南昌大学传感器与检测技术实验报Word文件下载.docx
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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
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。
(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)
0.080
0.158
0.230
0.299
0.364
0.420
7.83
8.03
8.23
8.43
8.63
8.83
9.03
-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。
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- 南昌大学 传感器 检测 技术 实验