传感器实训指导书1.docx

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传感器实训指导书1

2010-2011第一学期

《传感器及应用》实训指导书

适用班级：

08机电1.2.3.4.5.6

06级五年班

指导教师：

隋瑞红王欣香

山东科技职业学院

机电学院

二０一0年十月

传感器实训指导书

第一部分数字式万用表、双踪示波器的训练

一、实验目的：

通过实训使学生熟练掌握数字式万用表、双踪示波器的使用和操作，为做好传感器实验打好基础。

二、实验器材：

数字式万用表、双踪示波器

三、实训内容与步骤：

（一）、数字万用表测量技能与训练

1、检查电解电容的质量

使用数字式万用表的蜂鸣器挡，可以检查电解电容的质量。

被测电容器的正极接红色表笔，负极接黑色表笔，应能听到一阵短促的蜂鸣声，随即声音停止，同时显示溢出符号“1”。

电源刚开始对C充电时，充电电流较大，相当于通路，所以蜂鸣器发声。

随着电容两端电压不断升高，充电电流迅速减少，蜂鸣器停止发声。

如果蜂鸣器发一直响，说明电解电容内部短路。

电容器的容量愈大，蜂鸣器响的时间就愈长。

测量100~2000μF电解电容器时，响声持续时间约为零点几秒至几秒。

如果被测电容器已经充好电，测量时也听不到响声。

这时应先使用电容器放电，然后再进行测量。

2、测量直流电压

（1）直流电压有五挡，分别为：

200mV，2V，20V，200V，1000V。

（2）将电源开关拨至“ON”，量程开关拨至“DCV”范围内的合适挡位。

（3）红色表笔接“V.Ω”插孔，黑色表笔接“COM”插孔，表笔与被测电路并联。

（4）最大允许输入电压：

1000VDC（200mV、2V、20V量程）；1100VDC（200V、1000V量程）

3、交流电压的测量

（1）交流电压有五挡，200mV，2V，20V，200V，750V。

（2）将量程开关拨至“ACV”范围内的合适挡位，表笔接法同直流电压的测量一样。

（3）要求被测电压频率为45~500Hz，最大允许输入电压为750V（有效值）。

4、检查三极管的三个电极

利用数字式万用表，可判定三极管的各个电极，测量hFE等参数。

数字式万用表电阻挡的测试电流很小，不适于检测三极管，而应该使用二极管挡和hFE插口进行检测。

（1）判断基极：

将数字式万用表拨至二极管挡，红色表笔固定接某个电极，用黑色表依次接触另外两个电极。

若两次显示值基本相等（都在1V以下，或者都显示溢出），说明红色表接的是基极；若两次显示值中一次在1V以下，另一次溢出，说明红色表笔接的不是基极，应改换其他电极重新测量。

（2）鉴别NPN型管与PNP型管；确定基极之后，用红色表笔接基极，用黑色表笔依次接触其他两个电极。

如果显示为1V以下，则该管为NPN型管；如果两次显示都溢出，则该管这PNP型管。

（3）测量三极管的参数：

根据被测管管型，选择“PNP”或者“NPN”挡，将管脚插入hFE插口的对应孔内即可进行测量。

一般数字式万用表都有测量三极管的电路，在已知NPN和PNP型后，依据三极管正常运行处于放大状态时β值较大，可以判别发射极和集电极。

（二）、双踪示波器测量技能和训练

1、信号幅值的测量

（1）峰-峰值电压的测量：

对被测信号波形峰-峰电压的测量。

（2）将信号输入至CH1或CH2插座，将垂直方式置于被选用的通道。

（3）设置电压衰减器并观察波形，使被显示的波形在5格左右，将微调顺调时针旋足（校正位置）。

（4）调整电平使波形稳定

（5）调节扫速控制器，使屏幕显示至少一个波形周期。

（6）调节垂直移位，使波形底部在屏幕中某一水平坐标上

（7）调整水平移位，使波形顶部在屏幕中央的垂直坐标

（8）读出垂直方向A、B两点之间的格数。

（9）计算被测信号的峰-峰电压数UP-P=垂直方向的格数×垂直偏转因数

2、信号周期和频率的测量

（1）时间间隔的测量：

对于一个波形中两点间时间间隔的测量。

（2）将信号馈入CH1或CH2输入插座，设置垂直方式为被选通道。

（3）调整电平使波形稳定显示（如峰值自动，则无须调节电平）。

（4）将扫速微调顺时针旋足（校正位置），调整扫速控制器，使屏幕上显示1~2个信号周期。

（5）分别调整垂直移位和水平移位，使波形中需测量的两点位于屏幕中央水平刻度线上。

（6）测量两点之间的水平刻度，按下列公式计算出时间间隔。

时间间隔={两点间水平距离（格）×扫描时间因数（时间/格）}/水平扩展倍数

（7）周期和频率的测量：

所测得的时间间隔即为该信号的周期T，该信号的频率为1/T。

第二部分传感器实验项目

实验一金属箔式应变片单臂半桥

一、实验目的

1、了解金属箔式应变片单臂半桥的基本结构和使用方法。

2、掌握金属箔式应变片单臂半桥放大电路的调试方法。

3、掌握金属箔式应变片单臂半桥电路的工作原理和性能。

二、实验原理

1、电阻丝的应变效应

金属箔式应变片测量应变的原理是基于电阻丝的应变效应，即：

电阻丝的电阻值其变形而发生改变的现象称为电阻丝的应变效应。

当金属细丝由于受拉而伸长时，其长度增大，截面积减小，电阻丝的电阻值就增大；反之，如果电阻丝因受压力而缩短，则电阻值就减小。

三、需单元和部件

直流稳压电源、调零电桥、电阻传感器、差动放大器、测微器、直流电压表。

有关旋钮的初始位置：

直流电压表处于20V档位置，

差动放大器增益旋钮置于最大。

四、实验步骤

（1）观察梁上应变片，并且了解结构和粘贴位置（对应受力，变形方向）。

（2）将差动放大器调零。

用导线将差动放大器的正负输入端与地端连接起来，然后将差动放大器的输出端接至电压表的输入端，调整差动放大器上的调零旋钮，使电压表指示为零。

稳定后去除差动放大器输入端的导线。

（3）根据电路结构，将一片应变片与调零电桥、差动放大器、直流电压表组成一个测量线路。

此进，应变片接入图1的RX位置。

（4）转动测微器，将梁上振动平台中间的磁铁与测微头相吸（必要时松开测微器的固螺钉，使之完全可靠吸附后，再拧紧固定螺钉），并使双平行梁处于（目测）水平位置。

（5）接通电源，将直流稳压电源输出置于±4V，调整电桥平衡电位器W1，使电压表指示为零，稳定数分钟后，将电压表处于2V档，再仔细调零。

（6）往下旋动测微器，使梁的自由端往下产生位移，记下电压表显示的数值。

每次位移0.5mm记一个电压数值，将所记数据填入下表，根据所得结果计算灵敏度S。

S=△V/△X（试中△V为电压变化，

△X为相应的梁端位移变化），并作出V-X关系曲线。

X（㎜）

V（㎜）