基本傳感器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

精品文檔基本傳感器實(shí)驗(yàn)報(bào)告篇一：傳感器實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)一金屬箔式應(yīng)變片一一全橋性能實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馊珮驕y(cè)量電路的優(yōu)點(diǎn)二、 基本原理全橋測(cè)量電路中，將受力方向相同的兩應(yīng)變片接入電橋?qū)?，相反的?yīng)變片接入電橋鄰邊。當(dāng)應(yīng)變片初始阻值R1二R2二R3=R4、其變化值?R1??R2??R3??R4時(shí)，其橋路輸出電壓Uo3?EK?。其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差和溫度誤差都得到了改善。三、 實(shí)驗(yàn)器材主機(jī)箱、應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、托盤、砝碼、萬用表、導(dǎo)線等。四、 實(shí)驗(yàn)步驟1"艮據(jù)接線示意圖安裝接線。2.放大器輸出調(diào)零。3.電橋調(diào)零。4.應(yīng)變片全橋?qū)嶒?yàn)實(shí)驗(yàn)曲線如下所示：分析：從圖中可見，數(shù)據(jù)點(diǎn)基本在擬合曲線上，線性性比半橋進(jìn)一步提高。計(jì)算靈敏度S=U/W，非線性誤差？。U=141.2mv，W=140g；所以8=141.2/140=1.0086mv/g；?m=0.1786g,yFS=140g,?4010?0%0??0.1786/1利用虛擬儀器進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn)曲線如下所示：五、思考題測(cè)量中，當(dāng)兩組對(duì)邊電阻值R相同時(shí)，即R1二R3,R2=R4，而R1UR2時(shí)，是否可以組成全橋：（1）可以；（2）不可以。答：（2）不可以。某工程技術(shù)人員在進(jìn)行材料拉力測(cè)試時(shí)在棒材上貼了兩組應(yīng)變片，能否及如何利用四組應(yīng)變片組成電橋，是否需要外加電阻。答：能夠利用它們組成電橋。對(duì)于左邊一副圖，可以任意選取兩個(gè)電阻接入電橋的對(duì)邊，則輸出為兩倍的橫向應(yīng)變，如果已知泊松比則可知縱向應(yīng)變。對(duì)于右邊的一幅圖，可以選取R3、日4接入電橋?qū)?，則輸出為兩倍的縱向應(yīng)變。兩種情況下都需要接入與應(yīng)變片阻值相等的電阻組成電橋。金屬箔式應(yīng)變片單臂、半橋、全橋性能比較比較單臂、半橋、全橋輸出時(shí)的靈敏度和非線性度，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析，闡述原因，得出相應(yīng)的結(jié)論。答：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：靈敏度：全橋＞半橋＞單臂非線性度：?jiǎn)伪郏締螛颍救珮蚶碚撋希红`敏度：?jiǎn)伪跾?非線性度：?jiǎn)伪?？EE，半橋S?，全橋S?E。42K??100%，半橋??0，全橋？?0。2?K?因?yàn)槿珮蚰苁瓜噜弮杀鄣膫鞲衅饔邢嗤臏囟忍匦?，達(dá)到消除溫度誤差的效果。同時(shí)還能消除非線性誤差。結(jié)論：利用差動(dòng)技術(shù)，能有效地提高靈敏度、降低非線性誤差、有效地補(bǔ)償溫度誤差。金屬箔式應(yīng)變片的溫度影響如何消除金屬箔式應(yīng)變片的溫度影響？答：利用溫度補(bǔ)償片或采用全橋測(cè)量。實(shí)驗(yàn)二差動(dòng)變壓器的性能實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獠顒?dòng)變壓器的工作原理和特性。二、 基本原理差動(dòng)變壓器由一只初級(jí)線圈和二只次級(jí)線圈及一個(gè)鐵芯組成，根據(jù)內(nèi)外層排列不同，有兩段式和三段式，本實(shí)驗(yàn)采用三段式。當(dāng)被測(cè)物體移動(dòng)時(shí)差動(dòng)變壓器的鐵芯也隨著軸向位移，從而使初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的互感發(fā)生變化促使次級(jí)線圈感應(yīng)電勢(shì)產(chǎn)生變化。將兩只次級(jí)反向串接，引出差動(dòng)電勢(shì)輸出。其輸出電勢(shì)反映出被測(cè)物體的移動(dòng)量。三、 實(shí)驗(yàn)器材主機(jī)箱、差動(dòng)變壓器、差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、測(cè)微頭、雙蹤示波器、萬用表、導(dǎo)線等。四、 實(shí)驗(yàn)步驟按照接線圖連接線路。差動(dòng)變壓器L1的激勵(lì)電壓從主機(jī)箱中的音頻振蕩器的Lv端引入，音頻振蕩器的頻率為45KHz，輸出峰峰值為2V。松開測(cè)微頭的緊固螺釘，移動(dòng)測(cè)微頭的安裝套使變壓器次級(jí)輸出的Vpp較小。然后擰緊螺釘，仔細(xì)調(diào)節(jié)測(cè)微頭的微分筒使變壓器的次級(jí)輸出Vpp為最小值（零點(diǎn)殘余電壓），定義為位移的相對(duì)零點(diǎn)。從零點(diǎn)開始旋動(dòng)測(cè)微頭的微分筒，每隔0.2mm從示波器上讀出示波器的輸出電壓Vpp，記入表格中。一個(gè)方向結(jié)束后，退到零點(diǎn)反方向做相同的實(shí)驗(yàn)。5"艮據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)畫出Vopp—X曲線，做出位移為土1mm、±3mm時(shí)的靈敏度和非線性誤差。數(shù)據(jù)表格如下：實(shí)驗(yàn)曲線如下：分析：從圖中可見，曲線基本呈線性，關(guān)于x=0對(duì)稱的，在零點(diǎn)時(shí)存在一個(gè)零點(diǎn)誤差。?X?1mm，S??U/?X?80.3672mv/mm；X=土1mm時(shí)， ?U?80.3672mv ， ?x?0.0113mm ，yFS?2mm，x/yFS?100%?0.56% 。五、思考題用差動(dòng)變壓器測(cè)量，振動(dòng)頻率的上限受什么影響？答：受導(dǎo)線的集膚效應(yīng)和鐵損等的影響，若頻率過大會(huì)導(dǎo)致靈敏度下降。試分析差動(dòng)變壓器與一般電源變壓器的異同？答：相同點(diǎn)：利用電磁感應(yīng)原理工作。不同點(diǎn)：差動(dòng)變壓器為開磁路，一、二次側(cè)間的互感隨銜鐵移動(dòng)而變，且兩個(gè)繞組按差動(dòng)方式工作；一般變壓器為閉合磁路，一、二次側(cè)間的互感為常數(shù)。篇二：傳感器實(shí)驗(yàn)報(bào)告?zhèn)鞲衅鲗?shí)驗(yàn)報(bào)告（二）自動(dòng)化1204班蔡華軒U201113712吳昊U201214545實(shí)驗(yàn)七：一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆娙菔絺鞲衅鹘Y(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。二、 基本原理：利用平板電容C=eA/d和其它結(jié)構(gòu)的關(guān)系式通過相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和測(cè)量電路可以選擇e、A、d中三個(gè)參數(shù)中，保持二個(gè)參數(shù)不變，而只改變其中一個(gè)參數(shù)，則可以有測(cè)谷物干燥度（e變）測(cè)微小位移（變d）和測(cè)量液位（變A）等多種電容傳感器。三、 需用器件與單元：電容傳感器、電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、測(cè)微頭、相敏檢波、濾波模板、數(shù)顯單元、直流穩(wěn)壓源。四、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 按圖64安裝示意圖將電容傳感器裝于電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳稀?、 將電容傳感器連線插入電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?，?shí)驗(yàn)線路見圖71。圖71電容傳感器位移實(shí)驗(yàn)接線圖3、 將電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓妮敵龆薞01與數(shù)顯表單元Vi相接（插入主控箱Vi孔），Rw調(diào)節(jié)到中間位置。4、 接入±15V電源，旋動(dòng)測(cè)微頭推進(jìn)電容傳感器動(dòng)極板位置，每間隔0.2mm圖（71）五、 思考題：試設(shè)計(jì)利用e的變化測(cè)谷物濕度的傳感器原理及結(jié)構(gòu)，并敘述一下在此設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮哪些因素?答：原理：通過濕度對(duì)介電常數(shù)的影響從而影響電容的大小通過電壓表現(xiàn)出來，建立起電壓變化與濕度的關(guān)系從而起到濕度傳感器的作用；結(jié)構(gòu)：與電容傳感器的結(jié)構(gòu)答大體相同不同之處在于電容面板的面積應(yīng)適當(dāng)增大使測(cè)量靈敏度更好；設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的因素還應(yīng)包括測(cè)量誤差，溫度對(duì)測(cè)量的影響等六：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理由excle處理后得圖線可知：系統(tǒng)靈敏度S=58.179非線性誤差6f=21.053/353=6.1%實(shí)驗(yàn)八直流激勵(lì)時(shí)霍爾式傳感器位移特性實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饣魻柺絺鞲衅髟砼c應(yīng)用。二、 基本原理：霍爾式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（或以磁場(chǎng)為媒體）轉(zhuǎn)換成電動(dòng)勢(shì)輸出。根據(jù)霍爾效應(yīng)，霍爾電勢(shì)UH=KHIB,當(dāng)霍爾元件處在梯度磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，它就可以進(jìn)行位移測(cè)量。圖81霍爾效應(yīng)原理三、 需用器件與單元：霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、霍爾傳感器、直流源?V、土15V、測(cè)微頭、數(shù)顯單元。四、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 將霍爾傳感器按圖82安裝。霍爾傳感器與實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓倪B接按圖83進(jìn)行。1、3為電源土4V,2、4為輸出。圖82霍爾傳感器安裝不意圖2、 開啟電源，調(diào)節(jié)測(cè)微頭使霍爾片在磁鋼中間位置再調(diào)節(jié)RW2使數(shù)顯表指示為零。圖83霍爾傳感器位移直流激勵(lì)實(shí)驗(yàn)接線圖3、 旋轉(zhuǎn)測(cè)微頭向軸向方向推進(jìn)，每轉(zhuǎn)動(dòng)0.2mm記下一個(gè)讀數(shù)，直到讀數(shù)近似不變，將讀數(shù)填入表81。五、 思考題：本實(shí)驗(yàn)中霍爾元件位移的線性度實(shí)際上反映的是什么量的變化？答：反應(yīng)的是磁場(chǎng)強(qiáng)度B的變化。六數(shù)據(jù)處理用excle計(jì)算如下：Excel處理xv圖像由以上的圖線和表格數(shù)據(jù)可以得到：系統(tǒng)靈敏度S=657.07非線性誤差6f=129.68/5570=2.33%實(shí)驗(yàn)九電渦流傳感器一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆姕u流傳感器測(cè)量位移的工作原理和特性。二、 基本原理：通以高頻電流的線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)有導(dǎo)電體接近時(shí)，因?qū)щ婓w渦流效應(yīng)產(chǎn)生渦流損耗，而渦流損耗與導(dǎo)電體離線圈的距離有關(guān)，因此可以進(jìn)行位移測(cè)量。三、 需用器件與單元：電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉㈦姕u流傳感器、直流電源、數(shù)顯單元、測(cè)微頭、鐵圓片。四、 驗(yàn)步驟：1"艮據(jù)圖93安裝電渦流傳感器。2、 觀察傳感器結(jié)構(gòu)，這是一個(gè)扁平繞線圈。3、 將電渦流傳感器輸出線接入實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳蠘?biāo)有L的兩端插孔中，作為振蕩器的一個(gè)元件（傳感器屏蔽層接地）。4、 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。5、 將實(shí)驗(yàn)?zāi)０遢敵龆薞0與數(shù)顯單元輸入端Vi相接。數(shù)顯表量程切換開關(guān)選擇電壓20V檔。6、 用連接導(dǎo)線從主控臺(tái)接入+15V直流電源到模板上標(biāo)有+15V的插孔中。7、使測(cè)微頭與傳感器線圈端部接觸，開啟主控箱電源開關(guān)，記下數(shù)顯表讀數(shù)，然后每隔0.2mm讀一個(gè)數(shù)，直到輸出幾乎不變?yōu)橹?。將結(jié)果列入表91o表8位移測(cè)量時(shí)的佳工作點(diǎn)，試計(jì)算量程為1mm、3mm及5mm時(shí)的靈敏度和線性度（可以用端基法或其它擬合直線）。實(shí)驗(yàn)線路圖：電渦流傳感器安裝示意圖五、思考題：1、 電渦流傳感器的量程與哪些因素有關(guān)，如果需要測(cè)量±5mm的量程應(yīng)如何設(shè)計(jì)傳感器？2、 用電渦流傳感器進(jìn)行非接觸位移測(cè)量時(shí)，如何根據(jù)量程使用選用傳感器。答：1，與電渦流傳感器能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)大小有關(guān)，還與被測(cè)體的材質(zhì)有關(guān)；如果要測(cè)量正負(fù)5伏的量程讓傳感器中空被測(cè)物體靠近一側(cè)是會(huì)遠(yuǎn)離另外一側(cè)從而保證測(cè)量范圍。2.在保證精度的情況下盡量使用量程大的傳感器。六：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理Excel處理數(shù)據(jù)和繪圖如下：篇三：傳感器實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)課程：傳感器與檢測(cè)技術(shù)學(xué)生姓名：費(fèi)夢(mèng)娟學(xué)號(hào)：6100310059專業(yè)班級(jí)：自動(dòng)化102班實(shí)驗(yàn)一差動(dòng)變壓器的應(yīng)用一一電子秤一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒?dòng)變壓器的實(shí)際應(yīng)用二、所需單元及部件：音頻振蕩器、差動(dòng)放大器、移相器、相敏檢波器、低通濾波器、V/F表、電橋、砝碼、振動(dòng)平臺(tái)。有關(guān)旋鈕初始位置：音頻振蕩器調(diào)至4KHZ，V/F表打到2V檔。三、實(shí)驗(yàn)步驟：（1） 按圖1接線，組成一個(gè)電感電橋測(cè)量系統(tǒng)，開啟主、副電源，利用示波器觀察調(diào)節(jié)音頻振蕩器的幅度旋鈕，使音頻振蕩器的輸出為VPP值為lV。圖1接線圖（2） 將測(cè)量系統(tǒng)調(diào)零，將V/F表的切換開關(guān)置20V檔，示波器X軸掃描時(shí)間切換到0.1?0.5ms（以合適為宜），Y軸CHl或CH2切換開關(guān)置5V/div，音頻振蕩器的頻率旋鈕置5KHz，幅度旋鈕置中間位置。開啟主、副電源，調(diào)節(jié)電橋絡(luò)中的W1，W2，使V/F表和示波器顯示最小，再把V/F表和示波器Y軸的切換開關(guān)分別置2V和50mv/div，細(xì)條W1和W2旋鈕，使V/F表顯示值最小。再用手按住雙孔懸臂梁稱重傳感器托盤的中間產(chǎn)生一個(gè)位移，調(diào)節(jié)移相器的移相旋鈕，使示波器顯示全波檢波的圖形。放手后，粱復(fù)原。（3） 適當(dāng)調(diào)整差動(dòng)放大器的放大倍數(shù)，使在稱重平臺(tái)上放上一定數(shù)量的砝碼時(shí)電壓表指示不溢出。（4） 去掉砝碼，必要的話將系統(tǒng)重新調(diào)零。然后逐個(gè)加上砝碼，讀出表頭讀數(shù)，記下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填入下表；（5） 去掉砝碼，在平臺(tái)上放一重量未知的重物，記下電壓表讀數(shù)，關(guān)閉主副電源。V（重物）=0.47（6） 利用所得數(shù)據(jù)，求得系統(tǒng)靈敏度及重物重量。四、數(shù)據(jù)記錄與處理靈敏度：K=AVW?0.12520?0.00625（Vg）則：W（重物）=75.33（g）注意事項(xiàng)：砝碼不宜太重，以免粱端位移過大。砝碼應(yīng)放在平臺(tái)中間部位，為使操作方便，可將測(cè)微頭卸掉。五、心得體會(huì)由于第一次做實(shí)驗(yàn)，并不了解實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備的構(gòu)成，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)器具的認(rèn)知很重要。實(shí)驗(yàn)中，電橋的連接相對(duì)來說是比較容易出錯(cuò)的，我們要掌握好電橋各部分的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也要了解差動(dòng)變壓器在實(shí)驗(yàn)中的形成。實(shí)驗(yàn)中我們得到電壓正比于力的關(guān)系，如果我們通過理論知識(shí)的學(xué)習(xí)掌握了這一規(guī)律，就能更好的驗(yàn)證自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性?？傮w來說，通過實(shí)驗(yàn)加深自己對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)與理解，有所收獲。實(shí)驗(yàn)二熱電偶原理及分度表的應(yīng)用一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鉄犭娕嫉脑韼追侄缺淼膽?yīng)用。二、 實(shí)驗(yàn)原理熱電偶的基本工作原理是熱電效應(yīng)，二種不同的導(dǎo)體相互焊接成閉合回路時(shí)，當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)溫度不同時(shí)回路中就會(huì)產(chǎn)生電流，這一現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，產(chǎn)生電流的電動(dòng)勢(shì)叫做熱電勢(shì)。通常把兩種不同導(dǎo)體的這種組合稱為熱電偶(具體熱電偶原理參考教科書)。即冷端和熱端溫度不同時(shí)，通過測(cè)量此電動(dòng)勢(shì)即可知道兩端溫差。如固定某一端溫度（一般固定冷端為室溫或零攝氏度）。則另一端溫度就可知，從而實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量。本儀器中熱電偶為銅一康銅熱電偶。三、 實(shí)驗(yàn)單元及部件15V不可調(diào)直流穩(wěn)壓電源、可調(diào)直流穩(wěn)壓電源、差動(dòng)放大器、F/V表、加熱器、熱電偶、水銀溫度計(jì)（自備）、主副電源旋鈕初始位置：F/V表切換開關(guān)置2V檔，差動(dòng)放大器增益最大。四、 實(shí)驗(yàn)步驟（1） 了解熱電偶原理。（2） 了解熱電偶在實(shí)驗(yàn)以上的位置及符號(hào)，實(shí)驗(yàn)儀所配置的熱電偶是由銅一康銅組成的熱電