传感器实验报告Word格式.docx
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实验四霍尔式传感器的静态位移特性—直流激励…………
南昌大学实验报告
学生姓名林灵学号:
6101206015专业班级:
实验类型:
□验证□综合□设计□创新实验日期:
2009.5.24实验成绩:
实验一差动变压器的应用——电子秤
一、实验项目名称
差动变压器的应用——电子秤
二、实验目的
了解差动变压器的实际应用
三、实验基本原理
差动变压器是把非电量变化转换成线圈互感量的变化。
这种传感器是根据变压器的基本原理制成的,并且次级绕组用差动的形式连接。
四、主要仪器设备及耗材
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。
五、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
0.020
0.04
0.0.6
0.08
0.10
VP-P(V)
0.021
0.033
0.047
0.061
0.077
(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。
(6)利用所得数据,求得系统灵敏度及重物重量。
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。
七、思考讨论题或体会或对改进实验的建议
在实验过程中,刚开始校正阶段比较好做。
但是进入测量实验数据阶段后,每次加砝码时,称重传感器变化不明显,同一砝码放置的位子不同,测量的结果也不一样,这些都造成该实验读取实验数据较为困难。
在校正过程中“使V/F表和示波器显示最小”是指使两器件的读书为零还是达到某一值,实验说明中也未明确给出。
总上两点感觉是造成实验困难的主要原因。
学生姓名林灵学号:
5.24实验成绩:
实验二热电偶的原理及分度表的应用
热电偶的原理及分度表的应用
了解热电偶的原理及现象。
热电偶原理:
两种不同的导体互相焊接成闭合回路时,当两个接点温度不同时回路中就会产生电流,这一现象称为热电效应,产生电流的电动势叫热电势。
通常不两种不同导体的这种组合称为热电偶。
需要的单元和部件:
±
8V不可调稳压电源、差动变压器、V/F表、加热器、热电偶、温度计、主副电源。
旋钮初始位置:
V/F表切换开关置2V档,差动放大器增益最大。
1、按图7接线,开启主副电源,调节差动变压器调零旋钮,使V/F表显示为零,记录室温。
2、将+8V直流电源接入加热器的一端,加热器的另一端接入-8V,观察V/F表显示。
3、用温度计测出上梁表面热电偶的温度t。
六、实验数据及处理结果
1、开启主、副电源,调节差动放大器的调零旋钮,使V/F表显示为零,此时的室温为29℃。
2、将+8V直流电源接入加热器的一端,加热器的另一端接-8V,此时V/F显示的读数为17.2V。
3、用温度计测出上梁表面热电偶处的温度t为33℃。
数据处理结果:
已知E(T,36)=0.048mV,查表得E(36,0)=1.444mV
于是求得E(T,0)=E(T,36)+E(36,0)=1.492mV,对应温度为T=37℃
思考题:
1、为什么差动变压器接入热电偶后需要调差放零点?
因为热电偶经加热后已经产生了热电动势,接入差动放大器后,如果不调零,就会造成放大器两端存在电压差。
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?
因为即使使用标准的热电偶,但是在温度时还是会有温度的测量误差,还有热电偶的接触电势产生。
6101206015专业班级:
5.24实验成绩:
实验三热敏电阻测温演示实验
热敏电阻测温演示实验
了解NTC热敏电阻现象
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.
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。
(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:
当温度增大时,RT阻值减小,Vi增大
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?
可以按照实验所做电路,将V|F表的示数在他的线性段改为相应的温度就可以了。
实验四霍尔式传感器的静态位移特性—直流激励
霍尔式传感器的静态位移特性—直流激励
了解霍尔式传感器的原理与特性
霍尔传感器是利用霍尔效应原理将被测物理量转换为电动势的传感器。
霍尔效应是半导体中的载流子在磁场中受洛伦兹力F作用发生横向漂移的结果。
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。
(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)
V(v)
作出V—X曲线,指出线性范围,求出灵敏度,关闭主、副电源。
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。
(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)
上旋动测微头,记下电压表读数,建议每隔0.2mm读一个数,将读数填入下表:
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
0.018
0.039
0.057
0.076
0.095
0.114
0.133
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:
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1.0
-1.2
-1.4
-0.017
-0.034
-0.055
-0.074
-0.094
-0.115
-0.129
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