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1、目录实验一实验二实验三实验四实验五实验六实验七实验八实验九实验十实验十一实验十二实验十三实验十四实验十五实验十六实验十七实验十八实验十九实验二十电阻式传感器的单臂电桥性能实验电阻式传感器的半桥性能实验电阻式传感器的全桥性能实验电阻式传感器的单臂、半桥和全桥的比较实验电阻式传感器的振动实验 * 电阻式传感器的电子秤实验 * 变面积式电容传感器特性实验差动式电容传感器特性实验电容传感器的振动实验 * 电容传感器的电子秤实验 * 差动变压器的特性实验自感式差动变压器的特性实验差动变压器的振动实验 * 差动变压器的电子秤实验 * 光电式传感器的转速测量实验光电式传感器的旋转方向测量实验接近式霍尔传感器
2、实验霍尔传感器的转速测量实验涡流传感器的位移特性实验被测体材质对涡流传感器特性的影响实验1 3 5 6 7 8 9 11 13 14 15 16 18 19 20 22 23 25 25 27 实验二十一涡流式传感器的振动实验 * 实验二十二涡流式传感器的转速测量实验实验二十三温度传感器及温度控制实验(AD590) 实验二十四 K型热电偶的温度控制实验2 PDF文件使用 pdfFactory Pro试用版本创建28 29 30 33 实验二十五 E型热电偶的温度控制实验35 实验二十六铂热电阻的温度控制实验36 实验二十七铜热电阻的温度控制实验37 实验二十八磁电式传感器的特性实验实验二十九磁
3、电式传感器的转速测量实验38 40实验三十磁电式传感器的应用实验 * 40 实验三十一压电加速度式传感器的特性实验实验三十二光纤传感器的位移特性实验实验三十三光纤传感器的振动实验实验三十四光纤传感器的转速测量实验实验三十五压阻式压力传感器的特性实验实验三十六压阻式压力传感器的差压测量实验 * 实验三十七超声波传感器的位移特性实验实验三十八超声波传感器的应用实验 * 实验三十九气敏传感器的原理实验41 42 44 45 46 48 49 50 51 实验四十附录一附录二湿度式传感器的原理实验计算机数据采集系统的使用说明温度控制仪表操作说明52 53 55 附录三JZY-型检测与转换技术实验箱（台
4、）使用手册57 3 PDF文件使用 pdfFactory Pro试用版本创建实验一电阻式传感器的单臂电桥性能实验一、实验目的1、了解电阻应变式传感器的基本结构与使用方法。2、掌握电阻应变式传感器放大电路的调试方法。3、掌握单臂电桥电路的工作原理和性能。二、实验所用单元电阻应变式传感器、调零电桥、差动放大器板、直流稳压电源、数字电压表、位移台架。三、实验原理及电路1、电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其阻值发生变化，这就是电阻应变效应，其关系为：R/ RK，R 为电阻丝变化值，K 为应变灵敏系数，为电阻丝长度的相对变化量L/ L。通过测量电路将电阻变化转换为电流或电压输出。2、电阻应变式传感如图
5、1-1所示。传感器的主要部分是下、下两个悬臂梁，四个电阻应变片贴在梁的根部，可组成单臂、半桥与全桥电路，最大测量范围为3mm。12345RR+5VRR4 1外壳 2电阻应变片 3测杆 4等截面悬臂梁 5面板接线图图 1-1 电阻应变式传感器PDF文件使用 pdfFactory Pro试用版本创建3、电阻应变式传感的单臂电桥电路如图 1-2 所示，图中 R1、R2、R3 为固定，R 为电阻应变片，输出电压 UOEK，E 为电桥转换系数。R3+15VRP2R5+5VRPrADR1BER2CR3RR1R223R4187OP074-15V6R4RP1V调零电桥电阻差动放大器四、实验步骤传感器图 1-2
6、电阻式传感器单臂电桥实验电路图1、固定好位移台架，将电阻应变式传感器置于位移台架上，调节测微器使其指示 15mm 左右。将测微器装入位移台架上部的开口处，旋转测微器测杆使其与电阻应变式传感器的测杆适度旋紧，然后调节两个滚花螺母使电阻式应变传感器上的两个悬梁处于水平状态，两个滚花螺母固定在开口处上下两侧。2、将实验箱（实验台内部已连接）面板上的15V和地端，用导线接到差动放大器上；将放大器放大倍数电位器 RP1 旋钮（实验台为增益旋钮）逆时针旋到终端位置。3、用导线将差动放大器的正负输入端连接，再将其输出端接到数字电压表的输入端；按下面板上电压量程转换开关的 20V 档按键（实验台为将电压量程拨
7、到 20V 档）；接通电源开关，旋动放大器的调零电位器 RP2 旋钮，使电压表指示向零趋近，然后换到 2V 量程，旋动调零电位器 RP2 旋钮使电压表指示为零；此后调零电位器 RP2 旋钮不再调节，根据实验适当调节增益电位器 RP1。4、按图1-2接线，R1、R2、R3（电阻传感器部分固定电阻）与一个的5 PDF文件使用 pdfFactory Pro试用版本创建 应变片构成单臂电桥形式。5、调节平衡电位器 RP，使数字电压表指示接近零，然后旋动测微器使电压表指示为零，此时测微器的读数视为系统零位。分别上旋和下旋测微器，每次 0.4mm，上下各 2mm，将位移量 X 和对应的输出电压值 UO 记
8、入下表中。表 1-1X(mm) UO(mV) 五、实验报告001、根据表1-1中的实验数据，画出输入/输出特性曲线 UO= f(X) ，并且计算灵敏度和非线性误差。答：1）灵敏度（电桥的灵敏度Su是单位电阻变化率所对应的输出电压的大小Su=D U/(D R/ R)= 0.25 UO (D R1 / R1- D R2 / R2+ D R3 / R3- D R4 / R4)/ (D R/ R)电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其阻值发生变化，这就是电阻应变效应，其关系为：R/ RKL/ L=K，R为电阻丝变化值，K为应变灵敏系数，为电阻丝长度的相对变化量L/ L。通过施加外力引起应变片变形，测量电
9、路将电阻变化转换为电流或电压的变化。 对于金属应变片，Ks主要取决于式中的第一项。金属的泊松比通常在0.3左右，对于大多数金属Ks取2。本实验采用直流电桥来测量金属应变片的工作特性。）Su=D U/(D R/ R)= D U/ KL/ L=D U/ 2L/ L2）非线性误差L=100%=100%2、传感器的输入电压能否从5V提高到10V？输入电压的大小取决于什么？答：可以，取决于电桥不平衡时输出电压。3、分析电桥测量电阻式传感器特性时存在非线性误差的原因。在系统误差存在的情况下，半桥测量时会受零漂和蠕变的影响，同时，绝缘电阻过低也会造成应变片和试件之间的漏电而产生测量误差，由于敏感栅金属丝电阻
10、本身随温度发生变化，试件材料和电阻丝的线膨胀系数的影响也是引起非线性误差的重要原因 在实验中，认得操作不当也会引起非线性误差，如调零不精确等实验二电阻式传感器的半桥性能实验一、实验目的掌握半桥电路的工作原理和性能。二、实验所用单元同实验一。三、实验原理及电路将两个受力方向不同的应变片电阻分别接入电桥的两个相邻桥臂，组成半桥形式的测量电路，转换电路的输出灵敏度提高，非线性得到改善。实验电路图见图2-1，当两个应变片的阻值和应变量相同时，半桥输出电压 UO2EK6 PDF文件使用 pdfFactory Pro试用版本创建 四、实验步骤1、按实验一的实验步骤 1 至 3 进行操作。2、按图 2-1 接线，将两个受力方向相反的应变片接入电桥中。R3+15VRP2R5+5VRPrAR1RR12187OP076R4RP1VBR2CRR23R44-15V调零电桥电阻差动放大器传感器图 2-1电阻式传感器半桥实验电路3、调节平衡电位器 RP，使数字电压表指示接近零，然后旋动测微器使表头指示为零，此时测微器的读数视为系统零位。分别上旋和下旋测微器，每次 0.4mm，上下各 2mm，将位移量 X 和对应的输出电压值 U
