南昌大学传感器与检测技术实验报告上交版.docx
《南昌大学传感器与检测技术实验报告上交版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《南昌大学传感器与检测技术实验报告上交版.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
南昌大学传感器与检测技术实验报告上交版
《传感器与检测技术》
实验报告
班级：
学号：
姓名：
时间：
年月
实验一差动变压器的应用——电子秤
一、实验目的：
了解差动变压器的实际应用
二、所需单元及部件：
音频振荡器、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、V/F表、电桥、砝码、
振动平台。
有关旋钮初始位置：
音频振荡器调至4KHZ，V/F表打到2V档。
三、实验步骤：
（1）按图1接线，组成一个电感电桥测量系统，开启主、副电源，利用示波器观察调节音频振荡器的幅度旋钮，使音频振荡器的输出为VP-P值为lV。
（2）将测量系统调零，将V/F表的切换开关置20V档，示波器X轴扫描时间切换到0.1～0.5ms（以合适为宜），Y轴CHl或CH2切换开关置5V/div，音频振荡器的频率旋钮置5KHz，幅度旋钮置中间位置。
开启主、副电源，调节电桥网络中的W1，W2，使V/F表和示波器显示最小，再把V/F表和示波器Y轴的切换开关分别置2V和50mv/div，细条W1和W2旋钮，使V/F表显示值最小。
再用手按住双孔悬臂梁称重传感器托盘的中间产生一个位移，调节移相器的移相旋钮，使示波器显示全波检波的图形。
放手后，粱复原。
（3）适当调整差动放大器的放大倍数，使在称重平台上放上一定数量的砝码时电压表指
示不溢出。
（4）去掉砝码，必要的话将系统重新调零。
然后逐个加上砝码，读出表头读数，记下实
验数据，填入下表；
Wq
20g
40g
60g
80g
100g
VP-P（V）
0.16
0.27
0.41
0.54
0.66
（5）去掉砝码，在平台上放一重量未知的重物，记下电压表读数，关闭主副电源。
V（置物）=0.47
（6）利用所得数据，求得系统灵敏度及重物重量。
四：
数据记录与处理
灵敏度=△V/△E=0.125/20=0.00625（V/g）
W（置物）=75.33（g）
五、注意事项：
（1）砝码不宜太重，以免粱端位移过大。
（2）砝码应放在平台中间部位，为使操作方便，可将测微头卸掉。
六、心得体会
第一次实验，相对来说了解比较少，做起来相对困难，尤其是电桥的连接。
实验中我们得到电压正比于力的关系。
总体来说，通过了实验加深自己对理论知识的学习和理解。
实验二热电偶的原理及分度表的应用
一、实验目的：
了解热电偶的原理及现象。
二、所需单元和部件：
三、实验数据
室温：
28摄氏度。
加热后温度计测量出来的结果是43度，电压示数：
0.056V
Eab（t,to）=Eab（t,tn）+Eab（tn,to）
Eab（t,tn）=（f/v显示表E）/150x2
通过计算得出：
Eab（t,tn）=0.7467mv
查表得：
Eab（tn,to）=1.114mv
所以t=46摄氏度
误差分析：
绝对误差=|46-43|=3摄氏度
相对误差=3/43x100%=6.98%
四、思考题
（1）为什么差动放大器接入热电偶后需再调差放零点？
差动放大器的最显著特点就是电路的对称性，在没有接入热电偶的时候，电路有可能已经调到零输出。
接入热电偶，恐怕就破坏了电路的对称性，所以需要再调差放零点。
（2）即使采用标准热电偶，按本实验方法测量温度也会有很大的误差。
为什么？
实验中有一个横梁来传热，这里会有热损失。
在测量的时候测量不到。
还有就是温度计与被测点之间隔了一层膜，也会导致温度测量的不准。
五、实验心得
通过本次实验得知通过热电偶测量温度的方法受着环境的限制，要排除外界的干扰。
通过对线路的分析，对实验原理也有所掌握。
实验三热敏电阻测温演示实验
一、实验目的：
了解NTC热敏电阻现象。
二、热敏电阻特性：
热敏电阻的温度系数有正有负，因此分成两类；PTC热敏电阻（正温度系数）与NTC热敏电阻（负温度系数）。
一般NTC热敏电阻测量范围较宽，主要用于温度测量；而PTC突变型热敏电阻的温度范围较窄，一般用于恒温加热控制或温度开关，也用于彩电中做自动消磁元件。
有些功率PTC也做发热元件用。
PTC缓变型热敏电阻可用做温度补偿或温度测量。
一般的NTC热敏电阻测温范围为：
-50℃～+300℃。
热敏电阻具有体积小、重量轻、热惯性小、工作寿命长、价格便宜，并且本身阻值大，不需要考虑引线长度带来的误差，适用于远距离传输等优点。
但热敏电阻也有：
非线形大、稳定性差、有老化现象、误差较大、一致性差等缺点。
一般只适用于低精度的温度测量．
三、所需单元：
加热器、热敏电阻、可调直流稳压电源、-15V稳压电源、V/F表、主副电源。
四、实验步骤：
（1）了解热敏电阻在实验仪上的位置和符号，它是一个黑色或棕色元件，封装在双平行振动梁上片梁的表面。
（2）将V/F表切换开关置2V档，直流稳压电源切换开关置±2V，按图1接线，开启主、副电源，调整W1电位器，使V/F表指示为1V左右，这时为室温时的Vi。
（3）将-15V电源接入加热器，观察电压表读数的变化，电压表的输出电压：
（4）由此可见，当温度升高时，RT阻值减小，Vi增大
五、实验数据处理
温度（T）
26．5
30
35
40
45
50
55
56
57
58
59
60
电压
1
1.021
1.048
1.082
1.116
1.152
1.185
1.191
1.201
1.209
1.215
1.217
分析：
温度升高时电压大，而由公式知电压增大时电阻减小，
由此可见：
当温度升高时，RT阻值减小，Vi增大
六、思考题：
如果你手中有这样一个热敏电阻，想把它作为一个0～50℃的温度测量电路，你认为该怎样实现？
答：
让热敏电阻和某一定值电阻Rv串联，采用三线制接法。
在低温时，由于热敏电阻Rt趋近于无穷，使电路总电阻近似等于Rt，而在高温是，Rt趋近于0，电路的总电阻等于Rv，热电特性曲线是非线性的，单笔单个热敏元件要平坦。
七、心得体会：
本实验是为了观察电阻与温度之间的关系，在不能直接测量电阻时，可以转换为相关联变量（电压电流等），使实验更加简便。
实验四霍尔式传感器的静态位移特性—直流激励
一：
实验目的：
了解霍尔式传感器的原理与特性。
二：
所需单元及部件：
霍尔片、磁路系统、电桥、差动放大器、V/F表、直流稳压电源，测微头、振动平台。
有关旋钮的初始位置：
差动放大器增益旋钮打到最小，电压表置2V档，直流稳压电源置2V档，主、副电源关闭。
三、实验步骤：
（1）了解霍尔式传感器的结构及实验仪上的安装位置，熟悉实验面板上霍尔片的符号，霍尔片安装在实验仪的振动圃盘上，两个半圆永久磁钢固定在实验仪的顶板上，二者组合成霍尔式传感器。
（2）开启主、副电源将差动放大器调零后，增益置接近最小，使得霍尔片在磁场中位移时V/F表读数明显变化，关闭主，副电源，根据图1接线，W1、r为电桥单元的直流电桥平衡网络。
（3）装好测微头，调节测微头与振动台吸合并使霍尔片置于半圆磁钢上下正中位置。
（4）开启主、副电源，调整W1使电压表指示为零。
（5）上下旋动测微头，记下电压表读数，建议每隔0.2mm读一个数，将读数填入下表：
X（mm）
7.82
7.62
7.42
7.22
7.02
6.82
6.62
V（v）
0
0.080
0.158
0.230
0.299
0.364
0.420
X（mm）
7.83
8.03
8.23
8.43
8.63
8.83
9.03
V（v）
0
-0.078
-0.152
-0.22
-o.291
-0.360
-0.429
作出V—X曲线，指出线性范围，求出灵敏度，关闭主、副电源。
灵敏度：
K=（
）／6（
）
=
（
）
可见，本实验测出的实际上是磁场情况，它的线性越好，位移测量的线性度也越好，它的变化越陡，位移测量的灵敏度也越大。
（6）实验完毕，关闭主、副电源，各旋钮置初始位置。
四、注意事项：
（1）由于磁路系统的气隙较大，应使霍尔片尽量靠近极靴，以提高灵敏度。
（2）一旦调整好后，测量过程中不能移动磁路系统。
（3）激励电压不能过大，以免损坏霍尔片。
（±4V就有可能损坏霍尔片）
五、心得体会
通过实验，更一步加深了对最小二乘法、线性度、灵敏度等概念的理解。
实验中实际磁场不是很理想，所以线性部分比较小。
通过实验，处理数据的能力有了进一步的提升。
升级会员 