传感器实验课件

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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、将实验模块输出端Vo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直流电源到模块上标有+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12-1。 表12-1 电涡流传感器位移X与输出电压数据

X(mm) V(v) 8、根据表12-1数据,画出V-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,试计算量程为1mm、3mm、5mm时的灵敏度和线性度(可以用端基法或其它拟合直线)。

实验十三 被测体材质对电涡流传感器的

特性影响实验

一、实验目的:了解不同的被测体材料对电涡流传感器性能的影响。 二、基本原理:涡流效应与金属导体本身的电阻率和磁导率有关,因此不同的材料就会有不同的性能。

三、需用器件与单元:除与实验十二相同外,另加铜和铝的被测体小圆片。 四、实验步骤:

1、传感器安装与实验十二相同。 2、将原铁圆片换成铝和铜圆片。

3、重复实验十二步骤,进行被测体为铝圆片和铜圆片时的位移特性测试,分别记入表13-1和表13-2。

表13-1 被测体为铝圆片时的位移与输出电压数据

X(mm) V(v)

表13-2 被测体为铜圆片时的位移与输出电压数据

X(mm) V(v) 4、根据表13-1和表13-2分别计算量程为1mm和3mm时的灵敏度和非线性误差(线性度)。

5、比较实验十二和本实验所得的结果,并进行小结。

实验十四 压电式传感器测量振动实验

一、实验目的:了解压电传感器的测量振动的原理和方法。

二、基本原理:压电式传感器由惯性质量块和受压的压电陶瓷片等组成。(观察实验用压电加速度计结构)工作时传感器感受与试件相同频率的振动,质量块便有正比于加速度的交变力作用在压电陶瓷片上,由于压电效应,压电陶瓷片上产生正比于运动加速度的表面电荷。

三、需用器件与单元:振动源模块、压电传感器、检波、移相、低通滤波器模块、压电式传感器实验模块、双线示波器。

四、实验步骤:

1、首先将压电传感器装在振动源模块上。

2、将低频振荡器信号接入到振动源的低频输入源插孔。

3、将压电传感器输出两端插入到压电传感器实验模块两输入端,见图14-1,屏蔽线接地。将压电传感器实验模块电路输出端Vo1(如增益不够大,则Vo1接入IC2,Vo2接入低通滤波器)接入低通滤波器输入端Vi,低通滤波器输出Vo

接主控箱电源输出

接Vi 主

控箱数地 显

表 图14-1 压电式传感器性能实验接线图

与示波器相连。

4、合上主控箱电源开关,调节低频振荡器的频率与幅度旋钮使振动台振动,观察示波器波形。

5、改变低频振荡器频率,观察输出波形变化。

6、用示波器的两个通道同时观察低通滤波器输入端和输出端波形。

实验十五 压阻式压力传感器的压力测量实验

一、实验目的:了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。 二、基本原理:扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P型或N型电阻条,接成电桥。在压力作用下根据半导体的压阻效应,基片产生应力,电阻条的电阻率产生很大变化,引起电阻的变化,我们把这一变化引入测量电路,其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。

三、需用器件与单元:压力源(已在主控箱)、压力表、压阻式压力传感器、压力传感器实验模块、流量计、三通连接导管、数显单元、直流稳压源±4V、±15V。

四、实验步骤:

1、根据图15-1连接管路和电路,主控箱内的气源部分,压缩泵、贮气箱、

显示单元 压力显示 流 单相阀 K3 量 处理电路 低压端 高压端 计 220AC 调气阀 快速接头 主控箱内部 三通 外接部分 压力传感器 图15-1 压阻式压力传感器测量系统

流量计已接好。将硬管一端插入主控板上的气源快速插座中(注意管子拉出时请用手按住气源插座边缘往内压,则硬管可轻松拉出)。另一端软导管与压力传感器接通。这里选用的差压传感器两只气咀中,一只为高压咀,另一只为低压咀。本实验模块连接见图2-2,压力传感器有4端:3端接+2V电源,1端接地线,2端为Uo+,4端为Uo- 。1、2、3、4端顺序排列见图15-2。端接线颜色通过观察传感器引脚号码判别。

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