传感器测试实验报告Word格式.docx

1、1、 将霍尔传感器安装在崔尔传感器实验模块上，将传感器引线插头插入实验模板的插座 中，实验板的连接线按图9-1迸行。1、3为电源5V, 2、4为输出。2、 开启电源，调节测微头使霍尔片大致在磁铁中间位直，再调节使数显表指示为零。图9-1 直流鼓励时崔尔传感器位移实验接线图3、测微头往轴向方向推进，每转动记下一个读数，直到读数近似不变，将读数埴 入表9-1。表91X （mm）V（mv）作出V亠曲线，计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。五、 实验考前须知：1、 对传感器要轻皐轻放，绝不可掉到地上。2、 不要将臣尔传感器的鼓励电压错接成15V,否那么将可能烧毁笆尔元件。六、 思考题：本实验中霍尔

2、元件位移的线性度实际上反映的时什么長的变化？七、 实验报吿要求：1、 整理实验教据，根据所得得实验数据做出传感器的特性曲线。2、 归纳总结霍尔元件的误差主要有哪几种，各自的产生原因是什么，应怎样进行补偿。实验二集成温度传感器的特性一、实验目的：了解常用的集成温度传感器根本原理、性能与应用。、根本原理：集成温度传器将混登晶体管与相应的辅助电站集成在同一芯片上，它能直接给出正比于 绝对温度的理想线性输出，一般用于一5OC + I5rc之间测長，温敏晶体管是利用管于的集 电极电流恒定时，晶体管的基极一发射极电压与温度成线性关系。为克服温敏晶体管Ub电压 生产时的离散性、均采用了特殊的差分电路。集成温

3、度传感器有电压型和电流型二种，电流输 出型集成温度传感器，在一定温度下，它相当于一个恒流源。因此它具有不易受接触电阻、引 线电阻、电压噪声的干扰。具有很奸的线性特性。本实验采用的是国产的AP590O它只雷要 一种电源+4V+30V。即可实现温度到电流的线性变换，然后在终端使用一只取样电阻 本实验中为R2即可实现电流到电压的捷换。它使用方便且电流型比电压型的测長精度更 高三、 雷用器件与单元：温度控制器、加热源、温度模块、教显单元、万用表。1、 将主控箱上总电源关闭，把主控辑中温度检测与控制单元中的恒流加热电源输出与温 度模块中的恒流输入连接起来。2、 将温度模块中的混控Piioo与主控箱的pu

4、oo输入连接起来。3、 将温度模块中左上角的AD590接到“、b 正端接a,负端接b,再将b、d连接起 来。4、 将主控箱的+5V电源接入a和地之间。5、 将d和地与主控箱的电压表输入端相连即测長1K电阻两端的电压。6、 开启主电源，将温度控制器的SV窃口设定为50C 设直方法见附录2,以后每隔5C 设定一次，即i=5C,读取数显表值，将结果埴入下表。表 101T （C）V（mV）7、根据上表计算AD590的非线性误差。五、实验考前须知：1、 加热器温度不能加热到120C以上，否那么将可能损坏加热器。2、 不要将AD590的+、-端接反，因为反向电压可能击穿AD590o大家知道在一定的电流模式

5、下PN结的正向电压与温度之间具有较奸的线性关系，因此就 有混敏二极管，你假设有兴趣可以利用开关二极管或其它温敏二极管在50eC-100C之间，作混 度特性，然后与集成温度传感器相同区间的温度特性进行比拟，从线性看温度传感器线性优于 混敏二极管，请说明理由。1、 简单说明AP59O的墓本原理，讨论电流输出型和电压输出型集成混度传感器的优缺点。2、 总结实验后的收获、体会。实验三光电二极管和光敏电阻的特性研究一、 实验目的：了解光电二极管和光敏电阻的特性与应用。二、 根本原理：（1）光电二极管：光电二极管是利用PN结单向导电性的结型光电器件，结构与一般二极管类似。PN结安 装在管的顶部，便于接受光

6、照。外壳上有以透彊制成的窗口以使光线集中在敏感面上，为了获 得尽可能大的光生电流，PN结的面积比一般二极管要大。为丁光电转换效率高，PN结的深 度比一般二极管浅。光电二极管可工作在两种状态。大多数情况下工作在反向偏压状态。在这 种情况下，当无光照时，处于反偏的二极管工作在截止状态，这时只有少教载流于在反向偏压 的作用下，渡越阻挡层形成微小的反向电流，即暗电流。反向电流小的原因是在PN结中，P 型中的电于和N型中的空穴（少数载流于）很少。当光照射在PN结上时，PN结附近受光于 轰击，吸收其能旻而产生电于空穴对，使P区和N区的少数载流于浓度大大增加，在外加反 偏电压和内电场的作用下，P区的少数载流

7、于渡越阻拦层进入N区，N区的少数载流于渡越 阻挡层迸入P区，从而使通过PN结的反向电流大为增加，形成丁光电流，反向电流随光照强 度増加而增加。另一种工作状态是在光电二极管上不加电压，利用PN结受光照强度増加而增 加。N结受光照时产生正向电压的原理，将其作为微型光电池用。这种工作状态一般用作光电 检测。光电二极管常用的材料有硅、错、福化锢、碎化链尊，使用最广泛的是硅、错光电二极 管。光电二板管具有响应速度快、精巧、巩固、良好的混度稳定性和低工作电压的优点，因而 得到了广泛的应用。图为光电流信号转换电路，Vo=IPR, Ip为光电流，R是反应电阻。（2）光敏电阻:光敏电阻是利用光的入射引起半导体电

8、阻的变化来进行工作的。光敏电阻的工作原理是 基于光电导效应：在无光照时，光敏电阻具有很高的阻值；在有光照时，当光电于的能長大于 材料禁带宽度，价带中的电于吸收光于能長后跌迁到导带，激发出可以导电的电于一空穴对, 使电阻降低，光线愈强，激发出的电于一空穴对越多，电阻宣越低；光照停止后，自由电于与 空穴复台，导电能力下降，电阻恢复原值。制作光敏电阻的材料常用硫化镉（CdS）、硒化镉 （CdSu）、硫化铅（PbSc）铢化锢（InSb）等。由于光导效应只限于光照外表的薄层，所以一般都把半导体材料制成薄膜，并赋亍适当 的电阻值，电极构造通常做成梳形，这样，光敏电阻与电极之间的距离短，载流于通过电极的 时

9、间7；少，而材料的载流于寿命又较长，于是就有很高的内部增益G,从而获得很高的灵 敏度。光敏电阻具有灵敏度高，光谱响应范围宽，重長轻，机械强度高，耐冲击，抗过载能力 强，耗散功率大，以及寿命长等特点。光敏电阻的阻值R和光的强度呈现强烈的非线性。三、 实验器件与单元：光电模块，主控箱，万用表，020mA 12流源。四、 实验内容与步骤：1、 将主控箱的020mA恒流源调节到最小。2、 把0-20mA 流源的输出和光电模块上的恒流输入连接起来，以驱动LED光源。、 硅光电池实验：将恒流源从0开始每隔2mA记录一次，埴入以下相应的表格，光电二极 管的强度指示在光电模块的右边数显上。、 光敏电阻实验：由

10、于光敏电阻光较弱时变化较大，所以在02mA之间，每隔记录 一次，以后每隔2mA做一次实验，测得的教据埴入以下相应表格。光敏电阻的大小用万用表 测星光电模块上的光敏电阻输出端。（1）光电二极管:注意要将主控辑上恒流输出的正负端和光电模块上的正负端对应接好，否那么，光发送端将 不能发光。1、 当将硅光电池作为光探测器时应注意那些问题？2、 讨论光敛电阻主要应用在什么场台。1、 根据实验数据做出光敏电阻和硅光电池的特性曲线图。2、 简述光敏电阻和硅光电池的根本特性。实验四电容式传感器的位移特性实验了解电容式传感器结构及其特点。利用平板电容C = 3S/d和其它结构的关系式通过相应的结构和测長电路可以

11、选择8、S、d 中三个参数中，保持两个参数不变，而只改变其中一个参数，那么可以有测谷物枯燥度Q变 测微小位移变小和测長液位变s等多种电容传感器。变面积型电容传感器中，平板结 构对极距特别敏感，测長精度受到影响，而圆柱形结构受极板径向变化的影响很小，且理论上 具有很好的线性关系，但实际由于边缘效应的影响，会引起极板间的电场分布不均，导致非 线性问题仿然存在，且灵敏度下降，但比变极距型好得多。成为实际中最常用的结构，其中 线位絶单郵冏电容長c在忽晒边缘效应时为：1外圆筒内半径和内圆柱外半径。式中/外圆筒与内圆柱覆盖局部的长度;R A/ ln% 1D%一丽 可见灵敏度与%有关，3与越接近，灵敏度越高

12、，虽然内外极筒原始覆盖长度/与灵 敏度无关，但/不可太小，否那么边缘效应将影响到传感器的线性。本实验为变面积式电容传感器，采用差动式圆柱形结构，因此可以很奸的消除极距变化对 测長精度的影响，并且可以减小非线性误差和增加传感器的灵敏度。二、 需用器件与单元：电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、数显单元、直流稳压源。三、 实验步骤：1、 将电容式传感器装于电容传感器实验模板上，将传感器引线插头插入实验模板的插座中。2、 将电容传感器实验模板的输出端心1与数显单元Vi相接插入主控箱Vi孔调节到中 间位直。3、 接入15V电源，旋动测微头改变电容传感器动极板的位直，每隔记下位移、与输 出电压值，埴

13、入表8-1。表81电容传感器位移与输出电压值X（mm）4、根据表8-1数据计算电容传感器的系统灵敏度S和非线性误差耳o1 传感器要轻皐轻放，绝不可掉到地上。2做实验时，不要接触传感器，否那么将会使线性变差。50pFL图8-1电容传感器位移实验接线图1、 简述什么是传感器的边缘效应，它会对传感器的性能带来哪些不利影响。2、 电容式传感器和电感式传感器相比，有哪些优缺点？1、 整理实验数据，根据所得得实验数据做出传感器的特性曲线，并利用最小二乘法做出拟台 直线，计算该传感器得非线性误差。2、 根据实验结果，分析引起这些非线性得原因，并说明怎样提高传感器得线性度。实验一电容式传感器的位移特性实验班级： 姓名： 学号：_1实验目的2.实验器件3.根本原理4.实验结果：电容传感器位移与输出电压值V （mv）根据实验数据计算电容传感器的系