【正文】 兩測壓力引起的輸出電壓Uo。 （41）式中d為元件兩端距離。實(shí)驗(yàn)接線圖如圖42所示，MPX10有4個(gè)引出腳，1腳接地、2腳為Uo+、3腳接+5V電源、4腳為Uo；當(dāng)P1P2時(shí)，輸出為正；P1P2時(shí)，輸出為負(fù)。圖51 擴(kuò)散硅壓力傳感器原理圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作步驟1．接入+5V、177。15V直流穩(wěn)壓電源，模塊輸出端Vo2接控制臺上數(shù)顯直流電壓表，選擇20V檔，打開實(shí)訓(xùn)臺總電源。4．調(diào)節(jié)Rw2到適當(dāng)位置并保持不動，用導(dǎo)線將差動放大器的輸入端Ui短路，然后調(diào)節(jié)Rw3使直流電壓表200mV檔顯示為零，取下短路導(dǎo)線。5．氣室2的兩個(gè)活塞退回到刻度“17”的小孔后，使兩個(gè)氣室的壓力相對大氣壓均為0，氣壓計(jì)指在“零”刻度處，將MPX10的輸出接到差動放大器的輸入端Ui，調(diào)節(jié)Rw1使直流電壓表200mv檔顯示為零。6．保持負(fù)壓力輸入P2壓力零不變。；填入下表。P(kP) Uo2（V）7．，增大負(fù)壓力輸入P2的壓力。；填入下表。P(kP) Uo2（V）8．，減小正壓力輸入P1的壓力。；填入下表。P(kP) Uo2（V）9．保持負(fù)壓力輸入P1壓力0Mpa不變，減小正壓力輸入P2的壓力。；填入下表。P(kP) Uo2（V）10．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉實(shí)訓(xùn)臺電源，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，計(jì)算壓力傳感器輸入P（P1P2）—輸出Uo2曲線。計(jì)算靈敏度L=ΔU/ΔP，非線性誤差δf。圖52 擴(kuò)散硅壓力傳感器接線圖六 差動變壓器性能測試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆詹顒幼儔浩魑灰茰y量的方法二、實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)訓(xùn)臺、差動變壓器模塊、測微頭、差動變壓器、示波器（自備）三、相關(guān)原理差動變壓器由一只初級線圈和兩只次級線圈及一個(gè)鐵芯組成。鐵芯連接被測物體，移動線圈中的鐵芯，由于初級線圈和次級線圈之間的互感發(fā)生變化促使次級線圈的感應(yīng)電動勢發(fā)生變化，一只次級感應(yīng)電動勢增加，另一只感應(yīng)電動勢則減小，將兩只次級線圈反向串接（同名端連接）引出差動輸出。輸出的變化反映了被測物體的移動量。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作步驟1．根據(jù)圖51將差動變壓器安裝在差動變壓器模塊上。 圖61 圖622．將傳感器引線插頭插入模塊的插座中，音頻信號由振蕩器的“00”處輸出，打開主控臺電源，調(diào)節(jié)音頻信號輸出的頻率和幅度（用示波器監(jiān)測），使輸出信號頻率為45KHz，幅度為Vpp=2V，按圖52接線（2接音頻信號，4為差動變壓器輸出，接放大器輸入端）。3．用示波器觀測Uo的輸出，旋動測微頭，使示波器上觀測到的波形峰－峰值Vpp為最小，這時(shí)可以左右位移，假設(shè)其中一個(gè)方向?yàn)檎灰?，另一個(gè)方向位稱為負(fù)，從Vpp最小開始旋動測微頭，填入下表5－1，再從Vpp最小處反向位動測微頭，在操作過程中，注意左、右位移時(shí)，初、次級波形的相位關(guān)系。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．操作過程中注意差動變壓器輸出的最小值即為差動變壓器的零點(diǎn)殘余電壓大小。根據(jù)表6－1畫出Vopp－X曲線，作出量程為177。1mm、177。3mm靈敏度和非線性誤差。表（51）差動變壓器位移X值與輸出電壓數(shù)據(jù)表。V(mV)X(mm)七 電容式傳感器的位移特性測試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆娙輦鞲衅鞯慕Y(jié)構(gòu)及特點(diǎn)二、實(shí)驗(yàn)儀器：電容傳感器、電容傳感器模塊、測微頭、數(shù)顯直流電壓表、直流穩(wěn)壓電源、絕緣護(hù)套三、相關(guān)原理：電容式傳感器是指能將被測物理量的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種傳感器它實(shí)質(zhì)上是具有一個(gè)可變參數(shù)的電容器。利用平板電容器原理： （81）式中，S為極板面積，d為極板間距離，ε0真空介電常數(shù)，εr介質(zhì)相對介電常數(shù)，由此可以看出當(dāng)被測物理量使S、d或εr發(fā)生變化時(shí)，電容量C隨之發(fā)生改變，如果保持其中兩個(gè)參數(shù)不變而僅改變另一參數(shù)，就可以將該參數(shù)的變化單值地轉(zhuǎn)換為電容量的變化。所以電容傳感器可以分為三種類型：改變極間距離的變間隙式，改變極板面積的變面積式和改變介質(zhì)電常數(shù)的變介電常數(shù)式。這里采用變面積式，如圖111兩只平板電容器共享一個(gè)下極板，當(dāng)下極板隨被測物體移動時(shí)，兩只電容器上下極板的有效面積一只增大，一只減小，將三個(gè)極板用導(dǎo)線引出，形成差動電容輸出。 圖71四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作步驟1．按圖72將電容傳感器安裝在電容傳感器模塊上，將傳感器引線插入實(shí)驗(yàn)?zāi)K插座中。圖72 電容傳感器安裝圖2．將電容傳感器模塊的輸出UO接到數(shù)顯直流電壓表。3．接入177。15V電源，合上主控臺電源開關(guān)，將電容傳感器調(diào)至中間位置，調(diào)節(jié)Rw，使得數(shù)顯直流電壓表顯示為0（選擇2V檔）。（Rw確定后不能改動）4．旋動測微頭推進(jìn)電容傳感器的共享極板（下極板），填入下表71X(mm) V(mV)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告：1．根據(jù)表71的數(shù)據(jù)計(jì)算電容傳感器的系統(tǒng)靈敏度S和非線性誤差δf。八 光電轉(zhuǎn)速傳感器的應(yīng)用—轉(zhuǎn)速測量一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆展怆娹D(zhuǎn)速傳感器測量轉(zhuǎn)速的方法。二、 實(shí)驗(yàn)儀器：實(shí)訓(xùn)臺、轉(zhuǎn)動源三、 相關(guān)原理：光電式轉(zhuǎn)速傳感器有反射型和透射型二種，本實(shí)訓(xùn)裝置是透射型的，傳感器端部有發(fā)光管和光電池，發(fā)光管發(fā)出的光源通過轉(zhuǎn)盤上的孔透射到光電管上，并轉(zhuǎn)換成電信號，由于轉(zhuǎn)盤上有等間距的6個(gè)透射孔，轉(zhuǎn)動時(shí)將獲得與轉(zhuǎn)速及透射孔數(shù)有關(guān)的脈沖，將電脈計(jì)數(shù)處理即可得到轉(zhuǎn)速值。四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作步驟1．光電傳感器已安裝在轉(zhuǎn)動源上，如下圖所示。2~24V電壓輸出接到三源板的“轉(zhuǎn)動電源”輸入，并將2～24V輸出調(diào)節(jié)到最小，+5V電源接到三源板“光電”輸出的電源端，光電輸出接到頻率/轉(zhuǎn)速表的“fin”。2．合上主實(shí)訓(xùn)臺電源開關(guān)，從最小每間隔1V逐漸增大2～24V輸出，使轉(zhuǎn)動源轉(zhuǎn)速加快，記錄頻率/轉(zhuǎn)速表的顯示數(shù)值，同時(shí)可用示波器觀察光電傳感器的輸出波形。 圖81五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．根據(jù)測的驅(qū)動電壓和轉(zhuǎn)速，作VRPM曲線。并與其他傳感器測得的曲線比較。九 直流激勵(lì)時(shí)霍爾式傳感器的位移特性測試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饣魻杺鞲衅鞯脑砼c應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)儀器：霍爾傳感器模塊、霍爾傳感器、測微頭、直流電源、數(shù)顯電壓表。三、相關(guān)原理：根據(jù)霍爾效應(yīng)，霍爾電勢UH=KHIB，其中KH為靈敏度系數(shù)，由霍爾材料的物理性質(zhì)決定，當(dāng)通過霍爾組件的電流I一定，霍爾組件在一個(gè)梯度磁場中運(yùn)動時(shí)，就可以用來進(jìn)行位移測量。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作步驟1．將霍爾傳感器安裝到霍爾傳感器模塊上，傳感器引線接到霍爾傳感器模塊9芯航空插座。按圖101接線。2．開啟電源，直流數(shù)顯電壓表選擇“2V”檔，將測微頭的起始位置調(diào)到“10mm”處，手動調(diào)節(jié)測微頭的位置，先使霍爾片大概在磁鋼的中間位置（數(shù)顯表大致為0），固定測微頭，再調(diào)節(jié)Rw1使數(shù)顯表顯示為零。3．分別向左、右不同方向旋動測微頭，直到讀數(shù)近似不變，將讀數(shù)填入下表X（mm）U(mV)