线性度实验报告.docx
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线性度实验报告
线性度实验报告
篇一：
传感器实验报告
传感器实验报告
（二）
自动化1204班蔡华轩UXX13712吴昊UXX14545
实验七：
一、实验目的：
了解电容式传感器结构及其特点。
二、基本原理：
利用平板电容C=εA/d和其它结构的关系式通过相应的结构和测量电路可以选择ε、A、d中三个参数中，保持二个参数不变，而只改变其中一个参数，则可以有测谷物干燥度（ε变）测微小位移（变d）和测量液位（变A）等多种电容传感器。
三、需用器件与单元：
电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、相敏检波、滤波模板、数显单元、直流稳压源。
四、实验步骤：
1、按图6-4安装示意图将电容传感器装于电容传感器实验模板上。
2、将电容传感器连线插入电容传感器实验模板，实验线路见图7-1。
图7-1电容传感器位移实验接线图
3、将电容传感器实验模板的输出端V01与数显表单元Vi相接（插入主控箱Vi孔），Rw调节到中间位置。
4、接入±15V电源，旋动测微头推进电容传感器动极板位置，每间隔0.2mm
图（7-1）
五、思考题：
试设计利用ε的变化测谷物湿度的传感器原理及结构，并叙述一下在此设计中应考虑哪些因素？
答：
原理：
通过湿度对介电常数的影响从而影响电容的大小通过电压表现出来，建立起电压变化与湿度的关系从而起到湿度传感器的作用；结构：
与电容传感器的结构答大体相同不同之处在于电容面板的面积应适当增大使测量灵敏度更好；设计时应考虑的因素还应包括测量误差，温度对测量的影响等
六：
实验数据处理
由excle处理后得图线可知：
系统灵敏度S=58.179
非线性误差δf=21.053/353=6.1%
实验八直流激励时霍尔式传感器位移特性实验
一、实验目的：
了解霍尔式传感器原理与应用。
二、基本原理：
霍尔式传感器是一种磁敏传感器，基于霍尔效应原理工作。
它将被测量的磁场变化（或以磁场为媒体）转换成电动势输出。
根据霍尔效应，霍尔电势UH=KHIB，当霍尔元件处在梯度磁场中
运动时，它就可以进行位移测量。
图8-1霍尔效应原理
三、需用器件与单元：
霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、直流源±4V、±
15Ｖ、测微头、数显单元。
四、实验步骤：
1、将霍尔传感器按图8-2安装。
霍尔传感器与实验模板的连接
按图8-3进行。
1、3为电源±4Ｖ，2、4为输出。
图8-2霍尔
传感器安装示意图
2、开启电源，调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置再调节RW2
使数显表指示为零。
图8-3霍尔传感器位移直流激励实验接线图
3、旋转测微头向轴向方向推进，每转动0.2mm记下一个读数，直到读数近似不变，将读数填入表8-1。
五、思考题：
本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的是什么量的变化？
答：
反应的是磁场强度B的变化。
六数据处理
用excle计算如下：
Excel处理x-v图像
由以上的图线和表格数据可以得到：
系统灵敏度S=657.07
非线性误差δf=129.68/5570=2.33%
实验九电涡流传感器
一、实验目的：
了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。
二、基本原理：
通以高频电流的线圈产生磁场，当有导电体接近时，因导电体
涡流效应产生涡流损耗，而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关，因此可以进行位移测量。
三、需用器件与单元：
电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、直流电源、数
显单元、测微头、铁圆片。
四、验步骤：
１.根据图9-3安装电涡流传感器。
2、观察传感器结构，这是一个扁平绕线圈。
３、将电涡流传感器输出线接入实验模板上标有Ｌ的两端插孔中，作为振荡
器的一个元件（传感器屏蔽层接地）。
４、在测微头端部装上铁质金属圆片，作为电涡流传感器的被测体。
５、将实验模板输出端V0与数显单元输入端Vi相接。
数显表量程切换开关
选择电压20V档。
６、用连接导线从主控台接入＋15V直流电源到模板上标有+15V的插孔中。
７、使测微头与传感器线圈端部接触，开启主控箱电源开关，记下数显表读
数，然后每隔0.2mm读一个数，直到输出几乎不变为止。
将结果列入表9-1。
表
8位移测量时的佳工作点，试计算量程为1mm、3mm及5mm时的灵敏度和线性度（可以用端基法或其它拟合直线）。
实验线路图：
电涡流传感器安装示意图
五、思考题：
1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关，如果需要测量±5mm的量程应如何设计传感器？
2、用电涡流传感器进行非接触位移测量时，如何根据量程使用选用传感器。
答：
1，与电涡流传感器能够产生磁场大小有关，还与被测体的材质有关；如果要测量正负5伏的量程让传感器中空被测物体靠近一侧是会远离另外一侧从而保证测量范围。
2.在保证精度的情况下尽量使用量程大的传感器。
六：
实验数据处理
Excel处理数据和绘图如下：
篇二：
线性系统的校正实验报告
装订线
信息科学与工程学院本科生实验报告
实验名称
预定时间实验时间姓名学号授课教师实验台号专业班级
1.3线性系统的校正
李振
兴
装订线
装订线
装订线
装订线
篇三：
检测实验一实验报告
实验一传感器实验
班号学号：
姓名同组同学
1、电阻应变片传感器
一、实验目的
（1）了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
（2）了解半桥的工作原理，比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点（3）了解全桥测量电路的原理及优点。
（4）了解应变直流全桥的应用及电路的标定二、实验数据
三、实验结果与分析1、性能曲线
A、单臂电桥性能实验
由实验数据记录可以计算出的系统的灵敏度S=ΔU/ΔW=0.21（mV/g），所以运用直线拟合可以得到特性曲线如下图所示。
B、半桥性能实验
由实验记录的数据我们可以得到半桥系统的灵敏度为S=ΔU/ΔW=0.41（mV/g），所以我们可以运用直线拟合实验数据得到性能曲线如下图所示。
C、全桥性能实验
由实验记录的数据我们可以得到全桥系统的灵敏度为S=ΔU/ΔW=0.78（mV/g），所以我们可以运用直线拟合实验数据得到性能曲线如下图所示。
D、电子称实验
由实验记录的数据我们可以得到全桥系统的灵敏度为S=ΔU/ΔW=-1（mV/g），所以我们可以运用直线拟合实验数据得到性能曲线如下图所示。
2、分析
a、从理论上分析产生非线性误差的原因
由实验原理我们可以知道，运用应变片来测量，主要是通过外界条件的变化来引起应变片上的应变，从而可以引起电阻的变化，而电阻的变化则可以通过电压来测得。
而实际中，电阻的变化与应变片的应变的变化不是成正比的，而是存在着“压阻效应”，从而在实验的测量中必然会引起非线性误差。
b、分析为什么半桥的输出灵敏度比单臂时高了一倍，而且非线性误差也得到改善。
首先我们由原理分析可以知道，单臂电桥的灵敏度为e0=（ΔR/4R0）*ex，而半桥的灵敏度为e0=（ΔR/2R0）*ex，所以可以知道半桥的灵敏度是单臂时的两倍，而由实验数据中我们也可以看出，而由于半桥选用的是同侧的电阻，为相邻两桥臂，所以可以知道e0=（ΔR1/R0-Δ
R2/R0）*ex/4，而
ΔR1、ΔR2的符号是相反的，同时由于是同时作用，减号也可以将温度等其他因素引起的电阻变化的误差减去而使得非线性误差得到改善。
c、比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度，并从理论上加以分析比较，得出结论。
由实验数据我们可以大致的看出，灵敏度大致上为S全=2S半=4S单，而非线性度可以比较为单臂>半桥>全桥，有理论上分析，我们也可以得到相同的结果。
主要是因为有电桥电路的原理分析可知：
e0=（ΔR1/R-ΔR2/R+ΔR3/R-ΔR4/R）*eX/4，所以我们可以得到全桥的灵敏度等于半桥的两倍，单臂的四倍，而非线性度我们也可以得到单臂最差，因为其他因素影响大，而半桥、全桥由于有和差存在，将其他因素的影响可以略去。
所以非线性度相对来说较好。
d、分析什么因素会导致电子称的非线性误差增大，怎么消除，若要增加输出灵敏度，应采取哪些措施。
主要是在于传感器的精度以及测量时的误差会导致电子称的非线性误差增大，我们可以通过增加传感器的精度，同时减少传感器的非线性误差，通过全桥连接来减小，同时注意零点的设置，来消除非线性误差。
若要增加输出灵敏度，可通过选取适当的电桥电路来改变，比如原来是半桥的改为全桥则可以增加输出灵敏度。
四、思考题
1，半桥测量时，两片不同受力状态的电阻应变片接入电桥时，应放在：
（2）邻边。
2，桥路（差动电桥）测量时存在非线性误差，是因为：
（2）应变片的应变效应是非线性的。
3，全桥测量中，当两组对边（R1、R3为对边）值R相同时，即R1=R3，R2=R4，而R1≠R2时，是否可以组成全桥：
（1）可以
4，某工程技术人员在进行材料测试时在棒材上贴了两组应变片，如何利用这四片电阻应变片组成电桥，是否需要外加电阻。
不需要，只需如图中右图即可。
2、差动变压器
一、实验目的
（1）了解差动变压器的工作原理和特性。
（2）了解三段式差动变压器的结构。
（3）了解差动变压零点残余电压组成及其补偿方法。
（4）了解激励频率对差动变压器输出的影响。
二、实验数据
A、差动变压器的性能测试
三、实验结果与分析1、特性曲线
A、差动变压器的性能测定
由实验数据我们就可以得到微头右移与左移的特性曲线，如下图所示。
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