生物醫(yī)學(xué)傳感器實驗(文件)
【正文】 差動輸出使靈敏度提高，線性度也改善。 V(mV) X(mm) 表 1 差動變壓器位移 X值與輸出電壓數(shù)據(jù)表 (3) 再從最小處反相移動做試驗，記錄數(shù)據(jù)。 差動變壓器測量頻率的上限受什么影響？ 六、思考題 七、實驗報告要求： 1. 記錄實驗數(shù)據(jù)，并繪制出差動變壓器傳感器左 移和右移的特性曲線。 三、基本原理 1. 霍爾效應(yīng) 金屬或半導(dǎo)體薄片置于磁場中，當(dāng)有電流 流過時，在垂直于磁場和電流的方向上將產(chǎn)生電 動勢，這種物理現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。 霍爾電勢與位移量成線性關(guān)系，其輸出電勢的極性反映了元件位移方向。 圖 3 直流激勵時霍爾傳感器位移實驗接線圖 圖 4 傳感器實驗儀及霍爾傳感器實驗?zāi)K實物圖 2. 數(shù)顯表調(diào)零 開啟電源，調(diào)節(jié)測微頭使霍爾片大致在磁鐵中 間位置，再調(diào)節(jié) RW1使數(shù)顯表指示為零。 15V， 否則將可能燒毀霍爾元件。 二、實驗器材 加熱源、溫度控制單元、溫度傳感器實驗 模板、萬用表。C 圖 1 熱敏電阻的電阻 溫度特性曲線 1— NTC 負溫度系數(shù)熱敏電阻 2— CTR 臨界溫度系數(shù)熱敏電阻 3— PTC 正溫度系數(shù)熱敏電阻 RT、 R0—— 溫度為 T、 T0時熱敏電阻器的電阻值； B —— NTC熱敏電阻的材料常數(shù)。一般來說，電阻率越大，電阻溫度系數(shù)也越大。 ? ?0 0ex pT T PR R B T T??1 TTPTdR BR d T? ??四、實驗步驟 1. 將溫度模塊上的恒流輸入和主控箱上的加熱恒 流輸出連接好。 圖 3 傳感器實驗儀及溫度傳感器實驗?zāi)K實物圖 記下每次設(shè)置溫度下的阻值，將結(jié)果填入下表： t(℃ ) R t(℃ ) R t(℃ ) R t(℃ ) R 表 1 NTC 表 2 PTC 五、注意事項 加熱器溫度不能加熱到 120℃ 以上 ， 否則將可能損壞加熱器 。 。 七、實驗報告要求 1. 根據(jù)實驗所得的數(shù)據(jù)繪制出 NTC、 PTC的特性 曲線。 3. 將溫度模塊上的溫控 pt100和主控箱上的 pt100輸 入相連。 圖 2 PTC熱敏電阻器的電阻 — 溫度曲線 10000 1000 100 10 0 50 100 150 200 250 T/186。C時，其阻值變化率與其值之比。 1. 熱敏電阻的分類： 負溫度系數(shù)熱敏電阻 NTC； 正溫度系數(shù)熱敏電阻 PTC； 臨界溫度系數(shù)熱敏電阻 CTR。 2．歸納總結(jié)霍爾元件的誤差主要有哪幾種，各 自的產(chǎn)生原因是什么，應(yīng)怎樣進行補償。 X(mm) V(mV) 表 1 霍爾傳感器輸出電動勢與位移 五、實驗注意事項 1. 對傳感器要輕拿輕放，絕不可掉到地上。這種傳感器一般可測量 12mm的微小位移，特點是慣性小，響應(yīng)速度快，無觸點測量。 在極性相反，磁場強度相同的兩個磁鋼的 氣隙間放置一個霍爾元件，如圖 1。 二、實驗器材 霍爾傳感器實驗?zāi)０?、霍爾傳感器、測微頭、 177。 五、注意事項 1. 在做實驗前，應(yīng)先用示波器監(jiān)測差動變壓器激 勵信號的幅度，使之為 Vpp值為 2V，不能太 大，否則差動變壓器發(fā)熱嚴重，影響其性能， 甚至燒毀線圈。 3. 旋動測微頭，觀察位移特性 (1) 旋動測微頭，觀察示波器的第一通道， 使差動 輸出 VPP最小。 三、基本原理 當(dāng)鐵芯位于線圈中心位置時 當(dāng)鐵芯向上移動時 當(dāng)鐵芯向下移動時 U U , U??1 2 0 0U?? ????? ?0U U ,?12U U ,?12U?? ????? ?0圖 1 差動變壓器原理圖 U2 U1 Ui P M1 M2 S2 S1 b Uo 圖 2 差動變壓器輸出特性 當(dāng)鐵芯偏離中心位置時，則輸出電壓隨鐵芯偏離中心位置程度，逐漸增大，但相位相差180度，但實際上，鐵芯位于中心位置，輸出電壓并
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