【正文】 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備。二、實(shí)驗(yàn)儀器移相器、信號(hào)源、示波器（自備）三、實(shí)驗(yàn)原理由運(yùn)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(guò)調(diào)節(jié)Rw，改變RC充放電時(shí)間常數(shù)，從而改變信號(hào)的相位。2．根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容試設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)一步驟4。二、實(shí)驗(yàn)儀器同實(shí)驗(yàn)一三、實(shí)驗(yàn)原理全橋測(cè)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(duì)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(shí)，其橋路輸出Uo= （31）式中為電橋電源電壓。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告—位移曲線，并計(jì)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(xiàng)實(shí)驗(yàn)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(dòng)5mm，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表11。（兩個(gè)增益調(diào)節(jié)電位器的位置確定后不能改動(dòng)）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(gè)單臂直流電橋。圖12 單臂電橋面板接線圖四、實(shí)驗(yàn)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(wàn)用表測(cè)量判別，R1=R2=R3=R4=350Ω。金屬箔式應(yīng)變片就是通過(guò)光刻、腐蝕等工藝制成的應(yīng)變敏感元件。目　錄目　錄 1實(shí)驗(yàn)一　 金屬箔式應(yīng)變片——單臂電橋性能實(shí)驗(yàn) 2實(shí)驗(yàn)二　 金屬箔式應(yīng)變片——半橋性能實(shí)驗(yàn) 4實(shí)驗(yàn)三　 金屬箔式應(yīng)變片——全橋性能實(shí)驗(yàn) 6實(shí)驗(yàn)四　 移相實(shí)驗(yàn) 8實(shí)驗(yàn)五　 相敏檢波實(shí)驗(yàn) 9實(shí)驗(yàn)六　 交流全橋性能測(cè)試實(shí)驗(yàn) 11實(shí)驗(yàn)七　 擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器壓力實(shí)驗(yàn) 13實(shí)驗(yàn)八 　差動(dòng)電感性能實(shí)驗(yàn) 15實(shí)驗(yàn)九　 電容式傳感器位移特性實(shí)驗(yàn) 17實(shí)驗(yàn)十 　電容傳感器動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn) 19實(shí)驗(yàn)十一 　霍爾傳感器位移特性實(shí)驗(yàn) 20實(shí)驗(yàn)十二 　磁電式傳感器振動(dòng)實(shí)驗(yàn) 21實(shí)驗(yàn)十三　 壓電式傳感器振動(dòng)實(shí)驗(yàn) 22實(shí)驗(yàn)十四　 電渦流傳感器位移特性實(shí)驗(yàn) 24實(shí)驗(yàn)十五　 電渦流傳感器振動(dòng)實(shí)驗(yàn) 26實(shí)驗(yàn)十六 光纖傳感器位移特性實(shí)驗(yàn) 27實(shí)驗(yàn)十七 　光電轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn) 29實(shí)驗(yàn)十八 　鉑熱電阻溫度特性實(shí)驗(yàn) 30實(shí)驗(yàn)十九 　K型熱電偶溫度特性實(shí)驗(yàn) 31實(shí)驗(yàn)二十 正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）溫度特性實(shí)驗(yàn) 33實(shí)驗(yàn)二十一　負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）溫度特性實(shí)驗(yàn) 34實(shí)驗(yàn)二十二　PN結(jié)溫度特性實(shí)驗(yàn) 35實(shí)驗(yàn)二十三　氣敏（酒精）傳感器實(shí)驗(yàn) 36實(shí)驗(yàn)二十四　濕敏傳感器實(shí)驗(yàn) 37實(shí)驗(yàn)一　 金屬箔式應(yīng)變片——單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?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(gè)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(dòng)放大器”和“電壓放大器”部分，將“差動(dòng)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?dòng)放大器”的輸入端，“電壓放大器”的輸出接電壓溫度頻率表。表11位移(mm)12345電壓(mV)6．實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備。因此，加在傳感器上的壓力不應(yīng)過(guò)大，以免造成應(yīng)變傳感器的損壞！實(shí)驗(yàn)二　 金屬箔式應(yīng)變片——半橋性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋容^半橋與單臂電橋的不同性能，了解其特點(diǎn)。圖21 半橋面板接線圖四、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)一步驟4。為電阻絲電阻相對(duì)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(dòng)5mm，記錄實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟1． 將“信號(hào)源”的U S100幅值調(diào)節(jié)為6V，頻率調(diào)節(jié)電位器逆時(shí)針旋到底，將U S100 與“移相器”輸入端相連接。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)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(hào)時(shí)，通過(guò)差動(dòng)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(hào)轉(zhuǎn)換成全波整流信號(hào)。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(shí)，輸入與輸出同相，當(dāng)參考電壓為負(fù)時(shí)，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(hào)Ui從U S1 00轉(zhuǎn)接到U S1 1800。實(shí)驗(yàn)六　 交流全橋性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饨涣魅珮螂娐返脑怼＝涣麟姌蚬ぷ鲿r(shí)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(dòng)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(dòng)5mm，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表：表61位移(mm)2.345電壓(mV)5．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備。因此，加在傳感器上的壓力不應(yīng)過(guò)大，以免造成應(yīng)變傳感器的損壞！實(shí)驗(yàn)七　 擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器壓力實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈹U(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器測(cè)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(gè)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(shí)（本實(shí)驗(yàn)采用改變氣室內(nèi)的壓強(qiáng)的方法改變剪切力的大?。?，在垂直于電流方向?qū)?huì)產(chǎn)生電場(chǎng)變化，該電場(chǎng)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(dòng)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(dòng)，用導(dǎo)線將“差動(dòng)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(shí)驗(yàn)八 　差動(dòng)電感性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獠顒?dòng)電感的工作原理和特性。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1． 差動(dòng)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(cè)“差動(dòng)放大器”的輸出，旋動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)中右側(cè)的千分尺，用示波器觀測(cè)到的波形峰－峰值Vpp為最小，這時(shí)可以上下位移，假設(shè)向上移動(dòng)為正位移，向下移動(dòng)為負(fù)，從Vpp最小開始旋動(dòng)測(cè)微頭，填入表81，再?gòu)腣pp最小處反向位移做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，注意上、下位移時(shí)，初、次級(jí)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(duì)介電常數(shù)，由此可以看出當(dāng)被測(cè)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。圖91電容傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1． 電容傳感器已經(jīng)按圖92安裝在實(shí)驗(yàn)臺(tái)。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(cè)微器使得電壓溫度頻率表顯示為0。實(shí)驗(yàn)十 　電容傳感器動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私怆娙輦鞲衅鞯膭?dòng)態(tài)性能的測(cè)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(shí)針旋到底）。4． 調(diào)節(jié)信號(hào)源改變輸出頻率，用示波器測(cè)出“低通濾波器”輸出波形的峰峰值。實(shí)驗(yàn)十一 　霍爾傳感器位移特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?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(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)度；B為線圈所在磁場(chǎng)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(cè)Us2的頻率。，試設(shè)計(jì)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(dòng)系統(tǒng)的共振頻率。實(shí)驗(yàn)十四　 電渦流傳感器位移特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私怆?