傳感器試驗(yàn)指引

1、 傳感器與檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)指南 傳感器與檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師：徐華結(jié) 適用班級(jí)：12 電氣工程及其自動(dòng)化 實(shí)驗(yàn)一壓阻式壓力傳感器的特性測(cè)試實(shí)驗(yàn) 2 實(shí)驗(yàn)二電容傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn) 5 實(shí)驗(yàn)三直流激勵(lì)線性霍爾傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn) 9 實(shí)驗(yàn)四電渦流傳感器材料分揀的應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 12 實(shí)驗(yàn)五光纖傳感器位移測(cè)量實(shí)驗(yàn) 14實(shí)驗(yàn)一壓阻式壓力傳感器的特性測(cè)試實(shí)驗(yàn) 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器測(cè)量壓力的原理和標(biāo)定方法。 、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 掌握壓力傳感器的壓力計(jì)設(shè)計(jì)。 三、實(shí)驗(yàn)儀器 傳感器檢測(cè)技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)、壓力傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、壓力傳感器、導(dǎo)線。 四、實(shí)驗(yàn)原理 擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器的工作機(jī)理是半導(dǎo)體應(yīng)變片

2、的壓阻效應(yīng)，在半導(dǎo)體受到力變形時(shí)會(huì)暫時(shí)改變晶體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，因而改變了半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理，使得它的電阻率發(fā)生變化，這種物理現(xiàn)象稱之為半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)。一般半導(dǎo)體應(yīng)變采用 N 型單晶硅為傳感器 的彈性元件，在它上面直接蒸鍍擴(kuò)散出多個(gè)半導(dǎo)體電阻應(yīng)變薄膜（擴(kuò)散出敏感柵）組成電橋。在壓力（壓強(qiáng)）作用下彈性元件產(chǎn)生應(yīng)力，半導(dǎo)體電阻應(yīng)變薄膜的電阻率產(chǎn)生很大變化，引起電阻的變化，經(jīng)電橋轉(zhuǎn)換成電壓輸出，則其輸出電壓的變化反映了所受到的壓力變化。圖 13-1 為壓阻式壓力傳感器壓力測(cè)量實(shí)驗(yàn)原理圖。 圖 1-1 壓阻式壓力傳感器壓力測(cè)量實(shí)驗(yàn)原理 五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1、嚴(yán)禁將信號(hào)源輸出對(duì)地短接。 2、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不要帶

3、電拔插導(dǎo)線。 3、嚴(yán)禁電源對(duì)地短路。 六、實(shí)驗(yàn)步驟 1、將引壓膠管連接到壓力傳感器上，其他接線按圖 1-2 進(jìn)行連接，確認(rèn)連線無(wú)誤且打 開(kāi)主臺(tái)體電源、壓力傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K電源。主臺(tái)體上電壓表 電電電電電電 RW2 圖 1-2 壓阻式壓力傳感器的特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)接線圖 2、打開(kāi)氣源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)流量計(jì)的流量并觀察壓力表，壓力上升到 4Kpa 左右時(shí)，根據(jù) 計(jì)算所選擇的第二級(jí)電路的反饋電阻值，接好相應(yīng)的短接帽；再調(diào)節(jié)調(diào)零電位器 RW2,使 得圖 1-3 中 Vx與計(jì)算所得的值相符；再調(diào)節(jié)增益電位器 RW1,使電壓表顯示為 0.4V 左右。 （進(jìn)行此步之前，請(qǐng)先仔細(xì)閱讀：七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求） 3、再仔細(xì)地反復(fù)調(diào)

4、節(jié)流量使壓力上升到 18KPa 左右時(shí)，根據(jù)計(jì)算，電壓表將顯示 1.8V 左右。 4、重復(fù)步驟 2 和 3 過(guò)程，直到認(rèn)為已足夠精度時(shí)調(diào)節(jié)流量計(jì)使壓力在 418KPa 之間， 每上升 1Kpa 氣壓分別讀取電壓表讀數(shù)，將數(shù)值列于表 3。 表 3 P(Kpa) Vo(p-p) 5、畫(huà)出實(shí)驗(yàn)曲線。 6、實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉所有電源，拆除導(dǎo)線并放置好。 C1 /四 Vin R12 13 由由由由由由由由由 HZiHZ;HZ;HZ;HZ;HZ;HZ;HZ;HZ; IC1 R2 1=1 Vii R17 1=1 R16 II IC2 R3 R5 R4 1=1 R6 II D1 nm R29R28 1=1im 電

5、電電電 C3 R18 R8 C2R14 國(guó)II Vout IC3 O R10 1=1 R7 D2 R21 1c4 GND R9 R30 R20 1R31 R21lI R21 1.2 34 56 78 10K 20K 51K 100K 電電電電電電15V6電 -15VGND+15V D4C4C5D3 D5_I_ E2E1 D6.+D5 RW1 七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1、要求：當(dāng)壓力為 4Kpa 時(shí)，使得差分放大單元的電壓輸出為 0.4V;當(dāng)壓力為 18Kpa 圖 1-3 壓力傳感器測(cè)試電路 2、當(dāng)壓力為 4Kpa 時(shí)，測(cè)得壓力傳感器的輸出電壓 Vout 與 GND 間的電壓 Va；當(dāng)壓力為 18Kp

6、a 時(shí)，測(cè)得壓力傳感器的輸出電壓 Vout 與 GND 間的電壓 Vb;然后根據(jù)圖 1-3 列式進(jìn) 行計(jì)算，在第二級(jí)放大電路的反饋電阻（10K、20K、51K、100K）中，用跳線帽選擇一個(gè) 合適的反饋電阻。再根據(jù)所選擇的反饋電阻，確定 V1 和 Vx的值，便于實(shí)驗(yàn)。具體計(jì)算公式如下： 當(dāng)壓力為 4Kpa 時(shí)： VI0.2x -Va 240.2x V1-VxVx-0.4 10一R 當(dāng)壓力為 18Kpa 時(shí)： V1-Vx_Vx-1.8 其中：V1、V1分別為 4Kpa 和 18Kpa 時(shí)三運(yùn)放的輸出電壓，Vx為調(diào)零電位器 RW2 端 的電壓；x為 RW1 所需調(diào)到的阻值，R 為第二級(jí)放大電路的反

7、饋電阻。 3、計(jì)算完后，先根據(jù)所選擇的第二級(jí)放大電路的反饋電阻值，接好短接帽，然后再根據(jù)計(jì)算的電壓值 V1 和 Vx分別調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)電位器 RW1 和 RW2。0.2x 40.2x =-Vb 時(shí)，使得差分放大單元的輸出為 1.8V。 Vout Q +15V 實(shí)驗(yàn)二電容傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn) 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解電容傳感器結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。 、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 掌握電容傳感器的基本應(yīng)用。 三、實(shí)驗(yàn)儀器 傳感器檢測(cè)技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)、電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、電容傳感器、振動(dòng)源實(shí)驗(yàn)?zāi)K、示波器、導(dǎo)線。 四、實(shí)驗(yàn)原理 1、電容傳感器是以各種類型的電容為傳感元件，將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換成電量的變化來(lái)實(shí) 現(xiàn)測(cè)量的。電容傳感器的輸出是電容的變化

8、量。利用電容 o=A/d 的關(guān)系式通過(guò)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和測(cè)量電路可以選擇 e、A、do 三個(gè)參數(shù)中，保持二個(gè)參數(shù)不變，只改變其中一個(gè)參 數(shù)，則可以有測(cè)干燥度（e 變）、測(cè)位移（d 變）和測(cè)液位（A 變）等多種電容傳感器。電容傳感器極板形狀分成平板、圓板形和圓柱形，雖然還有球面形和鋸齒形等其它的形狀，但一般很少用。本實(shí)驗(yàn)采用的傳感器為圓筒式變面積差動(dòng)結(jié)構(gòu)的電容式位移傳感器。差動(dòng) 式一般優(yōu)于單組（單邊）式的傳感器，它靈敏度高、線性范圍寬、穩(wěn)定性高。如圖 18-1 所 示：它是由二個(gè)圓筒和一個(gè)圓柱組成的。設(shè)圓筒的半徑為 R,圓柱的半徑為 r,圓柱的長(zhǎng)為 x,則電容量為 C=2Ttx/ln（R/r）。圖中

9、C1、C2 是差動(dòng)連接，當(dāng)圖中的圓柱產(chǎn)生 Ax位移 時(shí)，電容量的變化量為 AC=C1-C2=s2 兀 2Ax/ln（R/r），式中&2 兀、ln（R/r）為常數(shù)，說(shuō)明 Ac 與 Ax位移成正比，再配上配套的測(cè)量電路就能測(cè)量位移。 圖 18-1 實(shí)驗(yàn)電容傳感器結(jié)構(gòu) 2、測(cè)量電路（電容變換器）：如圖 18-2 所示，測(cè)量電路的核心部分是圖 18-3 的電路。電電1 C1 C2 電電2 電電 圖 18-2 電容測(cè)量電路 圖 18-3 二極管環(huán)形充放電電路 在圖 18-3 中，環(huán)形充放電電路由 D3、D4、D5、D6 二極管、C5 電容、L1 電感和 Cxi、Cx2 實(shí)驗(yàn)差動(dòng)電容位移傳感器組成

10、。 當(dāng)高頻激勵(lì)電壓（f100KHz）輸入到 a 點(diǎn)，由低電平 E1躍到高電平 E2 時(shí)，電容 Cx1 和 Cx2 兩端電壓均由 E1 充到 E2。充電電荷一路由 a 點(diǎn)經(jīng)過(guò) D3 到 b 點(diǎn)，再對(duì) Cx1 充電到 O 點(diǎn)(地)；另一路由由 aC4 D4 E2 Li 1D6 電電 CX2 D5 C6-T RW 電電 0 I電電 V01 NE555 產(chǎn)生輸出 500K 方波 1 D3 Cxi 點(diǎn)經(jīng)過(guò) C5 到 c 點(diǎn)，再經(jīng) D5 到 d 點(diǎn)，再經(jīng) Cx2 充電到 O 點(diǎn)。此時(shí)，D4 和 D6 由于反偏置而截止。在t1 充電時(shí)間內(nèi)，由 a 至 ijc 點(diǎn)的電荷量為： Q1=Cx2(E2-E1)(18

11、-1) 當(dāng)高頻激勵(lì)電壓由高電平 E2 返回到低電平 E1 時(shí)， 電容 Cx1 和 Cx2 均放電。 Cx1 經(jīng)過(guò) b 點(diǎn)、 D4、c 點(diǎn)、C5、a 點(diǎn)、L1 放電到 O 點(diǎn)；Cx2 經(jīng)過(guò) d 點(diǎn)、D6、L1 放電到 O 點(diǎn)。在 t2 放電時(shí)間內(nèi)由 c 到 a 點(diǎn)的電荷量為： Q2=Cx1(E2-E1)(18-2) 當(dāng)然，(18-1)式和(18-2)式是在 C5 電容值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳感器的 Cx1 和 Cx2 電容值的 前提下得到的結(jié)果。電容 C5 的充放電回路由圖 18-3 中實(shí)線、虛線箭頭所示。 在一個(gè)充放電周期內(nèi)(T=t1+t2),由 c 點(diǎn)到 a 點(diǎn)的電荷量為： Q=Q2-Q1=(Cx1-C

12、x2)(E2-E1)=ACxAE(18-3)式中；Cx1 與 Cx2 的變化趨勢(shì)是相反的(由傳感器的結(jié)構(gòu)決定的，是差動(dòng)式)。設(shè)激勵(lì)電壓頻率 f=1/T,則流過(guò) ac 支路輸出的平均電流i 為： I=fQ=fACxAE(18-4) 五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1、嚴(yán)禁將信號(hào)源輸出對(duì)地短接。 2、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不要帶電拔插導(dǎo)線。 3、嚴(yán)禁電源對(duì)地短路。 六、實(shí)驗(yàn)步驟 1、按圖 18-4 示意圖接線：電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K電源單元接主臺(tái)體上的士 15V 電源；將脈 沖調(diào)制單元的 Fout 與電容測(cè)量放大單元的 Fin 相接；將電容傳感器安裝在電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K的電容測(cè)量放大單元上，即將傳感器引線插頭插入實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓牟遄?/p>

13、中，電容傳感器黃色和 紅色引線分別接電容模塊 J1和 J2,藍(lán)色引線接插孔 GND 將電容測(cè)量放大單元的 Vout與 GND 接主臺(tái)體上的電壓表的“+”和“-”極，將電壓表選擇置于 20V檔。rf-r|-f-r|-r-r|-r-r|-r-r|-r-r|-r-r|-f-r 圖 18-4 電容傳感器的接線示意圖 2、打開(kāi)主臺(tái)體電源開(kāi)關(guān)和電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K的電源開(kāi)關(guān)，用示波器觀察 Fout 的波形, 調(diào)節(jié)脈沖調(diào)制單元的電位器 W1 使其輸出頻率為 500KH 才勺方波，再將電容測(cè)量單元的電位器 RW 調(diào)節(jié)到中間位置，旋動(dòng)測(cè)微頭推進(jìn)電容傳感器移動(dòng)至極板中間位置，使電壓數(shù)顯表顯示為最小值。 3、旋動(dòng)測(cè)微

14、頭，每間隔 0.5mni 己下位移 X 與輸出電壓值，填入表 8: 表 8 X(mm) V(mV) 4、根據(jù)上表數(shù)據(jù)計(jì)算電容傳感器的系統(tǒng)靈敏度序口非線性誤差汽 5、實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉所有電源，拆除導(dǎo)線并放置好。電電電電電電15V-15VGND15V 電電電電電電 out 口 D2 GND 電電電電電電電電 電電電電電電電電電 C7 R8 11 打電電電電 電電電電 實(shí)驗(yàn)三直流激勵(lì)線性霍爾傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解霍爾式傳感器原理與應(yīng)用。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 掌握霍爾傳感器的位移測(cè)量方法。 三、實(shí)驗(yàn)儀器 傳感器檢測(cè)技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)、霍爾傳感器模塊、線性霍爾傳感器、振動(dòng)源實(shí)驗(yàn)?zāi)K、測(cè)微頭、導(dǎo)線。

15、 四、實(shí)驗(yàn)原理 霍爾傳感器是一種磁敏傳感器，基于霍爾效應(yīng)原理工作。它將被測(cè)量的磁場(chǎng)變化（或經(jīng)磁場(chǎng)為媒介）轉(zhuǎn)換成電動(dòng)勢(shì)輸出?；魻栃?yīng)是具有載流子的半導(dǎo)體同時(shí)處在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中而產(chǎn)生電勢(shì)的一種現(xiàn)象。如圖19-1 所示，把一塊寬為 b,厚為 d 的導(dǎo)電板放在磁感應(yīng)強(qiáng)度 為 B 的磁場(chǎng)中，并在導(dǎo)電板中通以縱向電流 I,此時(shí)在板的橫向兩側(cè)面 A,A之間就是呈現(xiàn) 出一定的電勢(shì)差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)（霍爾效應(yīng)可以用洛倫茲力來(lái)解釋），所產(chǎn)生的電 勢(shì)差 UH稱霍爾電壓?；魻栃?yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： IB URH22-KHIB HHH d 式中；RH=-1/（ne）是由半導(dǎo)體本身載流子遷移率決定的物理常數(shù)，稱為霍爾系

16、數(shù)；KH=RH/d, 稱為靈敏度系數(shù)，與材料的物理性質(zhì)和幾何尺寸有關(guān)。 圖 19-1 霍爾效應(yīng)示意圖 具有上述霍爾效應(yīng)的元件稱為霍爾元件，霍爾元件大多采用 N 型半導(dǎo)體材料（金屬材 料中自由電子濃度 n很高，因此 RH很小，使輸出 UH極小，不宜作霍爾元件），厚度 d 只有 1um 左右。 五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1、請(qǐng)務(wù)必?cái)嚯娺B線，否則極易燒壞霍爾傳感器。 2、注意霍爾傳感器引線的接法。 3、注意 J16 和 R1 上要接上兩個(gè)短接帽，如下圖 19-2 所示。 4、注意按順序進(jìn)行調(diào)零。A Fe. 土土上 L 土“土士,，F(xiàn)mVd. I UH d T 六、實(shí)驗(yàn)步驟 1、將霍爾傳感器、測(cè)微絲桿固定在振

17、動(dòng)源實(shí)驗(yàn)?zāi)K上的測(cè)微支架上，并調(diào)節(jié)測(cè)微絲桿使霍爾傳感器大約處于磁場(chǎng)的中間位置。 2、根據(jù)圖 19-2 接線，需要注意的是：將線性霍爾傳感器的紅線和黑線分別接霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K的直流激勵(lì)實(shí)驗(yàn)單元的輸入端 J1 和 J2,藍(lán)色和黃色線分別接輸出端 J4 和 J3 端； 將電壓調(diào)節(jié)處的旋鈕撥至士 4V,并將+Vout 和-Vout 接入到直流激勵(lì)單元的+4V 和-4V 的端子上；將主臺(tái)體上的士 15V 接入到霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K的電源單元中；調(diào)零單元的 OUT2 與 GND 需接到主臺(tái)體上的電壓表的“+”和“-”極；其他部分的接線嚴(yán)格按照接線圖進(jìn)行。 3、調(diào)零：先打開(kāi)主臺(tái)體電源開(kāi)關(guān)，再打開(kāi)霍爾傳感器模

18、塊電源開(kāi)關(guān)。調(diào)節(jié)霍爾傳感器模塊上的 RW1電位器，使霍爾傳感器的輸出 J4 和 J3 間的電壓為零，關(guān)閉霍爾傳感器模塊 電源；將 IN1+和 IN1-短接并接到 GND,打開(kāi)霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電位器 W3 使調(diào)零單元的輸出 OUT2 和 GND 間的電壓為零，調(diào)零完后關(guān)閉霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K電源，并將 IN1+和 IN1-間的短接線以及與 GND 間的接線拿掉。 圖 19-2 直流激勵(lì)線性霍爾傳感器接線圖 4、打開(kāi)霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K電源，測(cè)微頭向軸向方向推進(jìn)，每轉(zhuǎn)動(dòng) 元輸出電壓 OUT2 的讀數(shù)，直到讀數(shù)近似不變，將讀數(shù)填入表 9: R2 R4 1=1II J16 R10 TEST

19、4三I U2OUT2 W3 甕 電電電電電電電電電 0.5mm 記下調(diào)零單 GND +15V D1 2 R14 R15S1 C1C2E2D6-I:+- 由由由由由由由由由 PPPPPPPP1MMjjjj_ 電電電電 電電 -15V J2 +4V ;一【 由由由由由由由由 HZiHZ;HZ;HZ;HZ;HZ;HZ;HZ; W1 LV J10 J8 由由由由由由由由 GND II 電電 R1 一 R9 W R5 -TEST 1 OUT1 表 9 X(mm) V(nV) 5、根據(jù)上表作出 V-X 曲線，計(jì)算不同線性范圍時(shí)的靈敏度和非線性誤差。 6、實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉所有電源，拆除導(dǎo)線并放置好。 七、實(shí)驗(yàn)

20、報(bào)告要求 必須在斷電的情況下接霍爾傳感器，霍爾元件的輸入電壓必須限制在土流激勵(lì)單元的+4V 和-4V 的端子必須嚴(yán)格的接入+4V 和-4V。 八、思考題 實(shí)驗(yàn)步驟 2中 J4和 J3是分別到 IN1+和 IN1-的,如果把 J3 接到 IN1+,J4接到 IN1-,觀察輸出電壓有什么變化？4V 以內(nèi)，即直 實(shí)驗(yàn)四電渦流傳感器材料分揀的應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握使用電渦流傳感器在材料分揀中的應(yīng)用方法。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 用鋁測(cè)體和銅測(cè)體驗(yàn)證不同電導(dǎo)率的被測(cè)材料對(duì)電渦流傳感器的特性影響。 三、實(shí)驗(yàn)儀器 傳感器檢測(cè)技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)、電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、振動(dòng)源實(shí)驗(yàn)?zāi)K、電渦流傳感器、鋁圓片、鐵圓片、銅圓

21、片、測(cè)微頭、導(dǎo)線。 四、實(shí)驗(yàn)原理 電渦流傳感器在被測(cè)體上產(chǎn)生的渦流效應(yīng)與被測(cè)導(dǎo)體本身的電阻率和磁導(dǎo)率有關(guān)，因此不同的材料就會(huì)有不同的性能?；驹韰㈤喗滩?。 五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不要帶電拔插導(dǎo)線。 2、嚴(yán)禁電源對(duì)地短路。 3、傳感器在初始時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)一段死區(qū)。 六、實(shí)驗(yàn)步驟 1、根據(jù) 24-2 接線圖進(jìn)行接線：先將電渦流傳感器安裝在振動(dòng)源實(shí)驗(yàn)?zāi)K上的測(cè)微支架上，在測(cè)微頭端部裝上鐵質(zhì)金屬圓片，作為電渦流傳感器的被測(cè)體；將電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)?塊的電源單元接主臺(tái)體上的+15V;將電渦流傳感器的黃色和綠色引線分別接到電容三點(diǎn)式振蕩器的 J1 和GND 之間。電渦流 VCC VOQ W3?H

22、1 1 1- - W W 2 2 R 廠工：力 V 5 5 + + 圖 24-2 電渦流傳感器接線圖 2、觀察傳感器結(jié)構(gòu)，這是一個(gè)平繞線圈。 3、將實(shí)驗(yàn)?zāi)０遢敵龆?Vout 和 GND 與電壓表的“+”和“-”極相連。電壓表量程切換到選擇電壓20V 檔。 4、使測(cè)微頭與傳感器線圈端部接觸，打開(kāi)主臺(tái)體電源開(kāi)關(guān)和電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K的 電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)電壓表讀數(shù)為最小，然后每隔 0.5mm 讀一個(gè)數(shù)，直到輸出幾乎不變?yōu)橹埂?將結(jié)果列入表 12: 5、按上述步驟做實(shí)驗(yàn)，將數(shù)據(jù)列入表 1315 中。 表 13 被測(cè)體為鐵圓片時(shí)的位移輸出電壓數(shù)據(jù) X(mm) Vo(V) 表 14 被測(cè)體為銅時(shí)的位移輸出電

23、壓數(shù)據(jù) X(mm) Vo(V) 表 15 被測(cè)體為鋁圓片時(shí)的位移輸出電壓數(shù)據(jù) X(mm) Vo(V) 6、根據(jù)上表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在同一從標(biāo)上畫(huà)出實(shí)驗(yàn)曲線進(jìn)行比較，分別計(jì)算靈敏度和線性度。 7、實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉所有電源，拆除導(dǎo)線并放置好。 1=1 R1im J11世 C1 E3 G R51=1 R2 J13 Q2 TEST6 TEST5 TEST4 R9 r*i 1=1 R3 R41=1 rf-r|-f-r|-r-r|-r-r|-r-r|-r-r|-r-r|-r-r|-f-r 電電電電電電+15V Ini 電電電電 L1 TEST2 回 TEST1 回 W1 C2 E3 電電電電電電 電電電電 W2

24、 R8 R7 電電電電電電電電 電電電電電電電 電電電電電電電電電 七、思考題 分析鐵測(cè)片、鋁測(cè)片、銅測(cè)片哪一個(gè)的靈敏度高，為什么? 實(shí)驗(yàn)五光纖傳感器位移測(cè)量實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解光纖位移傳感器的工作原理和性能。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 掌握光纖用于位移測(cè)量的方法。 三、實(shí)驗(yàn)儀器 傳感器檢測(cè)技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)、光纖傳感器、光纖傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、振動(dòng)源實(shí)驗(yàn)?zāi)K、導(dǎo)線。 四、實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)采用的是傳光型光纖，它由兩束光纖混合后，組成丫型光纖，半圓分布即雙 D 分 布：一束光纖端部與光源相接發(fā)射光束；另一束端部與光電轉(zhuǎn)換器相接接收光束。兩光束混 合后的端部是工作端亦稱探頭，它與被測(cè)體相距 X,由光源發(fā)出的光纖傳到端部出射后再經(jīng) 被測(cè)體反射回來(lái)。另一束光纖將其接收的光信號(hào)由光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電量，而光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn) 換的電量大小與間距 X 有關(guān)，因此可用于測(cè)量位移。 五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不要帶電拔插導(dǎo)線。 2、嚴(yán)禁電源對(duì)地短路。 六、實(shí)驗(yàn)步驟 1、根據(jù)圖