傳感器與檢測技術(shù)第二次實(shí)驗(yàn)(存儲(chǔ)版)
【正文】 50 電流（ uA） 0 60 電流（ uA） 0 70 電流（ uA） 0 80 電流（ uA） 0 190 200 210 220 230 90 電流（ uA） 0 220 230 240 260 270 100 電流（ uA） 0 240 250 270 280 290 。 其結(jié)構(gòu)使用電路及等效電路如下圖所示。 亮點(diǎn)流測試：順時(shí)針方向緩慢的調(diào)節(jié) 0~24V 可調(diào)電源，輸出相應(yīng)的照度電壓值，將測量數(shù)據(jù)填入表格。 二、 基本原理 當(dāng)入射光子在本征半導(dǎo)體的 pn 結(jié)及其附近產(chǎn)生電子 —空穴對(duì)時(shí)，光生載流子受勢壘區(qū)電場作用，電子漂移到 n 區(qū)，空穴漂移到 p 區(qū)。 （ 2） 10 秒鐘左右讀取電流表的值為亮點(diǎn)流 （電流表 20mA 檔）。 光電導(dǎo)效應(yīng)是半導(dǎo)體材料的一種體效應(yīng)。拔去發(fā)光二極管的其中一根線頭，則光照度為 0。 發(fā)光的復(fù)合量相對(duì)于非發(fā)光的復(fù)合量的比例越大，光量子效率越高。 實(shí)驗(yàn)二十七 發(fā)光二極管（光源）的照度標(biāo)定實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解發(fā)光二極管的工作原理；做出工作電流與光照度的對(duì)應(yīng)關(guān)系及工作電壓與光照度的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線，為以后實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。 六 、思考題 利用霍爾元件測轉(zhuǎn)速，在測量上是否有限制？ 答 ：有。 二、基本原理 利用霍爾效應(yīng)表達(dá)式： H H BU K I??，當(dāng)被測圓盤上裝上 N 只磁性體時(shí)，圓盤每轉(zhuǎn)一周磁場就變化 N 此。 三、實(shí)驗(yàn)器材 主機(jī)箱、霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉⒒魻杺鞲衅?、測微頭。 順時(shí)針慢慢調(diào)節(jié)低頻振蕩器幅度旋鈕，使振蕩器輸出電壓峰峰值為 2V。電渦流的產(chǎn)生必然要消耗一部分磁場能量，從而改變激磁線圈阻抗，渦流傳感器就是基于這種渦流效應(yīng)制成的。 測量范圍 1mm： 曲線擬合如下圖： 6 6 . 1 6 . 2 6 . 3 6 . 4 6 . 5 6 . 6 6 . 7 6 . 8 6 . 9 70 . 811 . 21 . 41 . 61 . 82位移 / m m電壓/V電壓與位移的關(guān)系 靈敏度： 1VV?? ， 1X mm?? 所以 / 1 /S V X V m m? ? ? ? 非線性誤差： m a x 0 .0 1 0 5 , 1FSy V y V? ? ? 所以 m a x 10 0% 5%FSyy? ?? ? ? 測量范圍 3mm： 曲線擬合如下圖： 6 6 . 5 7 7 . 5 8 8 . 5 90 . 511 . 522 . 533 . 544 . 5位移 / m m電壓/V電壓與位移的關(guān)系 靈敏度： ?? ， 3X mm?? 所以 / 1 .0 8 /S U X V m m? ? ? ?。 四、 實(shí)驗(yàn)步驟 觀察傳感器結(jié)構(gòu)，這是一個(gè)平繞線圈。 六、 思考題 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以知道振動(dòng)臺(tái)的自然頻率大致是多少？傳感器輸出波形的相位差大致為多少？ 答 ：根據(jù)實(shí)驗(yàn)曲線可知，振動(dòng)臺(tái)的自然頻率大約為 。 實(shí)驗(yàn) 十一壓電式傳感器振動(dòng)測量實(shí)驗(yàn) 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解壓電傳感器的測量振動(dòng)的原理和方法 二、 基本原理 壓電式傳感器由慣性質(zhì)量塊和受壓的壓電陶瓷片等組成。 電容式位移傳感器 結(jié)構(gòu)示意圖 三、 實(shí)驗(yàn)器材 主機(jī)箱、電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、電容傳感器、測微頭。圖中 C C2 是差動(dòng)連接，當(dāng)圖中的圓柱產(chǎn)生 X? 位移時(shí)，電容的變化量為 12 2 2 / l n ( / )C C C x R r??? ? ? ? ? ?，式中 x??2 、 )/ln( rR 為常數(shù)，說明 C? 與位移 X? 成正比，配上配套的測量電路就能測量位移。 在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮：傳感器是否與谷物充分接觸、谷物是否均勻的從傳感器之間穿過，而且要注意直板傳感器的邊緣效應(yīng)。 五、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與分析 頻率以及相應(yīng)的峰峰值 ： f(Hz) 5 7 12 15 17 20 25 V(pp) 5 10 15 20 2502468101214頻率 / h z電壓/v電壓與頻率關(guān)系曲線 與實(shí)驗(yàn)十四電渦流實(shí)驗(yàn)振動(dòng)測量實(shí)驗(yàn)比較， 可以看出，壓電式傳感器電壓峰峰值變化范圍更大，因此 壓電式傳感器的靈敏度 更 高，測量結(jié)果更精確。 三、 實(shí)驗(yàn)器材 主機(jī)箱、電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉㈦姕u流傳感器 、測微頭、被測體 (鐵圓片 )。 利用擬合法求靈敏度和非線性度： 由于量程為線性范圍，因此把 6mm 處作為測量范圍的起點(diǎn)。渦流的大小與金屬導(dǎo)體的電阻率、導(dǎo)磁率、厚度、線圈激磁電流頻率及線圈與金屬體表面的距離ｘ等參數(shù)有關(guān)。擰緊鎖緊螺母。 二、基本原理 根據(jù)霍爾效應(yīng)，霍爾電勢 H H BU K I??，當(dāng)霍爾元件處在梯度中運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的電勢會(huì)發(fā)生變化，利用這一性質(zhì)可以進(jìn)行位移測量。 實(shí)驗(yàn) 十七霍爾轉(zhuǎn)速傳感器測電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的應(yīng)用。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及分析 數(shù)據(jù)記錄： 電壓（ v） 2 3 4 5 6 轉(zhuǎn)速 370 600 830 1060 1300 電壓（ v） 7 8 9 10 11 轉(zhuǎn)速 1520 1750 1970 2200 2430 畫出電機(jī)的 v~n 特性曲線： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1105001000150020202500電壓 /v轉(zhuǎn)速/r/min電機(jī)電樞電壓與電機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系 由上圖可知，轉(zhuǎn)速與電壓呈線性關(guān)系。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄
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