传感器原理及应用实验报告册机制.doc

攀枝花学院电工电子实验中心机械工程测试技术实验报告册实验课程 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 年 月 日实验报告须知实验的最后一个环节是实验总结与报告，即对实验数据进行整理，绘制波形和图表，分析实验现象，撰写实验报告。每次实验，都要独立完成实验报告。撰写实验报告应持严肃认真、实事求是的科学态度。实验结果与理论有较大出入时，不得随意修改实验数据结果，不得用凑数据的方法来向理论靠拢，而要重新进行一次实验，找出引起较大误差的原因，同时用理论知识来解释这种现象。并作如下具体要求：1. 认真完成实验报告，报告要用攀枝花学院标准实验报告册，作图要用坐标纸。2. 报告中的电路图、表格必须用直尺画。绘制电路图要工整、选取合适比例，元件参数标注要准确、完整。3. 应在理解的基础上简单扼要的书写实验原理，不提倡大段抄书。4. 计算要有计算步骤、解题过程，要代具体数据进行计算，不能只写得数。5. 绘制的曲线图要和实验数据吻合，坐标系要标明单位，各种特性曲线等要经过实验教师检查，曲线图必须经剪裁大小合适，粘附在实验报告相应位置上。6. 应结合具体的实验现象和问题进行讨论，不提倡纯理论的讨论，更不要从其它参考资料中大量抄录。 7. 思考题要有自己理解实验原理后较为详尽的语言表述，可以发挥，有的要画图说明，不能过于简单，不能照抄。8. 实验报告的分数与报告的篇幅无关。9. 实验报告页眉上项目如实验时间、实验台号、指导教师、同组学生等不要漏填。目 录实验一 应变片直流全桥的应用电子秤实验- 1 -实验二 差动变压器测位移实验- 5 -实验三 电涡流传感器测位移和振动实验- 9 -实验成绩单序号实验项目实验成绩1应变片直流全桥的应用电子秤实验2差动变压器测位移实验3电涡流传感器测位移和振动实验平均成绩实验时间 实验台号 指导教师 同组学生 实验一 应变片直流全桥的应用电子秤实验一、实验目的了解应变直流全桥的应用及电路的标定。二、实验仪器和设备主机箱中的±2V±10V（步进可调）直流稳压电源、±15V直流稳压电源、电压表；应变式传感器实验模板、托盘、砝码。三、实验原理1、金属箔式应变片传感器的基本原理和应用2、数字电子称原理框图四、实验内容与步骤1、将电子秤托盘安装到传感器上。2、测量应变片的阻值：当传感器的托盘上无重物时，分别测量应变片R1、R2、R3、R4的阻值。在传感器的托盘上放置10只砝码后再分别测量R1、R2、R3、R4的阻值变化，分析应变片的受力情况（受拉的应变片：阻值变大，受压的应变片：阻值变小。）。3、实验模板中的差动放大器调零：按差动放大器调零示意图接线，将主机箱上的电压表量程切换开关切换到2V档，检查接线无误后合上主机箱电源开关；调节放大器的增益电位器RW3合适位置(先顺时针轻轻转到底，再逆时针回转1圈)后，再调节实验模板放大器的调零电位器RW4，使电压表显示为零。4、关闭主机箱电源，按 应变片全桥性能实验接线示意图 示意接线，将±2V±10V可调电源调节到±4V档。检查接线无误后合上主机箱电源开关，调节实验模板上的桥路平衡电位器RW1，使主机箱电压表显示为零；5、将10只砝码全部置于传感器的托盘上，调节电位器RW3（增益即满量程调节）使数显表显示为0.200V(2V档测量)。6、拿去托盘上的所有砝码，调节电位器RW4（零位调节）使数显表显示为0.000V。7、重复5、6步骤的标定过程，一直到精确为止，把电压量纲V改为重量纲g，将砝码依次放在托盘上称重；放上笔、钥匙之类的小东西称一下重量。实验完毕，关闭电源。五、数据处理1.根据记录的数据算出电子秤的相对误差。实验原始记录 指导教师： 年 月 日实验时间 实验台号 指导教师 同组学生 实验二 差动变压器测位移实验一、实验目的 了解差动变压器的工作原理和特性，掌握差动变压器测量位移的方法。二、实验仪器和设备主机箱中的±2V±10V（步进可调）直流稳压电源、±15V直流稳压电源、音频振荡器、电压表；差动变压器、差动变压器实验模板、移相器/相敏检波器/低通滤波器实验模板；测微头、双踪示波器。三、实验原理1. 差动变压器的基本原理和工作原理 四、实验内容与步骤1、相敏检波器电路调试：将主机箱的音频振荡器的幅度调到最小（幅度旋钮逆时针轻轻转到底），将±2V±10V可调电源调节到±2V档，再按图26示意接线，检查接线无误后合上主机箱电源开关，调节音频振荡器频率f=5kHz，峰峰值Vp-p=5V（用示波器测量。提示：正确选择双踪示波器的“触发”方式及其它设置，触发源选择内触发CH1、水平扫描速度TIME/DIV 在0.1mS10µS范围内选择、触发方式选择AUTO ；垂直显示方式为双踪显示DUAL、垂直输入耦合方式选择直流耦合DC、灵敏度VOLTS/DIV在1V5V范围内选择。当CH1、CH2输入对地短接时移动光迹线居中后再去测量波形。）。调节相敏检波器的电位器钮使示波器显示幅值相等、相位相反的两个波形。到此，相敏检波器电路已调试完毕，以后不要触碰这个电位器钮。关闭电源。2、调节测微头的微分筒，使微分筒的0刻度值与轴套上的10mm刻度值对准。按图27示意图安装、接线。将音频振荡器幅度调节到最小（幅度旋钮逆时针轻转到底）；电压表的量程切换开关切到20V档。检查接线无误后合上主机箱电源开关。3、调节音频振荡器频率f=5KHz、幅值Vp-p=2V（用示波器监测）。4、松开测微头安装孔上的紧固螺钉。顺着差动变压器衔铁的位移方向移动测微头的安装套（左、右方向都可以），使差动变压器衔铁明显偏离L1初级线圈的中点位置，再调节移相器的移相电位器使相敏检波器输出为全波整流波形（示波器CH2的灵敏度VOLTS/DIV在1V50mV范围内选择监测）。再慢悠悠仔细移动测微头的安装套，使相敏检波器输出波形幅值尽量为最小（尽量使衔铁处在L1初级线圈的中点位置）并拧紧测微头安装孔的紧固螺钉。5、调节差动变压器实验模板中的RW1、RW2（二者配合交替调节）使相敏检波器输出波形趋于水平线（可相应调节示波器量程档观察）并且电压表显示趋于0V。6、调节测微头的微分筒，每隔X=0.2mm从电压表上读取低通滤波器输出的电压值，填入表中。7、根据表2-1数据作出实验曲线并截取线性比较好的线段计算灵敏度S=VX与线性度及测量范围。实验完毕关闭电源开关。五、思考题：差动变压器输出经相敏检波器检波后是否消除了零点残余电压和死区？从实验曲线上能理解相敏检波器的鉴相特性吗?实验原始记录 指导教师： 年 月 日实验时间 实验台号 指导教师 同组学生 实验三 电涡流传感器测位移和振动实验一、实验目的了解电涡流传感器的原理，了解电涡流传感器测量位移和振动的工作原理和特性。二、实验仪器和设备主机箱中的±15V直流稳压电源、电压表、电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、测微头、被测体(铁圆片)、示波器、低频振荡器、移相器/相敏检波器/滤波器模板、振动源、升降杆、传感器连接桥架三、实验原理1、电涡流式传感器的基本原理：2、电涡流式传感器测位移和振动的原理：四、实验内容与步骤1、电涡流传感器测位移步骤1）、观察传感器结构，这是一个平绕线圈。调节测微头的微分筒，使微分筒的0刻度值与轴套上的5mm刻度值对准。按图45安装测微头、被测体铁圆片、电涡流传感器（注意安装顺序：首先将测微头的安装套插入安装架的安装孔内，再将被测体铁圆片套在测微头的测杆上；然后在支架上安装好电涡流传感器；最后平移测微头安装套使被测体与传感器端面相帖并拧紧测微头安装孔的紧固螺钉），再按图45示意接线。2）、将电压表量程切换开关切换到20V档，检查接线无误后开启主机箱电源，记下电压表读数，然后逆时针调节测微头微分筒，每隔0.1mm读一个数，直到输出Vo变化很小为止并将数据列入表中（在输入端即传感器二端可接示波器观测振荡波形）。3）、根据表4-1数据，画出VX实验曲线，根据曲线找出线性区域比较好的范围计算灵敏度和线性度（可用最小二乘法或其它拟合直线）。实验完毕，关闭电源。2、电涡流传感器测位移步骤1）、将被测体(铁圆片)放在振动源的振动台中心点上，按图4-6安装电涡流传感器（传感器对准被测体）并按图接线。2）、将主机箱上的低频振荡器幅度旋钮逆时针转到底(低频输出幅度为零)；电压表的量程切换开关切到20V档。仔细检查接线无误后开启主机箱电源。调节升降杆高度，使电压表显示为2V左右即为电涡流传感器的最佳工作点安装高度（传感器与被测体铁圆片静态时的最佳距离）。3）、调节低频振荡器的频率为8Hz左右，再顺时针慢慢调节低频振荡器幅度旋钮，使振动台小幅度起振（振动幅度不要过大，电涡流传感器非接触式测微小位移）。用示波器正确选择示波器的“触发”方式及其它(TIME/DIV ：在50mS20mS范围内选择；VOLTS/DIV：0.5V50mV范围内选择)设置监测涡流变换器的输出波形；再分别改变低频振荡器的振荡频率、幅度，分别观察、体会涡流变换器输出波形的变化。实验完毕，关闭电源。实验原始记录 指导教师： 年 月