自检实验指导书

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1、自动检测技术实验指导书张彦生 刘远红 姜寅令 编写 董长义 主审东北石油大学2010-5-31自动检测技术实验指导书目 录实验一 压力仪表的使用及校验 .1实验二 温度仪表的使用及校验 .4实验三 差压变送器的使用特点及调校 .6实验四 流量检测技术及仪表调校 .8实验五 金属应变片：单臂、半桥、全桥功能比较 .10实验六 差动变压器特性及应用 .13实验七 差动螺线管电感式传感器特性 .19实验八 差动变面积式电容传感器特性 .20实验九 压电加速度传感器特性及应用 .22实验十 磁电式传感器特性 .25实验十一 霍尔式传感器特性 .26实验十二 热敏电阻测温特性 .28实验十三 光纤位移传

2、感器特性及应用 .29附：CSY 998 型传感器系统实验仪使用说明 .32自动检测技术实验指导书1实验一 压力仪表的使用及校验实验性质：验证性实验实验目的1、熟悉压力表的基本结构和原理；2、了解杠杆、齿轮传动的基本原理，并掌握改变传动比方法；3、学会正确使用活塞式压力计检验压力表方法及对比法校验压力表；4、掌握相对误差、绝对误差变差、精度等基本概念。实验设备1、压力变送器一台；2、活塞压力计一台(含砝码)，如图 1。图 1-1 活塞压力计原理图自动检测技术实验指导书2实验步骤1、将压力变送器安装于压力校验泵上。2、将 24V 电源及标准电流表连接至压力变送器。3、检查校验泵油杯内油面高度，并

3、将油泵手柄逆时针旋转退到（70%-80%）处，关闭油杯阀门，即可对变送器加压，并对不同量程选用标准砝码。4、反复几次上、下行标定，调节变送器的零点与量程，并记录0、25% 、50%、75% 、100% 点的电流值与压力值相对应。实验报告1、压力仪表在使用中的注意事项，如：量程范围、使用环境、不同被测介质传感器安装方法。2、通过校验记录数据给出被校仪表的误差值及精度等级。表 1-1 压力校验数据记录表标准仪表 被校仪表 绝对误差 绝对变差序号单位： 上行 下行 上行 下行1234567自动检测技术实验指导书3注释：绝对误差= 标 准 值仪 表 指 示 值 -折合误差=最大绝对误差/仪表量程100

4、%对于 1.0 级的表折合误差应1.0%变差= /量程100%下 行 读 数上 行 读 数 -max上行：由低至高给仪表施加测量参数下行：由高至低给仪表施加测量参数自动检测技术实验指导书4实验二 温度仪表的使用及校验实验性质：验证性实验实验目的通过实验使学生对工业生产过程参数温度的测量及仪表的校验、使用有全面的了解。实验设备用实验室现有的设备标准电流表、标准电阻箱、恒温水槽对工业仪表温度变送器进行校验。实验步骤1、将温度变送器连接在 24V 电源上，并在电路中串接标准电流表。2、将变送器传感器拆除，用三线制方法连接标准电阻箱，对变送器进行上、下限校验。3、反复几次上、下行校验，记录量程的不同点

5、：0、25%、50% 、75%、100%点的电流值。如实验条件允许，可将拆除的传感器连接到变送器上，进行恒温水槽温度联调，用标准温度仪表进行在线标定。自动检测技术实验指导书5提交实验报告1、温度仪表在使用中的注意事项，如：量程范围、使用环境、不同被测介质传感器安装方法。2、通过校验记录数据给出被校仪表的误差值及精度等级。表 2-1 温度校验数据记录表标准仪表 被校仪表 绝对误差 绝对变差序号单位： 上行 下行 上行 下行12345678自动检测技术实验指导书6实验三 差压变送器的使用特点及调校实验性质：验证性实验实验目的通过实验掌握差压变送器在不同被测介质、不同温度范围的使用特点及调校。实验设

6、备用实验室现有设备材料：三阀组、气泵、压力定值器、标准压力表、差压变送器、24V 电源及标准电流表连成回路。实验步骤1.将三阀组连接到差压变送器上，差压变送器连接 24V 电源，并在线路中串接电流表。同时将三阀组的连通阀打开。2.将气泵压力出口管线连接到 2 个高精度压力定值器，将定值器出口连至差压变送器的高压口 H、低压口 L，并调整定值器，使两出口压力相等，并不超过差压变送器最大单向工作压力值。3.将三阀组连接两阀室的阀门先打开，调整变送器的零点，使电流表指示为4ma。再关闭连通阀，调整正压室的定值器，使正、负压室的差压为量程值，调整量程使电流表指示 20ma。自动检测技术实验指导书74.

7、反复升降压差，记录 0、25%、50% 、75%、100% 点的上、下行电流值。实验报告1.差压变送器的调整步骤；2.三阀组的使用方法（阀门的开关顺序） ；3.根据记录的数据给出差压变送器的精度等级及误差；4.举例说明差压变送器在工业生产中的应用。注：（1）法兰式差压变送器经常应用于液位测量。由于罐体的加工精度不同及被测液体的比重不同，仪表需实际安装后方能标定。（2）传统仪表很难做到在线标定，标定设备很难带入工程现场，现代智能仪表将在线标定变得非常简单。法拉式差压变送器的量程标定过程如下：（一）放出介质，按零点调整按钮，仪表输出 4mA 电流，则仪表零点调整结束；（二）加入介质至上限，按量程按

8、钮，仪表输出 20mA 电流，仪表量程调整结束。自动检测技术实验指导书8实验四 流量检测技术及仪表调校实验性质：验证性实验实验目的了解流量仪表的应用范围、分类及标定方法。实验设备利用实验室现有电磁流量计、涡街流量计，对流量计的使用、调校及特点做进一步了解。实验步骤1、将标准流量计与被测流量计串联安装于同一流量系统中。2、打开流量系统调节阀门，使被测介质按被标定流量计量程的上、下限分别流过流量计。对于模拟仪表，按标准流量计的读数校准被测表的零点 4ma，量程上限 20ma；对于数字仪表，按标准流量计的标准流量计算被测表的脉冲个数，从而换算出被测表的脉冲当量。3、反复多次做上行、下行标定，并记录测

9、得的数据。实验报告自动检测技术实验指导书91、根据被测介质不同气体、液体（油、水） ，说明选用流量计的方法。2、简述常用流量计的校验方法（一种） 。3、流量计的使用注意事项（介质的清洁、腐蚀性、黏度、 ） 。4、通过记录数据分析给出仪表的精度等级。注：流量计是计量仪表，由国家认可的具备合格资质的组织负责流量计标定，且标定设备要求精度高、种类全（造价数百万至上千万） 。所以一般使用部门不做校验。自动检测技术实验指导书10实验五金属应变片：单臂、半桥、全桥功能比较实验性质：验证性实验实验目的：1、观察了解金属应用片的结构和粘贴方式；2、测试悬臂梁变形的应变输出；3、验证单臂、半桥、全桥测量电桥的输

10、出关系，比较不同桥路的功能。实验设备：直流稳压电源、差动放大器、电桥、应变式传感器（电阻应变片） 、电压表。实验原理：应变片是一种能将试件上的应变变化转换成电阻变化的传感元件。使用应变片时，将其贴于测试件表面上。当测试件受力变形时，应变片也随之产生形变，相应的电阻值将发生变化，通过测量电路最终将其转换为电压或电流的变化，测出应变片的灵敏度。测量电桥是将被测非电量转换成电压或电流的一种常用的方法。实验步骤：1、设定旋钮的初始位置：直流稳压电源打到2V 档，电压表打到 2V 档，差动放大器增益打到最大。自动检测技术实验指导书112、将差动放大器调零。方法：用实验线将差放的正负输入端与地端连接在一起

11、，增益设置在最大位置，然后将输出端接到电压表的输入插口，打开主、副电源，调整差放的调零旋钮使表头指示为 0。3、根据图 1 的电路结构，利用电桥单元上的接线插孔和调零网络连接好测量线路（差动放大器接成同相或反相均可） 。图中 R4 为工作应变片，W1 为可调电位器，r 为调平衡电阻。电源由直流稳压电源提供。电 压表 4 V 4 VW 1rR 1R 2 R 3R 4+-差 放图 1图 5-1 测量线路4、将直流稳压电源打到4V 档。选择适当的放大增益，然后调整电桥平衡电位器，使表头指零(需预热几分钟表头才能稳定下来)。5、加上砝码，每加一个读数，将测得数值填入下表：重量W(g)电压V(mV)6、

12、保持放大器增益不变，将 R3 换为与 R4 工作状态相反的另一应变片，形成半桥，调整电桥平衡电位器，使表头指零。然后依次加上砝码，同样测出读数，填入下表：重量W(g)自动检测技术实验指导书12电压V(mV)7、保持差动放大器增益不变，将 R1，R2 两个电阻换成另两片工作片，接成一个直流全桥，通过电桥平衡电位器调好零点。依次加上砝码，将读出数据填入下表：重量W(g)电压V(mV)8、在同一坐标纸上描出 W-V 曲线，比较三种接法的灵敏度 S？。问题：1、根据实际测试的数据与理论上推导的公式相比较，结论如何？2、对桥路测量线路有何特别的要求？为什么？注意事项：1、在更换应变片时应将电源关闭，以免损坏应变片。2、在实验过程中如果发现电压表发生过载，应将量程扩大或将差放增益减小。3、直流稳压电源不能打的过大，以免损坏应变片或造成严重自热效应。4、接全桥时请注意区别各应变片的工作状态方向，保证 R1 与 R3 工作状态相同，R2 与 R4 工作状态相同。5、在本实验中只能将放大器接成差动形式，否则系统不能正常工作。自动检测技术实验指导书13自动检测技术实验指导书14实验六 差动变压器特性及应用实验性质：综合性实验实验目的：1、了解差动变压器的原理及工作情况。2、了解如何用适当的网络线路对残余