四、实验内容与步骤
1．接入+5V、±15V直流稳压电源，模块输出端Vo2接控制台上数显直流电压表，选择20V档，打开实验台总电源。
4．调节Rw2到适当位置并保持不动，用导线将差动放大器的输入端Ui短路，然后调节Rw3使直流电压表200mV档显示为零，取下短路导线。
5．气室1、2的两个活塞退回到刻度“17”的小孔后，使两个气室的压力相对大气压均为0，气压计指在“零”刻度处，将MPX10的输出接到差动放大器的输入端Ui，调节Rw1使直流电压表200mv档显示为零。
6．保持负压力输入P2压力零不变，增大正压力输入P1的压力到0.01MPa，每隔0.01Mpa记下模块输出Uo2的电压值。
直到P1的压力达到0.09Mpa；填入表6-1。
P（V）
5
15
25
35
45
55
65
75
85
95
Uo2（V）
0.0769
0.147
0.96
0.24
0.28
0.33
0.36
0.40
0.42
0.43
7．保持正压力输入P1压力0.09Mpa不变，增大负压力输入P2的压力，从0.01MPa每隔0.01Mpa记下模块输出Uo2的电压值。
直到P2的压力达到0.09Mpa；填入表6-2。
P（V）
5
15
25
35
45
55
65
75
85
95
Uo2（V）
0.40
0.37
0.33
0.28
0.25
0.20
0.15
0.13
0.03
0
8．保持负压力输入P2压力0.09Mpa不变，减小正压力输入P1的压力，每隔0.01Mpa记下模块输出Uo2的电压值。
直到P1的压力为0.01Mpa；填入表6-3。
P（V）
95
85
75
65
55
45
35
25
15
5
Uo2（V）
-0.037
-0.04
-0.09
-0.13
-0.17
-0.21
-0.24
-0.27
-0.3
-0.34
9．保持负压力输入P1压力0.01Mpa不变，减小正压力输入P2的压力，每隔0.01Mpa记下模块输出Uo2的电压值。
直到P2的压力为0.01Mpa；填入表6-4
P（V）
95
85
75
65
55
45
35
25
15
5
Uo2（V）
-0.35
-0.32
-0.29
-0.26
-0.23
-0.20
-0.17
-0.14
-0.09
-0.05
五、实验报告
根据表6-1、6-2、6-3所得数据，计算压力传感器输入P（P1-P2）—输出Uo2曲线。
计算灵敏度L=ΔU/ΔP，非线性误差δf。
L1=ΔU/ΔP=95-5/0.43-0.0769=0.39%
L2=ΔU/ΔP=85-5/0.4-0.03=0.4625%
L3=ΔU/ΔP=90-15/0.35-0.031=0.35%
L4=ΔU/ΔP=95-15/0.35-0.09=0.346%
δf1=Δm/yF..S×100％=0.28794/0.43*100%=66.9%
δf2=Δm/yF..S×100％=0.2378/0.4*100%=59.45%
δf3=Δm/yF..S×100％=01615/0.3*100%=53.8%
δf4=Δm/yF..S×100％=0.2266/0.359*100%=64.7%
实验三电涡流传感器的位移特性实验
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、实验仪器：
电涡流传感器、铁圆盘、电涡流传感器模块、测微头、直流稳压电源、数显直流电压表、测微头。
三、实验原理：
通过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。
四、实验内容与步骤
1．按下图3-1安装电涡流传感器。
2．在测微头端部装上铁质金属圆盘，作为电涡流传感器的被测体。
调节测微头，使铁质金属圆盘的平面贴到电涡流传感器的探测端，固定测微头。
3．传感器连接按图3-2，将电涡流传感器连接线接到模块上标有“”的两端，实验范本输出端Uo与数显单元输入端Ui相接。
数显表量程切换开关选择电压20V档，模块电源用连接导线从主控台接入+15V电源。
4．合上主控台电源开关，记下数显表读数，然后每隔0.5mm读一个数，直到输出几乎不变为止。
将结果列入下表。
表3-1：
X（mm）
5
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
9.5
Uo（V）
0
0.187
0.76
1.28
1.74
2.11
2.42
2.66
2.85
2.99
五、实验报告
1．根据表3-1数据，画出U－X曲线，根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的最佳工作点，并计算量程为1mm、3mm及5mm时的灵敏度和线性度（可以用端点法或其它拟合直线）。
由表可知，拟合直线约为
y=3.17x+5
当y=1mm时线性度x=-1.26
当y=3mm时线性度x=-0.63
当y=5mm时线性度x=0
S=△y/△x
量程为1mm时s=5-1/0-（-1.26）=3.17
量程为3mm时s=5-1/0-（-0.63）=3.17
量程为5mm时s=0
六、思考题
1、根据电涡流式传感器的工作原理及应用领域，如何提高此种传感器系统灵敏度？
答：
可以通过提高线圈产生的磁场从而提升电涡流传感器的灵敏度。
2、在应用于不同金属微距测量时，电涡流式传感器测量灵敏度为何不同？
举例说明。
答：
因为不同的金属对其线圈产生磁场的影响不同所以说灵敏度也有所不同。
实验四K型热电偶测温实验
一、实验目的：
了解K型热电偶的特性与应用
二、实验仪器：
智能调节仪、PT100、K型热电偶、温度源、温度传感器实验模块。
三、实验原理：
热电偶传感器的工作原理
（1）均质导体定律
热电偶的基本定律：
（2）中间导体定律
（3）中间温度定律
如图29-2所示，热电偶的两个结点温度为T1，T2时，热电势为EAB（T1，T2）；两结点温度为T2，T3时，热电势为EAB（T2，T3），那么当两结点温度为T1，T3时的热电势则为
ET=SAB（T-T0）
（1）
EAB（T1，T2）+EAB（T2，T3）=EAB（T1，T3）
（2）
式
（2）就是中间温度定律的表达式。
譬如：
T1=100℃，T2=40℃，T3=0℃，则
EAB（100，40）+EAB（40，0）=EAB（100，0）（3）
四、实验内容与步骤
1．重复实验二十六，将温度控制在50℃，在另一个温度传感器插孔中插入K型热电偶温度传感器。
2．将±15V直流稳压电源接入温度传感器实验模块中。
温度传感器实验模块的输出Uo2接主控台直流电压表。
3．将温度传感器模块上差动放大器的输入端Ui短接，调节Rw3到最大位置，再调节电位器Rw4使直流电压表显示为零。
4．拿掉短路线，按图29-3接线，并将K型热电偶的两根引线，热端（红色）接a，冷端
（绿色）接b；记下模块输出Uo2的电压值。
图29-3
5．改变温度源的温度每隔5℃记下Uo2的输出值。
直到温度升至120℃。
并将实验结果填入下表
表4-1：
T（℃）
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
Uo2（V）
0.06
13.8
23.3
31.9
40.2
48
55.9
64.1
72.3
82.4
88.5
96.6
104.4
五、实验报告
1．根据表4-1的实验数据，作出UO2-T曲线，分析K型热电偶的温度特性曲线，计算其非线性误差。
答：
温度越高其两端的电压就越高，此曲线接近线性曲线
2．根据中间温度定律和E型热电偶分度表，用平均值计算出差动放大器的放大倍数A。
Eab（T,To）=Eab（T,Tn）+Eab（Tn,To）
六、思考题
1、根据热电偶传感器的工作原理及使用领域，思考如何提高系统灵敏度？
答：
采用对温度反应更为灵敏的金属来制作热电偶。
这样便于提高系统的灵敏度。
2、生活中你自己见过的哪些测量环境中可以使用热电偶传感器？
举例说明。
答：
生产过程中的温度控制部分可以使用热电偶，如热电偶广泛应用于石油、化工、钢铁、玻璃、陶瓷、食品、制药、有色金属、军事、航天等领域，在生产过程中测量-200~~2800度的温度参数。
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