【正文】 實驗結(jié)束后，關(guān)閉實驗臺電源，整理好實驗設(shè)備。二、實驗儀器移相器、信號源、示波器（自備）三、實驗原理由運算放大器構(gòu)成的移相器原理圖如下圖所示：圖41 移相器原理圖通過調(diào)節(jié)Rw，改變RC充放電時間常數(shù)，從而改變信號的相位。2．根據(jù)實驗內(nèi)容試設(shè)計一種電子秤。3．按圖31接好所有連線，將應(yīng)變片接入電橋，參考實驗一步驟4。二、實驗儀器同實驗一三、實驗原理全橋測量電路中，將受力性質(zhì)相同的兩只應(yīng)變片接到電橋的對邊，不同的接入鄰邊，如圖31，當(dāng)應(yīng)變片初始值相等，變化量也相等時，其橋路輸出Uo= （31）式中為電橋電源電壓。五、實驗報告—位移曲線，并計算其線性度。3．按圖21接好所有連線，將受力相反的兩只應(yīng)變片RR2接入電橋的鄰邊。式21表明，半橋輸出與應(yīng)變片阻值變化率呈線性關(guān)系。六、注意事項實驗所采用的彈性體為雙桿式懸臂梁稱重傳感器，量程較小。5．，讀取數(shù)顯表數(shù)值，直到向下移動5mm，記錄實驗數(shù)據(jù)填入表11。（兩個增益調(diào)節(jié)電位器的位置確定后不能改動）3．按圖12接好所有連線，將應(yīng)變式傳感器R1接入“電橋”與RRR7構(gòu)成一個單臂直流電橋。圖12 單臂電橋面板接線圖四、實驗內(nèi)容與步驟1．懸臂梁上的各應(yīng)變片已分別接到面板左上方的RRRR4上，可用萬用表測量判別，R1=R2=R3=R4=350Ω。金屬箔式應(yīng)變片就是通過光刻、腐蝕等工藝制成的應(yīng)變敏感元件。目　錄目　錄 1實驗一　 金屬箔式應(yīng)變片——單臂電橋性能實驗 2實驗二　 金屬箔式應(yīng)變片——半橋性能實驗 4實驗三　 金屬箔式應(yīng)變片——全橋性能實驗 6實驗四　 移相實驗 8實驗五　 相敏檢波實驗 9實驗六　 交流全橋性能測試實驗 11實驗七　 擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器壓力實驗 13實驗八 　差動電感性能實驗 15實驗九　 電容式傳感器位移特性實驗 17實驗十 　電容傳感器動態(tài)特性實驗 19實驗十一 　霍爾傳感器位移特性實驗 20實驗十二 　磁電式傳感器振動實驗 21實驗十三　 壓電式傳感器振動實驗 22實驗十四　 電渦流傳感器位移特性實驗 24實驗十五　 電渦流傳感器振動實驗 26實驗十六 光纖傳感器位移特性實驗 27實驗十七 　光電轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速測量實驗 29實驗十八 　鉑熱電阻溫度特性實驗 30實驗十九 　K型熱電偶溫度特性實驗 31實驗二十 正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）溫度特性實驗 33實驗二十一　負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）溫度特性實驗 34實驗二十二　PN結(jié)溫度特性實驗 35實驗二十三　氣敏（酒精）傳感器實驗 36實驗二十四　濕敏傳感器實驗 37實驗一　 金屬箔式應(yīng)變片——單臂電橋性能實驗一、實驗?zāi)康牧私饨饘俨綉?yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)，單臂電橋工作原理和性能。如圖11所示，將四個金屬箔應(yīng)變片(RRRR4)分別貼在雙桿式懸臂梁彈性體的上下兩側(cè)，彈性體受到壓力發(fā)生形變，應(yīng)變片隨懸臂梁形變被拉伸或被壓縮。2．按圖12接好“差動放大器”和“電壓放大器”部分，將“差動放大器”的輸入端短接并與地相連，“電壓放大器”輸出端接電壓溫度頻率表（選擇U），開啟直流電源開關(guān)?！半姌颉陛敵鼋拥健安顒臃糯笃鳌钡妮斎攵耍半妷悍糯笃鳌钡妮敵鼋与妷簻囟阮l率表。表11位移(mm)12345電壓(mV)6．實驗結(jié)束后，將千分尺向上旋轉(zhuǎn)，使懸臂梁恢復(fù)平直狀態(tài)，關(guān)閉實驗臺電源，整理好實驗設(shè)備。因此，加在傳感器上的壓力不應(yīng)過大，以免造成應(yīng)變傳感器的損壞！實驗二　 金屬箔式應(yīng)變片——半橋性能實驗一、實驗?zāi)康谋容^半橋與單臂電橋的不同性能，了解其特點。圖21 半橋面板接線圖四、實驗內(nèi)容與步驟1．應(yīng)變傳感器已安裝在懸臂梁上，可參考圖11。4．參考實驗一步驟4。為電阻絲電阻相對變化；式31表明，全橋輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差得到進(jìn)一步改善。4．，讀取數(shù)顯表數(shù)值，直到向下移動5mm，記錄實驗數(shù)據(jù)填入表31。3．比較單臂、半橋、全橋三者的特性曲線，分析他們之間的差別。四、實驗步驟1． 將“信號源”的U S100幅值調(diào)節(jié)為6V，頻率調(diào)節(jié)電位器逆時針旋到底，將U S100 與“移相器”輸入端相連接。五、實驗報告根據(jù)實驗現(xiàn)象，對照移相器原理圖分析其工作原理。當(dāng)AC、DC端輸入控制電壓信號時，通過差動電路的作用使、處于開或關(guān)的狀態(tài)，從而把Ui端輸入的正弦信號轉(zhuǎn)換成全波整流信號。2． 將直流穩(wěn)壓電源的波段開關(guān)打到“177。5． 由以上可以得出結(jié)論：當(dāng)參考電壓為正時，輸入與輸出同相，當(dāng)參考電壓為負(fù)時，輸入與輸出反相。8． 將“相敏檢波器”的輸出端與“低通濾波器”的輸入端連接，如圖54（圖53為低通濾波器的原理圖），“低通濾波器”輸出端接電壓溫度頻率表（選擇U）。12． 將“相敏檢波器”的輸入信號Ui從U S1 00轉(zhuǎn)接到U S1 1800。實驗六　 交流全橋性能測試實驗一、實驗?zāi)康牧私饨涣魅珮螂娐返脑?。交流電橋工作時增大相角差可以提高靈敏度，傳感器最好是純電阻性或純電抗性的。3． 將“差動放大器”的輸出接到“電壓放大器”的輸入，“電壓放大器”輸出接電壓溫度頻率表（選擇U）。按圖61接好所有連線，將應(yīng)變傳感器接入電橋，GND3與放大器共地。6． ，讀取數(shù)顯表數(shù)值，直到向下移動5mm，記錄實驗數(shù)據(jù)填入下表：表61位移(mm)2.345電壓(mV)5．實驗結(jié)束后，關(guān)閉實驗臺電源，整理好實驗設(shè)備。因此，加在傳感器上的壓力不應(yīng)過大，以免造成應(yīng)變傳感器的損壞！實驗七　 擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器壓力實驗一、實驗?zāi)康牧私鈹U(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器測量壓力的原理與方法。擴(kuò)散硅壓力傳感器的工作原理如圖71，在X形硅壓力傳感器的一個方向上加偏置電壓形成電流，當(dāng)敏感芯片沒有外加壓力作用，內(nèi)部電橋處于平衡狀態(tài)，當(dāng)有剪切力作用時（本實驗采用改變氣室內(nèi)的壓強(qiáng)的方法改變剪切力的大?。诖怪庇陔娏鞣较?qū)a(chǎn)生電場變化，該電場的變化引起電位變化，則在與電流方向垂直的兩側(cè)得到輸出電壓Uo。（將“2~20V直流穩(wěn)壓電源”輸出調(diào)為5V）2． 調(diào)節(jié)“差動放大器”與“電壓放大器”的增益調(diào)節(jié)電位器到中間位置并保持不動，用導(dǎo)線將“差動放大器”的輸入端短接，然后調(diào)節(jié)調(diào)零電位器使電壓溫度頻率表顯示為零。；填入下表。實驗八 　差動電感性能實驗一、實驗?zāi)康牧私獠顒与姼械墓ぷ髟砗吞匦浴Ｋ?、實驗?nèi)容與步驟1． 差動電感已經(jīng)根據(jù)圖81安裝在傳感器固定架上。4． 用示波器觀測“差動放大器”的輸出，旋動實驗臺中右側(cè)的千分尺，用示波器觀測到的波形峰－峰值Vpp為最小，這時可以上下位移，假設(shè)向上移動為正位移，向下移動為負(fù)，從Vpp最小開始旋動測微頭，填入表81，再從Vpp最小處反向位移做實驗，在實驗過程中，注意上、下位移時，初、次級波形的相位關(guān)系。利用平板電容器原理： （91）式中，S為極板面積，d為極板間距離，ε0為真空介電常數(shù)，εr為介質(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，電容量C隨之發(fā)生改變，如果保持其中兩個參數(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。圖91電容傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖四、實驗內(nèi)容與步驟1． 電容傳感器已經(jīng)按圖92安裝在實驗臺。調(diào)節(jié)“電容變換器”的增益調(diào)節(jié)電位器到中間位置，調(diào)節(jié)螺旋測微器使得電壓溫度頻率表顯示為0。實驗十 　電容傳感器動態(tài)特性實驗一、實驗?zāi)康牧私怆娙輦鞲衅鞯膭討B(tài)性能的測量原理與方法。電容變換器的“增益調(diào)節(jié)”電位器調(diào)到最大位置（順時針旋到底）。4． 調(diào)節(jié)信號源改變輸出頻率，用示波器測出“低通濾波器”輸出波形的峰峰值。實驗十一 　霍爾傳感器位移特性實驗一、實驗?zāi)康牧私饣魻杺鞲衅鞯脑砼c應(yīng)用。按圖111接線（將直流穩(wěn)壓電源的GND1與儀表電路共地），輸出Uo接電壓溫度頻率表。表111。若線圈相對磁場運動速度為v或角速度ω，則上式可改為e=NBlv或者e=NBSω，l為每匝線圈的平均長度；B為線圈所在磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；S為每匝線圈的平均截面積。用電壓溫度頻率表（選擇“F”）檢測Us2的頻率。，試設(shè)計一種慣性傳感器。2． 按下圖132接線，將面板上的“壓電傳感器”接口接到“電荷放大器”的輸入端，將“電荷放大器”輸出端接到“低通濾波器”輸入端，將“低通濾波器”輸出端接示波器，觀察輸出波形。并由此得出振動系統(tǒng)的共振頻率。實驗十四　 電渦流傳感器位移特性實驗一、實驗?zāi)康牧私怆?