傳感技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書文件

1、傳感技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書閩南理工學(xué)院 2010年12月前 言傳感技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程是實(shí)踐教學(xué)中進(jìn)行基本技能訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié),是機(jī)械制造及其自動(dòng)化測控技術(shù)與儀器等專業(yè)學(xué)生重要的技術(shù)基礎(chǔ)課程是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際分析問題解決問題,加強(qiáng)動(dòng)手操作能力的一個(gè)重要手段通過傳感技術(shù)理論的基本性實(shí)驗(yàn)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)教學(xué),為培養(yǎng)學(xué)生拓展知識(shí)面加強(qiáng)應(yīng)用性及自學(xué)能力和創(chuàng)新意識(shí),打下牢固的實(shí)踐基礎(chǔ)開出的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,任課教師可結(jié)合本專業(yè)的特點(diǎn)學(xué)歷層次的不同,開展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本書分為第一章基本實(shí)驗(yàn)和附錄兩部分基本實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)通過實(shí)際操作,使學(xué)生掌握常用的各類傳感器的基本性能,和各類傳感器最基本的理論模型,對(duì)傳感技術(shù)基礎(chǔ)理論有進(jìn)一步

2、的加深和理解,鞏固和拓展課堂上學(xué)過的理論知識(shí)附錄部分給出了實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用說明及操作要求等,便于學(xué)生課前和課后的學(xué)習(xí)本書在編寫過程中得到王健教授于雷老師,張琨英老師何惜琴老師王岳樺老師的大力支持,在此對(duì)他們表示衷心的感謝由于編者水平有限,時(shí)間倉促,錯(cuò)誤及欠缺之處,敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正編者 2010年12月實(shí)驗(yàn)須知傳感技術(shù)實(shí)驗(yàn)是傳感課程的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的重要手段,通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證所學(xué)過的理論知識(shí),加深對(duì)各類傳感器的理解,掌握實(shí)驗(yàn)操作技能,培養(yǎng)學(xué)生用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力同時(shí),為培養(yǎng)學(xué)生建立實(shí)驗(yàn)安全意識(shí),保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)到預(yù)期的目的,人身安全不出現(xiàn)問題,學(xué)生必須按下列要求去做一

3、遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則1進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室不準(zhǔn)大聲喧嘩打鬧;不準(zhǔn)隨地吐痰,亂拋紙屑雜物;不允許穿拖鞋進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室;保持實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境衛(wèi)生2使用儀器和設(shè)備時(shí)必須了解其性能操作方法及注意事項(xiàng),在使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程認(rèn)真填寫儀器設(shè)備使用登記表,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要將儀器儀表工具等歸位3必須遵守實(shí)驗(yàn)室制定的各項(xiàng)規(guī)章制度,聽從指揮,做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作,經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后才允許實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)1實(shí)驗(yàn)前必須充分預(yù)習(xí),參考實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,認(rèn)真填寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告明確本次實(shí)驗(yàn)的目的原理使用的設(shè)備實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求等2為了保證人身安全和儀器設(shè)備的完好,要認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中“實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)”的內(nèi)容 3實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告在實(shí)驗(yàn)前要經(jīng)指導(dǎo)教師檢查,沒有預(yù)習(xí)報(bào)告

4、的學(xué)生不準(zhǔn)參加本次實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)操作過程1實(shí)驗(yàn)接線時(shí)要認(rèn)真檢查,確定無誤后,須經(jīng)指導(dǎo)教師檢查才能接通實(shí)驗(yàn)臺(tái)的電源 2整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過程中,要嚴(yán)格遵守“先接線后通電,先斷電后拆線”的操作規(guī)程3實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意觀察,若發(fā)現(xiàn)有破壞性異?，F(xiàn)象(異常聲音冒煙發(fā)燙或有異味),應(yīng)立即關(guān)斷電源,保護(hù)現(xiàn)場,報(bào)告指導(dǎo)教師找出原因排除故障后,經(jīng)指導(dǎo)教師驗(yàn)收后才可繼續(xù)實(shí)驗(yàn) 4實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)指導(dǎo)教師審閱簽字后再拆除實(shí)驗(yàn)線路 5實(shí)驗(yàn)測試過程中,要獨(dú)立操作完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)認(rèn)真填寫在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告中“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄”一欄中四實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告是對(duì)每次實(shí)驗(yàn)課程的全面總結(jié),要求做完

5、實(shí)驗(yàn)后,認(rèn)真寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告所要求的內(nèi)容;主要有:1數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)論(包括計(jì)算繪制實(shí)驗(yàn)要求的曲線波形圖等); 2實(shí)驗(yàn)總結(jié); 3回答預(yù)習(xí)思考題; 4教師評(píng)語目 錄第一章 基本實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 金屬箔式傳感器性能實(shí)驗(yàn).1實(shí)驗(yàn)二 電容傳感器性能實(shí)驗(yàn).5實(shí)驗(yàn)三 電感式傳感器差動(dòng)變壓器性能實(shí)驗(yàn).8實(shí)驗(yàn)四 電渦流傳感器靜態(tài)標(biāo)定.11第二章 附錄附錄1 CSY系列(CSY.CSY10.CSY10A.CSY10B)傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀使用說明.13附錄 2 雙蹤示波器的使用技巧.17實(shí)驗(yàn)一 金屬箔式傳感器性能實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?觀察了解箔式應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)及粘貼方式 2測試應(yīng)變梁變形的應(yīng)變輸出3比較各橋路間的輸出關(guān)系二原理說明

6、電阻應(yīng)變效應(yīng)導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外界力的作用下,會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形,其電阻值也將隨著發(fā)生變化,這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變效應(yīng) 設(shè)有一長度為截面積為A半徑為r電阻率為r的金屬單絲,它的電阻值R可表示為 當(dāng)沿金屬絲的長度方向作用均勻拉力(或壓力)時(shí),上式中rrl都將發(fā)生變化,從而導(dǎo)致電阻值R發(fā)生變化 例如(1)金屬絲受拉時(shí),l將變長r變小,均導(dǎo)致R變大;(2)某些半導(dǎo)體受拉時(shí),r將變大,導(dǎo)致R變大實(shí)驗(yàn)證明,電阻絲及應(yīng)變片的電阻相對(duì)變化量DR R與材料力學(xué)中的軸向應(yīng)變ex的關(guān)系在很大范圍內(nèi)是線性的,即 K電阻應(yīng)變片的靈敏度ex 稱為電阻絲的軸向應(yīng)變,也稱縱向應(yīng)變e x通常很小,常用10-6表示之,在應(yīng)變測量中,也常

7、將之稱為微應(yīng)變對(duì)于不同的金屬材料,K 略微不同,一般為2左右而對(duì)半導(dǎo)體材料而言,由于其感受到應(yīng)變時(shí),電阻率r 會(huì)產(chǎn)生很大的變化,所以靈敏度比金屬材料大幾十倍本實(shí)驗(yàn)說明箔式應(yīng)變片及直流電橋的原理和工作情況 應(yīng)變片是最常用的測力傳感元件當(dāng)用應(yīng)變片測試時(shí),應(yīng)變片要牢固地粘貼在測試體表面,測件受力發(fā)生形變,應(yīng)變片的敏感柵隨同變形,其電阻值也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化通過測量電路,轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出顯示三實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1直流穩(wěn)壓電源+4V12應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K13貼于主機(jī)工作臺(tái)懸臂梁上的箔式應(yīng)變計(jì)14螺旋測微儀15數(shù)字電壓表1四實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1連接主機(jī)與模塊電路電源連接線,差動(dòng)放大器增益置于最大位

8、置(順時(shí)針方向旋到底),差動(dòng)放大器“+”“”輸入端對(duì)地用實(shí)驗(yàn)線短路輸出端接電壓表2V檔開啟主機(jī)電源,用調(diào)零電位器調(diào)整差動(dòng)放大器輸出電壓為零,然后拔掉實(shí)驗(yàn)線,調(diào)零后模塊上的“增益調(diào)零”電位器均不應(yīng)再變動(dòng)(圖1)2觀察貼于懸臂梁根部的應(yīng)變計(jì)的位置與方向,按圖(1)將所需實(shí)驗(yàn)部件連接成測試橋路,圖中R1R2R3分別為模塊上的固定標(biāo)準(zhǔn)電阻,R為應(yīng)變計(jì)(可任選上梁或下梁中的一個(gè)工作片),圖中每兩個(gè)節(jié)之間可理解為一根實(shí)驗(yàn)連接線,注意連接方式,勿使直流激勵(lì)電源短路將螺旋測微儀裝于應(yīng)變懸臂梁前端永久磁鋼上,并調(diào)節(jié)測微儀使懸臂梁基本處于水平位置3確認(rèn)接線無誤后開啟主機(jī),并預(yù)熱數(shù)分鐘,使電路工作趨于穩(wěn)定調(diào)節(jié)模塊上

9、的WD電位器,使橋路輸出為零4將砝碼依次放在托盤上,每放一個(gè)砝碼,記錄一個(gè)輸出電壓值,并記入下表:表1-1:單臂橋數(shù)據(jù)位移mm 電壓V根據(jù)表中所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上做出VX曲線,計(jì)算靈敏度S:S=5在完成單臂橋?qū)嶒?yàn)的基礎(chǔ)上,依次將圖(1)中的固定電阻R1,換接應(yīng)變計(jì)組成半橋?qū)⒐潭娮鑂2 R3,換接應(yīng)變計(jì)組成全橋6重復(fù)實(shí)驗(yàn)一中實(shí)驗(yàn)3-4步驟,完成半橋與全橋測試實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)表1-2:半橋數(shù)據(jù)砝碼個(gè)數(shù) 電壓V表1-3:全橋數(shù)據(jù)位移mm 電壓V7在同一坐標(biāo)上描出V-X曲線,比較三種橋路的靈敏度,并做出定性的結(jié)論五實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查實(shí)驗(yàn)連接線是否完好,學(xué)會(huì)正確插拔連接線,這是順利完成實(shí)驗(yàn)的基本

10、保證2做單臂電橋?qū)嶒?yàn)時(shí),由于應(yīng)變片的零飄和蠕變現(xiàn)象的客觀存在,橋路中的三個(gè)精密電阻與應(yīng)變片的零飄值一致的可能性很小,如果沒有采用補(bǔ)償?shù)脑?單臂電橋測試電路必然會(huì)出現(xiàn)輸出電壓漂移現(xiàn)象,這是真實(shí)地反映了應(yīng)變片的特性,但是只要采用了半橋或全橋測試電路,系統(tǒng)就會(huì)非常穩(wěn)定,這是因?yàn)橥慌蔚膽?yīng)變片的飄移和蠕變特性相近,接成半橋和全橋形式后根據(jù)橋路的加減特性原理就起到了非常好的補(bǔ)償作用,這也是應(yīng)變片在實(shí)際應(yīng)用中無一例外地采用全橋(或半橋)測試電路的原因3因?yàn)槭切⌒盘?hào)測試,所以調(diào)零后做實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表應(yīng)置2V檔,實(shí)驗(yàn)中要盡量避免外界信號(hào)干擾六思考題 1什么是應(yīng)變效應(yīng)?2靈敏度S計(jì)算公式是什么?七實(shí)驗(yàn)報(bào)告1根據(jù)表

11、中所測數(shù)據(jù)在同一坐標(biāo)上描出V-X曲線,計(jì)算靈敏度S2比較三組數(shù)據(jù),分析之間的關(guān)系3誤差分析4心得體會(huì)及其他實(shí)驗(yàn)二 電容傳感器性能實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庾兠娣e式和差動(dòng)變面積式電容傳感器的工作原理和工作情況,2比較它們的靈敏度二原理說明 電容器是電子技術(shù)的三大類無源元件(電阻電感和電容)之一,利用電容器的原理,先將非電量轉(zhuǎn)換成電容量,進(jìn)而再將電容量轉(zhuǎn)換成電量的轉(zhuǎn)化器件或裝置,稱為電容式傳感器,它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)具有可變參數(shù)的電容器用兩塊金屬平板作電極可構(gòu)成平行板電容器,若忽略其邊緣效應(yīng),其電容可用下式表示:C=0rS/d=S/d式中,S為極板相互遮蓋面積,單位為m2;d為兩平行板極間的距離,單位為m;為極

12、板間介質(zhì)的介電常數(shù),r為極板間介質(zhì)的相對(duì)介質(zhì)常數(shù);0為真空的介電常數(shù)由式 C=0rS/d=S/d 可見,在rSd三個(gè)參量中,只要保持其中兩個(gè)不變,改變其中一個(gè)均可使電容C改變?cè)趹?yīng)用中,一般可做成變面積式變介電常數(shù)式變板間距離式等三種類型的電容傳感器d或S的變化可以反映線位移或角位移的變化,也可以間接反映壓力加速度等的變化;r的變化則可反映液面高度材料厚度等的變化 常應(yīng)用于:壓力測量:差壓傳感器變面積傳感器荷重傳感器水分檢測:糧食油液位測量加速度測量設(shè)計(jì)時(shí),要注意減小環(huán)境溫度濕度等變化所產(chǎn)生的誤差,溫度變化使傳感器內(nèi)各零件的幾何尺寸和相互位置及某些介質(zhì)的介電常數(shù)發(fā)生改變,從而改變傳感器的電容量,

13、產(chǎn)生溫度誤差濕度也影響某些介質(zhì)的介電常數(shù)因此必須從選材結(jié)構(gòu)加工工藝等方面來減小溫度等誤差盡量采用空氣或云母等介電常數(shù)的溫度系數(shù)近似為零的電介質(zhì)(也不受濕度變化的影響)作為電容式傳感器的電介質(zhì)若用某些液體如硅油煤油等作為電介質(zhì),當(dāng)環(huán)境溫度濕度變化時(shí),它們的介電常數(shù)隨之改變,產(chǎn)生誤差在可能的情況下,傳感器內(nèi)盡量采用差動(dòng)對(duì)稱結(jié)構(gòu),這樣可以通過某些類型的測量電路(如電橋)來減小溫度等誤差 在本試驗(yàn)儀中,有兩組平行板電容傳感器C1和C2,既可做單片電容傳感器實(shí)驗(yàn),也可組合做差動(dòng)式電容傳感器用空氣(介電常數(shù)的溫度系數(shù)近似為零)做電介質(zhì)三實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1電容傳感器12電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K1

14、3測微儀14電壓表1四實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 圖(2-1)1觀察電容傳感器結(jié)構(gòu):傳感器由一個(gè)動(dòng)極與兩個(gè)定級(jí)組成,連接主機(jī)與實(shí)驗(yàn)?zāi)K的電源線及傳感器接口,按圖(2-1)接好實(shí)驗(yàn)線路,增益適當(dāng)2用測微儀帶動(dòng)傳感器動(dòng)極位移至兩組定極中間,調(diào)整調(diào)零電位器,此時(shí)模塊電路輸出為零3前后位移動(dòng)極,每次0.5mm,直至動(dòng)靜極完全重合為止,記錄數(shù)據(jù),作出V-X曲線,求出靈敏度X(mm)V0(v)4移開測微儀,在主機(jī)振動(dòng)平臺(tái)旁的安裝支架上裝上電容傳感器,在振動(dòng)平臺(tái)上裝好傳感器動(dòng)極,用手按動(dòng)平臺(tái),使平臺(tái)振動(dòng)時(shí)電容動(dòng)極與定極不碰擦為宜5開啟“激振I”開關(guān),振動(dòng)臺(tái)帶動(dòng)動(dòng)極在定極中上下振動(dòng),用示波器觀察輸出波形五實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1. 電容

15、動(dòng)極須位于環(huán)型定極中間,安裝時(shí)須仔細(xì)作調(diào)整,實(shí)驗(yàn)時(shí)電容不能發(fā)生擦片,否則電壓信號(hào)會(huì)發(fā)生突變2. 要請(qǐng)老師查看線路后才開電源3. 注意接線時(shí)應(yīng)關(guān)閉電源六預(yù)習(xí)思考題 1. 電容值的大小與什么有關(guān)?2. 什么是差動(dòng)變面積式電容傳感器?七實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 計(jì)算線性度計(jì)算靈敏度比較兩組數(shù)據(jù),分析之間的關(guān)系誤差分析得體會(huì)及其他實(shí)驗(yàn)三 電感式傳感器差動(dòng)變壓器性能實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獠顒?dòng)變壓器的基本結(jié)構(gòu)及原理,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證差動(dòng)變壓器的基本特性二原理說明 差動(dòng)變壓器主要由一個(gè)結(jié)框和一個(gè)鐵心組成在線框上繞有一組一次線圈作為輸入線圈,在同一框架上另繞兩組二次線圈作為輸出線圈,并在線框中央圓柱孔中放入鐵心,在一次線圈加以適

16、當(dāng)頻率的電壓激勵(lì)時(shí),根據(jù)變壓器的作用原理,在兩個(gè)二次線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢當(dāng)鐵心向右移動(dòng)時(shí),在右邊二次線圈內(nèi)所穿過的磁通比左邊二次線圈多些,所以互感也大些,感應(yīng)電動(dòng)勢E2增加;另一個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢E1隨鐵心向右偏離中心位置而逐漸減小,并減小到接近空心狀態(tài)時(shí)的電動(dòng)勢E0兩個(gè)二次線圈的輸出電壓分別為U21和U22(空載時(shí)即為感應(yīng)電動(dòng)勢E1和E2),如果輸出接成反向串聯(lián),則此傳感器的輸出電壓U2=U22-U21因?yàn)閮蓚€(gè)二次線圈做得一樣,因此當(dāng)鐵心在中央位置時(shí)U2=0,當(dāng)鐵心移動(dòng)時(shí),U2就隨位移x成線性增加,呈V形特性如果以適當(dāng)方法測量U2,就可以得到X成比例的線性讀數(shù)三實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名 稱型號(hào)與規(guī)

17、格數(shù)量備 注1差動(dòng)變壓器12電感傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K13音頻信號(hào)源14螺旋測微儀15示波器1四實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1按圖(3-1)接線,差動(dòng)變壓器初級(jí)線圈必須從音頻信號(hào)源LV功率輸出端接入,二個(gè)次級(jí)線圈串接雙線示波器第一通道靈敏度500mv/格,第二通道10mv/格2打開主機(jī)電源,調(diào)整音頻輸出信號(hào)頻率,輸出Vp-p值2V,以示波器第二通道觀察到的波形不失真為好3前后移動(dòng)改變變壓器磁芯在線圈中位置,觀察示波器第二通道所示波形能否過零翻轉(zhuǎn),否則改變接次級(jí)二個(gè)線圈的串接端序4用螺旋測微儀帶動(dòng)鐵芯在線圈中移動(dòng),從示波器中讀出次級(jí)輸出電壓Vp-p值,同時(shí)注意初次級(jí)線圈波形相位位移mm電壓Vp-p根據(jù)表格所列結(jié)果,作出V-

18、X曲線,指出線性工作范圍5仔細(xì)調(diào)節(jié)測微儀使次級(jí)輸出波形無法再小時(shí),即為差動(dòng)變壓器零點(diǎn)殘余電壓,提高示波器第二通道靈敏度,觀察殘余電壓波形,分析其頻率成分 圖3-1 圖3-26按圖(3-2)接線,連接主機(jī)與實(shí)驗(yàn)?zāi)K電源,示波器接相敏檢波器端,電壓表接低通濾波器輸出端,差動(dòng)放大器稍有增益(10倍左右)即可7打開主機(jī)電源,調(diào)節(jié)音頻信號(hào)源輸出頻率,使次級(jí)線圈波形不失真,用手將中間鐵芯移至最左端,然后調(diào)節(jié)移相器,當(dāng)示波器兩通道所示波形正好是同相或反相時(shí),將鐵心重新安裝到位移裝置上,用測微儀將鐵芯置于線圈中部(可利用實(shí)驗(yàn)二十二二十三的結(jié)果),調(diào)節(jié)電橋WDWA電位器使系統(tǒng)輸出電壓為零8用測微儀分別帶動(dòng)鐵芯向

19、左和向右位移5mm,每位移0.5mm記錄一電壓值并填入下表:位移mm0電壓V0作出V-X曲線,求出靈敏度S S=V/X,指出線性工作范圍五實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1觀察相敏檢波器端波形時(shí)示波器各功能鍵及“觸發(fā)”選擇要正確,否則可能看不到正確的波形相位的變化2 此實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是差動(dòng)放大器增益和將鐵氧體磁芯移動(dòng)到左端時(shí)移相器的調(diào)節(jié)六預(yù)習(xí)思考題 1怎樣消除零點(diǎn)殘余電壓? 2差動(dòng)變壓器的兩個(gè)二次線圈是正向串聯(lián)還是反向串聯(lián)?七實(shí)驗(yàn)報(bào)告1計(jì)算線性度;2計(jì)算靈敏度;3比較兩組數(shù)據(jù),分析之間的關(guān)系;4誤差分析;5心得體會(huì)及其他實(shí)驗(yàn)四 電渦流傳感器靜態(tài)標(biāo)定一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解電渦流效應(yīng)2. 掌握電渦流式傳感器的基本檢測原理二

20、原理說明 電渦流傳感器由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,在與其平行的金屬片上會(huì)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,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(渦流片)激勵(lì)源確定,并保持環(huán)境溫度不變,阻抗Z只與距離X有關(guān),將阻抗變化轉(zhuǎn)為電壓信號(hào)V輸出,則輸出電壓是距離X的單值函數(shù) 三實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1電渦流傳感器12電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K13螺旋測微儀14電壓表15示波器1四實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1連接主機(jī)與實(shí)驗(yàn)?zāi)K電源及傳感器接口,電渦流線圈與渦流片須保持平行,安裝好測微儀,渦流變換器輸出接電壓表20V檔2開啟主機(jī)

21、電源,用測微儀帶動(dòng)渦流片移動(dòng),當(dāng)渦流片完全緊貼線圈時(shí)輸出電壓為零(如不為零可適當(dāng)改變支架中的線圈角度),然后旋動(dòng)測微儀使渦流片離開線圈,從電壓表有讀數(shù)時(shí)每隔0.2mm記錄一個(gè)電壓值,將VX數(shù)值填入下表,作出V-X曲線,指出線性范圍,求出靈敏度Xmm00.20.40.60.811.21.41.61.822.22.42.62.833.23.43.63.84V0v3示波器接電渦流線圈與實(shí)驗(yàn)?zāi)K輸入端口,觀察電渦流傳感器的激勵(lì)信號(hào)頻率,隨著線圈與電渦流片距離的變化,信號(hào)幅度也發(fā)生變化,當(dāng)渦流片緊貼線圈時(shí)電路停振,輸出為零五實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 模塊輸入端接入示波器時(shí)由于一些示波器的輸入阻抗不高(包括探頭阻抗)

22、以至影響線圈的阻抗,使輸出V0變小,并造成初始位置附近的一段死區(qū),示波器探頭不接輸入端即可解決這個(gè)問題六思考題 什么叫做電渦流效應(yīng)?七實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),將VX數(shù)值填入表格,作出V-X曲線2. 完成數(shù)據(jù)表格中的計(jì)算,指出線性范圍,求出靈敏度3. 總結(jié)電渦流傳感器的基本原理以及應(yīng)用范圍4. 心得體會(huì)及其他附錄1 CSY系列(CSY.CSY10.CSY10A.CSY10B)傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀使用說明CSY系列(CSY.CSY10.CSY10A.CSY10B)傳感器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀是用于檢測儀表類課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)的多功能教學(xué)儀器其特點(diǎn)是集被測體各種傳感器信號(hào)激勵(lì)源處理電路和顯示器于一體,可以組成一個(gè)完整的

23、測試系統(tǒng)通過實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書所提供的數(shù)十種實(shí)驗(yàn)舉例,能完成包含光磁電溫度位移振動(dòng)轉(zhuǎn)速等內(nèi)容的測試實(shí)驗(yàn)通過這些實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)者可對(duì)各種不同的傳感器及測量電路原理和組成有直觀的感性認(rèn)識(shí),并可在本儀器上舉一反三開發(fā)出新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)儀主要由實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)處理電路信號(hào)與顯示電路三部分組成各款實(shí)驗(yàn)儀的傳感器配置及布局是:(具體布局詳見各款儀器工作臺(tái)布局圖)一位于儀器頂部的實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)部分,左邊是一副平行式懸臂梁,梁上裝有應(yīng)變式熱敏式P-N結(jié)溫度式熱電式和壓電加速度五種傳感器平行梁上梁的上表面和下梁的下表面對(duì)應(yīng)地貼有八片應(yīng)變片,受力工作片分別用符號(hào) 和 表示其中六片為金屬箔式片(BHF-350)橫向所貼的兩片為溫度補(bǔ)償片

24、,用符號(hào) 和 表示片上標(biāo)有“BY”字樣的為半導(dǎo)體式應(yīng)變片,靈敏系數(shù)130(CSY10B型應(yīng)變梁上只貼有半導(dǎo)體應(yīng)變計(jì))熱電式(熱電偶):串接工作的兩個(gè)銅一康銅熱電偶(T分度)分別裝在上下梁表面,冷端溫度為環(huán)境溫度分度表見實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(CSY10B 型上梁表面安裝一支K分度標(biāo)準(zhǔn)熱電偶)熱敏式:上梁表面裝有玻璃珠狀的半導(dǎo)體熱敏電阻MF-51,負(fù)溫度系數(shù),25時(shí)阻值為810KP-N結(jié)溫度式:根據(jù)半導(dǎo)體P-N結(jié)溫度特性所制成的具有良好線性范圍的集成溫度傳感器壓電加速度式:位于懸臂梁自由端部,由PZT-5雙壓電晶片銅質(zhì)量塊和壓簧組成,裝在透明外殼中實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)左邊是由裝于機(jī)內(nèi)的另一副平行梁帶動(dòng)的圓盤式工作臺(tái)圓

25、盤周圍一圈安裝有(依逆時(shí)針方向)電感式(差動(dòng)變壓器)電容式磁電式霍爾式電渦流式壓阻式等傳感器電感式(差動(dòng)變壓器):由初級(jí)線圈Li和兩個(gè)次級(jí)線圈L繞制而成的空心線圈,圓柱形鐵氧體鐵芯置于線圈中間,測量范圍10mm電容式:由裝于圓盤上的一組動(dòng)片和裝于支架上的兩組定片組成平行變面積式差動(dòng)電容,線性范圍3mm磁電式:由一組線圈和動(dòng)鐵(永久磁鋼)組成,靈敏度0.4V/m/s霍爾式:半導(dǎo)體霍爾片置于兩個(gè)半環(huán)形永久磁鋼形成的梯度磁場中,線性范圍3mm電渦流式:多股漆包線繞制的扁平線圈與金屬渦流片組成的傳感器,線性范圍1mmMPX壓阻式:摩托羅拉擴(kuò)散硅壓力傳感器,差壓工作,測壓范圍050KP精度1%(CSY1

26、0B)濕敏傳感器:高分子濕敏電阻,測量范圍:099%RH氣敏傳感器:MQ3型,對(duì)酒精氣敏感,測量范圍10-2000PPm,靈敏度RO/R5光敏傳感器:半導(dǎo)體光導(dǎo)管,光電阻與暗電阻從nM至nK雙孔懸臂梁稱重傳感器:稱重范圍0500g,精度1%光電式傳感器裝于電機(jī)側(cè)旁CSY10B上熱釋電紅外傳感器裝于旋轉(zhuǎn)頁輪前面兩副平行式懸臂梁頂端均裝有置于激振線圈內(nèi)的永久磁鋼,右邊圓盤式工作臺(tái)由“激振I”帶動(dòng),左邊平行式懸臂梁由“激振II”帶動(dòng)為進(jìn)行溫度實(shí)驗(yàn),左邊懸臂梁之間裝有電加熱器一組,加熱電源取自15V直流電源,打開加熱開關(guān)即能加熱,工作時(shí)能獲得高于溫度30左右的升溫以上傳感器以及加熱器激振線圈的引線端均

27、位于儀器下部面板最上端一排實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)上還裝有測速電機(jī)一組及控制調(diào)速開關(guān)(CSY10B裝有激振轉(zhuǎn)換開關(guān))兩支測微頭分別裝在左右兩邊的支架上(CSY10B只有右邊一支)二信號(hào)及儀表顯示部分:位于儀器上部面板低頻振蕩器:130Hz輸出連續(xù)可調(diào),Vp-p值20V,最大輸出電流1.5A,Vi端插口可提供用作電流放大器音頻振蕩器:0.4KHz10KHz輸出連續(xù)可調(diào),Vp-p值20V,1800為反相輸出,Lv端最大功率輸出1.5A直流穩(wěn)壓電源:12V,提供儀器電路工作電源和溫度實(shí)驗(yàn)時(shí)的加熱電源,最大輸出1.5A2V10V,檔距2V,分五檔輸出,提供直流信號(hào)源,最大輸出電流1.5A12 數(shù)字式電壓/頻率表:3

28、 位顯示,分2V20V2KHz20KHz四檔,靈敏度50mV,頻率顯示5Hz20KHz指針式直流毫伏表:測量范圍500Mv50mV5mV三檔,精度2.5%數(shù)字式溫度計(jì):K分度熱電偶測溫,精度1(CSY10B型)三處理電路:位于儀器下部面板電橋:用于組成應(yīng)變電橋,面板上虛線所示電阻為虛設(shè),僅為組橋提供插座R1R2R3為350標(biāo)準(zhǔn)電阻,WD為直流調(diào)節(jié)電位器,WA為交流調(diào)節(jié)電位器差動(dòng)放大器:增益可調(diào)直流放大器,可接成同相反相差動(dòng)結(jié)構(gòu),增益1-100倍光電變換器:提供光纖傳感器紅外發(fā)射接收穩(wěn)幅變換,輸出模擬信號(hào)電壓與頻率變換方波信號(hào)四芯航空插座上裝有光電轉(zhuǎn)換裝置和兩根多模光纖(一根接收,一根發(fā)射)組成

29、的光強(qiáng)型光纖傳感器電容變換器:由高頻振蕩放大和雙T電橋組成移相器:允許輸入電壓20Vp-p,移相范圍40(隨頻率不同有所變化)相敏檢波器:集成運(yùn)放極性反轉(zhuǎn)電路構(gòu)成,所需最小參考電壓0.5Vp-p,允許最大輸入電壓20Vp-p電荷放大器:電容反饋式放大器,用于放大壓電加速度傳感器輸出的電荷信號(hào)電壓放大器:增益5倍的高阻放大器渦流變換器:變頻式調(diào)幅變換電路,傳感器線圈是三點(diǎn)式振蕩電路中的一個(gè)元件溫度變換器(信號(hào)變換器):根據(jù)輸入端熱敏電阻值光敏電阻及P-N結(jié)溫度傳感器信號(hào)變化輸出電壓信號(hào)相應(yīng)變化的變換電路低通濾波器:由50Hz陷波器和RC濾波器組成,轉(zhuǎn)折頻率35Hz左右使用儀器時(shí)打開電源開關(guān),檢查

30、交直流信號(hào)源及顯示儀表是否正常儀器下部面板左下角處的開關(guān)控制處理電路的工作電源,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)請(qǐng)勿關(guān)掉指針式毫伏表工作前需輸入端對(duì)地短路調(diào)零,取掉短路線后指針有所偏轉(zhuǎn)是正常現(xiàn)象,不影響測試請(qǐng)用戶注意,本儀器是實(shí)驗(yàn)性儀器,各電路完成的實(shí)驗(yàn)主要目的是對(duì)各傳感器測試電路做定性的驗(yàn)證,而非工程應(yīng)用型的傳感器定量測試各電路和傳感器性能建議通過以下實(shí)驗(yàn)檢查是否正常:(傳感器接口與變換器電路輸入端接口須一一對(duì)應(yīng)相連接)1.應(yīng)變片及差動(dòng)放大器,參考附圖1進(jìn)行單臂半橋和全橋?qū)嶒?yàn),各應(yīng)變片是否正?？捎萌f用表電阻檔在應(yīng)變片兩端測量其阻值各接線圖兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間即為一實(shí)驗(yàn)接插線,接插線可多根迭插,并保證接觸良好2.半導(dǎo)體應(yīng)變片

31、,進(jìn)行半導(dǎo)體應(yīng)變片直流半橋?qū)嶒?yàn)3.熱電偶,將差動(dòng)放大器增益放至最大,用實(shí)驗(yàn)線將熱電偶接入放大器,加熱器打開,觀察隨溫度升高熱電勢的變化4.熱敏式,直接將傳感器接入溫度變換器輸入端,進(jìn)行“熱敏傳感器實(shí)驗(yàn)”,電熱器加熱升溫,觀察隨溫度升高“V0”端輸出電壓變化情況,注意熱敏電阻是負(fù)溫度系數(shù)5.P-N結(jié)溫度式,進(jìn)行P-N結(jié)集成溫度傳感器測溫實(shí)驗(yàn),注意電壓表2V檔顯示值為絕對(duì)溫度T(K氏溫度)6.進(jìn)行“移相器實(shí)驗(yàn)”,用雙蹤示波器觀察兩通道波形7.進(jìn)行“相敏檢波器實(shí)驗(yàn)”,相敏檢波端口序數(shù)請(qǐng)參照附圖6,其中4端為參考電壓輸入端8.進(jìn)行“電容式傳感器特性”實(shí)驗(yàn),接線參照附圖7當(dāng)振動(dòng)圓盤帶動(dòng)動(dòng)片上下移動(dòng)時(shí),電

32、容變換器V0端電壓應(yīng)正負(fù)過零變化9.進(jìn)行“光纖傳感器位移測量”,光纖探頭可安裝在原電渦流線圈的橫支架上固定,端面垂直于鍍鉻反射片,旋動(dòng)測微頭帶動(dòng)反射片位置變化,從“V0”端讀出電壓變化值光電變換器“F0”端輸出頻率變化方波信號(hào)測頻率變化時(shí)可參照“光纖傳感器轉(zhuǎn)速測試”步驟進(jìn)行10.進(jìn)行光電式傳感器測速實(shí)驗(yàn),VF端輸出的是頻率信號(hào)11. 進(jìn)行光敏電阻測光實(shí)驗(yàn),信號(hào)變換器輸出電壓變化范圍1V12. 進(jìn)行氣敏傳感器特性實(shí)驗(yàn),特別注意加熱電壓一定不能2V13. 進(jìn)行濕敏傳感器特性演示實(shí)驗(yàn),注意控制激勵(lì)信號(hào)的頻率及幅值14. 進(jìn)行擴(kuò)散硅壓力傳感器實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)傳感器差壓信號(hào)輸出情況15.將低頻振蕩器輸出信號(hào)送

33、入低通濾波器輸入端輸出端用示波器觀察,注意根據(jù)低通輸出幅值調(diào)節(jié)輸入信號(hào)大小16.進(jìn)行“差動(dòng)變壓器性能”實(shí)驗(yàn),檢查電感式傳感器性能,實(shí)驗(yàn)前要找出次級(jí)線圈同名端,次級(jí)所接示波器為懸浮工作狀態(tài)17.進(jìn)行“霍爾式傳感器直流激勵(lì)特性”實(shí)驗(yàn),接線參照附圖17,直流激勵(lì)信號(hào)絕對(duì)不能大于2V!否則一定會(huì)造成霍爾元件燒壞18.進(jìn)行“磁電式傳感器”實(shí)驗(yàn),磁電傳感器兩端接差動(dòng)放大器輸入端,差動(dòng)放大器增益適當(dāng)控制,用示波器觀察輸出波形19.進(jìn)行“壓電加速度傳感器”實(shí)驗(yàn),接線參見附圖20,傳感器引線屏蔽層必須接地此實(shí)驗(yàn)與上述第12項(xiàng)內(nèi)容均無定量要求20.進(jìn)行“電渦流傳感器的靜態(tài)標(biāo)定”實(shí)驗(yàn),傳感器接入渦流變換器輸入端,其

34、中示波器觀察波形端口應(yīng)在渦流變換器的左上方,即接電渦流線圈處,右上端端口為振蕩信號(hào)經(jīng)整流后的直流電壓21.如果儀器是帶微機(jī)接口和實(shí)驗(yàn)軟件的,請(qǐng)參閱數(shù)據(jù)采集及處理說明數(shù)據(jù)采集卡已裝入儀器中,其中A/D轉(zhuǎn)換是12位轉(zhuǎn)換器,無漏碼最大分辨率1/2048(即0.05%),在此范圍內(nèi)的電壓值可視為容許誤差所以建議在做小信號(hào)實(shí)驗(yàn)(如應(yīng)變電橋單臂實(shí)驗(yàn))時(shí)選用合適的量程(如200mv),以正確選取信號(hào),減小誤差儀器后部的RS232接口請(qǐng)接計(jì)算機(jī)串行口工作所接串口須與實(shí)驗(yàn)軟件設(shè)置一致,否則計(jì)算機(jī)將收不到信號(hào)儀器工作時(shí)需良好的接地,以減小干擾信號(hào),并盡量遠(yuǎn)離電磁干擾源儀器的型號(hào)不同,傳感器種類不同,則檢查項(xiàng)目也會(huì)

35、有所不同,請(qǐng)自行根據(jù)儀器型號(hào)選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上述檢查及實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲瓿蓜t整臺(tái)儀器各部分均為正常實(shí)驗(yàn)時(shí)請(qǐng)非常注意實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后的“注意事項(xiàng)”,要在確認(rèn)接線無誤的情況下開啟電源,盡量避免電源短路情況的發(fā)生,加熱時(shí)直流電源不能直接接入應(yīng)變片熱敏電阻和熱電偶實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)上各傳感器部分如相對(duì)位置不太正確可松動(dòng)調(diào)節(jié)螺絲稍作調(diào)整,原則上以按下振動(dòng)梁松手,周邊各部分能隨梁上下振動(dòng)而無碰擦為宜附件中的稱重平臺(tái)是在實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)左邊的懸臂梁旁的測微頭取開后裝于頂端的永久磁鋼上方,銅質(zhì)砝碼做稱重實(shí)驗(yàn)之用實(shí)驗(yàn)開始前請(qǐng)檢查實(shí)驗(yàn)連接線是否完好,以保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行附錄 2 雙蹤示波器的使用技巧1 .引言示波器是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要電子

36、儀器之一,它能把抽象的電變化過程轉(zhuǎn)換成熒光屏上的可視圖形,用來測定各種周期性電信號(hào),如電壓周期頻率相位等各種物理量實(shí)驗(yàn)教學(xué)證明,熟練使用示波器并不容易主要原因有兩個(gè)方面:其一,示波器的功能開關(guān)繁多,短時(shí)間內(nèi)難以熟悉每個(gè)開關(guān)的功能;其二,示波器的工作原理復(fù)雜為此,本文以XJ4318型通用雙蹤示波器為例,介紹雙蹤示波器的功能開關(guān)電路結(jié)構(gòu)及其使用技巧2. 雙蹤示波器的電路結(jié)構(gòu)及其功能開關(guān)的用途2.1 XJ4318型雙蹤示波器的電路結(jié)構(gòu)熒光屏輸入耦合前置放大Y 主放大器輸入耦合前置放大X 主放大器Y衰減器減器Y衰減器減器電子開關(guān)CH2(X)開關(guān)內(nèi)觸發(fā)放大器觸發(fā)電路X掃描電路增輝電路低壓電源高壓電源校準(zhǔn)

37、信號(hào)CH1輸入CH2輸入X輸入-15V +15V +180V-1.5KV +1.5KV 圖 XJ4318型雙蹤示波器整機(jī)電路結(jié)構(gòu)圖大多數(shù)示波器是陰極射線通用示波器,簡稱CRT示波器1示波器的基本組成包括垂直通道水平通道和波形顯示三部分雙蹤示波器的組成與普通示波器類似,但其具有兩個(gè)垂直通道和一個(gè)電子開關(guān),通過電子開關(guān)分別把兩個(gè)不同信號(hào)輪流送入輸出放大器,在熒光屏上顯示兩路波形XJ4318型雙蹤示波器的整機(jī)電路結(jié)構(gòu)如圖1所示XJ4318型雙蹤示波器的電路結(jié)構(gòu)主要由雙通道Y軸放大器觸發(fā)電路掃描電路增輝電路X放大器電子開關(guān)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器顯示部分高低電源等單元所組成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器能產(chǎn)生1 KHz的矩形波

38、,用以檢查和校準(zhǔn)Y軸靈敏度和掃描速度CH1(CH2)輸入端的信號(hào)經(jīng)衰減器至前置放大器借助電子開關(guān)的作用,可以控制任意兩個(gè)通道(CH1或CH2)的工作狀態(tài)經(jīng)Y主放大器展寬頻帶后,輸出信號(hào)加到Y(jié)軸偏轉(zhuǎn)板上CH2通道的前置放大器設(shè)有極性轉(zhuǎn)化裝置,與電子開關(guān)配合可以顯示兩個(gè)通道的被測信號(hào)波外觸發(fā)信號(hào)經(jīng)X輸入端送到觸發(fā)電路并經(jīng)過整形微分電路后,取其負(fù)脈沖觸發(fā)掃描電路,使其產(chǎn)生鋸齒波信號(hào)這個(gè)信號(hào)分兩路,一路送X放大器,經(jīng)放大后加到一對(duì)X 偏轉(zhuǎn)板上,另一路送增輝電路同時(shí),觸發(fā)電路的一部分被測信號(hào)送到內(nèi)觸發(fā)放大器進(jìn)行放大,作為CH2通道的觸發(fā)信號(hào)源此外,XJ4318型雙蹤示波器還具有X-Y顯示功能當(dāng)CH2(X

39、)開關(guān)被拉出時(shí),掃描電壓被斷開,CH2前置放大器成為X軸前置放大器,CH2位移成為X位移此時(shí),電子開關(guān)及掃描系統(tǒng)全部停止工作,示波器成為X-Y顯示器2.2 XJ4318型雙蹤示波器的主要功能開關(guān)XJ4318型雙蹤示波器的主要開關(guān)有觸發(fā)方式開關(guān)觸發(fā)源開關(guān)內(nèi)觸發(fā)選擇開關(guān)垂直方式開關(guān)電平調(diào)節(jié)器掃描時(shí)間因數(shù)開關(guān)偏轉(zhuǎn)因數(shù)開關(guān)輸入耦合開關(guān)和“輝度”調(diào)節(jié)器等(1)觸發(fā)方式開關(guān)共4檔,用于選擇掃描工作方式其中:AUTO掃描電路處于自激狀態(tài);NORM掃描電路處于觸發(fā)狀態(tài);TV-V電路處于電視場同步;TV-H電路處于電視行同步(2)觸發(fā)源開關(guān)有3檔,用以選擇掃描觸發(fā)信號(hào)的來源其中:INT內(nèi)觸發(fā),觸發(fā)信號(hào)來自Y放大

40、器;EXT外觸發(fā),觸發(fā)信號(hào)來自外觸發(fā)輸入端輸入的信號(hào);LINE電源觸發(fā),觸發(fā)信號(hào)來自電源波形,用于垂直輸入信號(hào)和電源頻率成倍數(shù)關(guān)系的情況(3)內(nèi)觸發(fā)選擇開關(guān)共3檔,用以選擇掃描內(nèi)觸發(fā)信號(hào)源其中:CH1加到CH1輸入連接器的信號(hào)是觸發(fā)信號(hào)源;CH2加到CH2輸入連接器的信號(hào)是觸發(fā)信號(hào)源;VERT垂直方式內(nèi)觸發(fā)源取自垂直方式開關(guān)所選擇的信號(hào)(4)垂直方式開關(guān)共5檔,用來選擇垂直放大系統(tǒng)的工作方式其中:CH1顯示CH1通道的輸入信號(hào);CH2顯示CH2通道的輸入信號(hào);ALT交替顯示CH1CH2通道的輸入信號(hào),交替過程出現(xiàn)于掃描結(jié)束后回掃的一段時(shí)間里,該方式在0.20.5 ms/div的掃描速度范圍內(nèi)同

41、時(shí)觀察兩個(gè)輸入信號(hào);CHOP斷續(xù)顯示,掃描過程中的顯示過程在CH1和CH2之間轉(zhuǎn)換,該方式在0.21 ms/div的掃描速度范圍內(nèi)同時(shí)觀察兩個(gè)輸入信號(hào);ADD使CH1信號(hào)與CH2信號(hào)相加或相減(5)電平調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)和確定掃描觸發(fā)點(diǎn)在觸發(fā)信號(hào)上的位置,將其沿順時(shí)針方向旋足并接通開關(guān)后,可聽到“啪”的一聲,此即為鎖定位置此時(shí),觸發(fā)點(diǎn)將自動(dòng)處于被測波形的中心電平附近當(dāng)調(diào)試出的波形不穩(wěn)定時(shí),微調(diào)電平調(diào)節(jié)器可使波形穩(wěn)定(6)掃描時(shí)間因數(shù)開關(guān)“t/div”須根據(jù)被測信號(hào)的頻率來選擇相應(yīng)的檔數(shù),使這一信號(hào)在熒光屏上顯示時(shí)有合適的水平X軸方向掃描時(shí)間因數(shù)開關(guān)上有一掃描速度微調(diào)開關(guān),用于連續(xù)改變掃描速度,順時(shí)

42、針調(diào)可加快掃描速度掃描速度微調(diào)開關(guān)沿順時(shí)針方向旋足后將接通開關(guān),即調(diào)到了“校準(zhǔn)位置”,若其不處于“校準(zhǔn)位置”,將導(dǎo)致被測波周期偏小,頻率偏高另外,掃描速度微調(diào)開關(guān)可被拉出,從而改變水平放大器的反饋電阻,使水平放大器放大量提高10倍,掃描速度及偏轉(zhuǎn)靈敏度也提高10倍,以致被測波的周期擴(kuò)大10倍,頻率縮小10倍(7)偏轉(zhuǎn)因數(shù)開關(guān)“v/div”須根據(jù)被測信號(hào)的峰值選擇檔數(shù),使信號(hào)波顯示在合適的熒光屏垂直Y軸方向上,以便于觀察偏轉(zhuǎn)因數(shù)開關(guān)上的波形幅度微調(diào)開關(guān)應(yīng)調(diào)到“校準(zhǔn)位置” 波形幅度微調(diào)開關(guān)用于調(diào)節(jié)波形的幅度,順時(shí)針為增大方向,當(dāng)沿順時(shí)針方向旋足后將接通開關(guān),調(diào)到“校準(zhǔn)位置”如果波形幅度微調(diào)開關(guān)不處

43、于“校準(zhǔn)位置”,則被測信號(hào)的峰值偏小而且波形幅度微調(diào)開關(guān)可被拉出而改變Y軸放大器的發(fā)射極電阻,使偏轉(zhuǎn)靈敏度提高5倍,從而使被測信號(hào)的峰值擴(kuò)大5倍(8)輸入耦合開關(guān)有“AC”“DC”“”三檔,可分別使輸入端成為交流耦合,直流耦合或接地“AC” 檔只可測交流信號(hào);“DC”檔既可測直流信號(hào),又可測交流信號(hào);“”檔則只顯示一條零電位接地線(9)“輝度”調(diào)節(jié)器用來控制熒光屏上光跡線的明暗程度,順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)可增加亮度在測量時(shí)宜將亮度調(diào)至適中,亮度太強(qiáng)會(huì)縮短示波管的使用壽命3. 雙蹤示波器的使用技巧示波器測量前的準(zhǔn)備工作很重要如果儀器沒有進(jìn)行確認(rèn)和校準(zhǔn),將影響被測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,甚至導(dǎo)致測不出數(shù)據(jù)現(xiàn)以XJ4318型通用雙蹤示波器的CH1通道測量正弦波的峰值和頻率為例對(duì)示波器的操作過程進(jìn)行說明3.1 示波器測量前的準(zhǔn)備(1)輸入通道的選擇2測量信號(hào)時(shí),首先要將示波器與被測電路接地然后選擇CH1通道,并將示波器探頭插到CH1通道插座上探頭上有一雙位衰減開關(guān),應(yīng)將此開關(guān)撥到“X1”位置,此時(shí)被測信號(hào)無衰減送到示波器,從熒光屏上讀出的電壓值是信號(hào)的實(shí)際電壓值若將此開關(guān)撥到“X10”位置,被測信號(hào)峰值將衰減10倍,從熒光屏上讀出的電