別填入表2

9、和表3。4 .將電渦流傳感器連支架移到金屬轉(zhuǎn)盤上方，調(diào)整到 具端面距盤面處，注意保持其端面與盤面的平行，不可碰擦。5 .渦流變換器的輸由端與數(shù)字頻率表相連，開啟電機(jī)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，則電機(jī)轉(zhuǎn)速可下式得到：電機(jī)轉(zhuǎn)速=頻率表顯示值/金屬轉(zhuǎn)盤等分值X 2五、實(shí)驗數(shù)據(jù)及分析：表1 電渦流傳感器對鐵片的輸由特性距離0輸出 表2 電渦流傳感器對銅片的輸由特性距 離0 輸 出-表3電渦流傳感器對鋁片的輸由特性品巨離0 輸由實(shí)驗二：電阻應(yīng)變式傳感器實(shí)驗一.實(shí)驗?zāi)康?、熟悉電阻應(yīng)變式傳感器在位移測量中的應(yīng)用。2、比較半導(dǎo)體應(yīng)變式傳感器和金屬電阻應(yīng)變式傳感器的靈敏度。3、通過實(shí)驗熟悉和了解電阻應(yīng)變式傳感器測量電路的組成

10、及工作原理。4、比較單臂電橋、雙臂電橋和雙差動全橋式電阻應(yīng)變式傳感器的靈敏度。二.實(shí)驗內(nèi)容1、半導(dǎo)體應(yīng)變式傳感器位移測量電路。2、單臂電橋、雙臂電橋和雙差動全橋組成的位移測量 電路。三.實(shí)驗步驟1、調(diào)零。開啟儀器電源，差動放大器增益置100倍，“ 十、 ”輸入端用實(shí)驗線對地短路。 輸由端接數(shù)字電壓表，用“調(diào)零”電位器調(diào)整差動放大器輸由電壓為零，然后拔掉實(shí)驗線。調(diào)零后電位器位置不要變化。如需使用毫伏表，則將毫伏表輸入端對地短路， 調(diào)整“調(diào) 零”電位器，使指針居“零”位。拔掉短路線，指針有偏轉(zhuǎn) 是有源指針式電壓表輸入端懸空時的正常情況。調(diào)零后關(guān)閉 儀器電源。2、按圖將實(shí)驗部件用實(shí)驗線連接成測試橋路

11、。橋路中 R1、R2、R3k和 WD為電橋中的固定電阻和直流調(diào)平衡電位器，R為應(yīng)變片。直流激勵電源為土4V。圖測微頭裝于懸臂梁前端的永久磁鋼上，并調(diào)節(jié)使應(yīng)變梁 處于基本水平狀態(tài)。3、接線無誤后開啟儀器電源，預(yù)熱數(shù)分鐘。調(diào)整電橋WD電位器，使測試系統(tǒng)輸由為零。旋動測微頭，帶動懸臂梁分別作向上和向下的運(yùn)動，以懸臂梁水平狀態(tài)下電路輸由電壓為零起點(diǎn)，向上和向下移動各6mm測微頭每移動 1mm記錄一個差動放大器輸由電壓值，并列表。+ 4V R R2 + WD -4V R3 R1 V 計算各種情況下測量電路的靈敏度SoS= U/ Ax表1金屬箔式電阻式應(yīng)變片單臂電橋位移x輸由U0平均靈敏度 S -6 -5 -4 120 -3 85 -2 54 -1 30 0 1 2 34 5 6 4 -34 -74 -108 -147 -184 -235表 2 金屬箔式電阻式應(yīng)變片雙臂電橋位移x輸由U0-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4