【正文】 傳感器與工程測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 9 拆掉差放調(diào)零的連接線，即將差放正、負(fù)輸入對地短接的線拆掉。 R R2為實(shí)驗(yàn)?zāi)０遄笊戏降膽?yīng)變片，注意 R2應(yīng)和 R1受力狀態(tài)相反，即將傳感器中兩片受力相反（一 片受拉、一片受壓）的電阻應(yīng)變片作為電橋的相鄰邊。 4V，調(diào)節(jié)電橋 電位器 RW1， 使數(shù)顯表顯示為 。 圖 2－ 1 應(yīng)變式傳感器安裝示意圖 傳感器與工程測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 10 圖 2－ 2 應(yīng)變式傳感器半橋?qū)嶒?yàn)接線圖 在應(yīng)變托盤上 放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值， 逐個(gè)增加砝碼個(gè)數(shù)，每增加一個(gè)砝碼讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到十個(gè)砝碼全部 加完。 重量(g) 20g 40g 60g 80g 100g 120g 140g 160g 180g 200g 電壓(v) 根據(jù) 上表 計(jì)算系統(tǒng)靈敏度 S2＝Δ U/Δ W（Δ U 輸出電壓變化量，Δ W 重量變化量）和非線性誤差：δ f1=Δ m/yF式中Δ m 為輸出值（多次測量時(shí)為平均值）與擬合直線的最大偏差。 S 滿量程輸出平均值，此處為 200g。 八、 實(shí)驗(yàn)思考題 半 橋測量時(shí)兩片不同受力狀態(tài)的電阻應(yīng)變片接入電橋時(shí)，應(yīng)放在：（ 1）對邊；（ 2）鄰邊。 比較單臂、半橋、全橋輸出時(shí) 靈敏度 的關(guān)系 并得出相應(yīng)的結(jié)論。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 金屬箔式應(yīng)變片 —— 全橋的特點(diǎn)和性能。 15V電源、177。 四 、實(shí)驗(yàn) 原理 全橋測量電路中，將受力性質(zhì)相同的兩應(yīng)變片接入電橋?qū)?，不同的接入鄰邊。根?jù)戴維南定理可以得出單臂電橋的輸出電壓近似等于1 4O EKuU ?，于是對應(yīng) 全橋的電壓靈敏度 為 EKu 。 由此可見， 其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差和溫度誤差均得到改善。 差放調(diào)零完成后，應(yīng)將差放的線拆掉，再按圖 3－ 2 接線做實(shí)驗(yàn)。上下二片梁的外表面各貼二片受力應(yīng)變片。傳感器中各應(yīng)變片已接入模板的左上方的 R R R R4。 接入模板電源177。關(guān)閉 主控臺 電源。 圖 3－ 1 應(yīng)變式傳感器安裝示意圖 傳感器與工程測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 13 圖 3－ 2 全橋性能實(shí)驗(yàn)接線圖 根據(jù)圖 3－ 2 接線。 接入橋路電源177。（數(shù)顯表的切換開關(guān)打到 2V 檔） 。記下實(shí)驗(yàn)結(jié)果并填入下表 ，關(guān)閉電源。 S 100％。 yF 七、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中填寫《實(shí)驗(yàn)報(bào)告三》，詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)過程中的原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、波形等）并結(jié)合原始記錄進(jìn)一步理解實(shí)驗(yàn)原理。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器測量壓力的原理和方法。 4V、177。 四 、實(shí)驗(yàn) 原理 擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器在單晶硅的基片上擴(kuò)散出 P型或 N型電阻條，接成電橋。 五、實(shí)驗(yàn)注意事 項(xiàng) 氣源平時(shí)應(yīng)關(guān)閉，以免影響其它電路工作，膠管盡量避免油污，以免造成老化破損 。 六、實(shí)驗(yàn)步驟 根據(jù)圖 4－ 2 連 接管路和電路， 主控臺 內(nèi)的氣源部分，壓縮泵、貯氣箱、流量計(jì)在主控 臺 內(nèi)部已經(jīng) 接好。 本實(shí)驗(yàn)?zāi)０暹B接見圖 4－ 2，壓力傳感器有 4端： 紅色引線接 Vs； 黑色引線 接地線 ；黃色引線接 Vo＋；藍(lán)色引線接 Vo－ 。將顯示選擇開關(guān)撥到 2V檔，反復(fù)調(diào)節(jié) RW2（ RW1旋到滿度的 1／ 3）使數(shù)顯表顯示為零。 合上 主控臺 上的氣源開關(guān)，啟動壓縮泵，此時(shí)可看到流量計(jì)中的滾珠浮子在向上浮起懸于玻璃管中。 仔細(xì)地逐步由小到大調(diào)節(jié)流量計(jì)旋鈕，使壓力顯示在 6－ 15KP 之間每上升1KP分別讀取壓力表讀數(shù)，記下相應(yīng)的數(shù)顯表值列于下表： P(KPa) 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 V（ v） 計(jì)算本系統(tǒng)的靈敏度和非線性誤差。 八、 實(shí)驗(yàn)思考題 如何 將本實(shí)驗(yàn)裝置作為一個(gè)壓力計(jì)？ 傳感器與工程測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 17 實(shí)驗(yàn) 五 差動變壓器的性能 實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解差動變壓器原理及工作特性。 三、 實(shí)驗(yàn) 儀器 差動變壓器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、測微頭、雙線示波器、差動變壓器、音頻信號源（音頻振蕩器）、直流電源、萬用表。當(dāng)傳感器隨著被測體移動時(shí)，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感應(yīng)電勢產(chǎn)生變化，一只次級感應(yīng)電勢增加，另一只感應(yīng)電勢則減少，將兩只次級反向串接（ 同名端連接），就引出差動輸出。 五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 注意傳感器引線的接法 ：紅線接 1號端子；黑線接 2號端子；藍(lán)線接 3號端子；綠線接 4號端子；黃線接 6號端子。 傳感器與工程測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 18 圖 5－ 1 差動變壓器 安裝示意圖 將傳感器引線插頭插入實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓牟遄校谀K上按 5－ 2接線， 2接示波器第一通道， 4 接示波器第二通道。調(diào)節(jié)輸出幅度 為峰－峰值 Vp－ p＝ 4V（可用示波器監(jiān)測）。 X(mm) V(mv)pp 實(shí)驗(yàn)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。1mm、 177。 七、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中填寫《實(shí)驗(yàn)報(bào)告 五 》，詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)過程中的原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、波形等）并結(jié)合原始記錄進(jìn)一步理解實(shí)驗(yàn)原理。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 電容傳感器用于位移測量。 四、 實(shí)驗(yàn)原理 利用平板電容 C＝ε A／ d 和其它結(jié)構(gòu)的關(guān)系式通過相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和測量電路可以選擇ε、 A、 d中三個(gè)參數(shù)中，保持二個(gè)參數(shù)不變，而只改變其中一個(gè)參數(shù)，則可以有測谷物干燥度（ε變）測微小位移（變 d）和測量液位（變 A）等多種電容傳感器。 六、實(shí)驗(yàn)步驟 按圖 6－ 1將 電容傳感器 裝于電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳稀? 圖 6－ 2 電容傳感器實(shí)驗(yàn)接線圖 將電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓妮敵龆?Vo1 與數(shù)顯表單元 Vin 相接（插入 主控臺Vin孔）， RW調(diào)節(jié)到中間位置，顯示選擇置于“ 2V”檔。 15V電源，旋動測微頭推進(jìn)電容傳感器動極板 至中間 位置，使 電壓數(shù)顯 表 顯示為 最小值 。 七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中填寫《實(shí)驗(yàn)報(bào)告 六 》，詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)過程中的原始記錄（數(shù)據(jù)、圖表、波形等）并結(jié)合原始記錄進(jìn)一步理解實(shí)驗(yàn)原理。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 利用霍爾式傳感器的特性在 直流激勵(lì)下測量靜態(tài)位移。 四、 實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù)霍爾效應(yīng)，霍爾電勢 UH＝ KHIB，當(dāng)霍爾元件處在梯度磁場中運(yùn)動時(shí)，它就可以進(jìn)行位移測量。 注意霍爾傳感器引線的接法 ：紅線插入插孔 1；黑線插入插孔 3；藍(lán)線插入插孔 2； 黃 線插入插孔 4。霍爾傳感器與實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓倪B接按圖 7－ 2 進(jìn)行。 將 主控臺上的 電壓選擇置于 177。 4V引入到模塊中，連線圖如 7－ 2 所示。 開啟電源， 電壓表選擇置于 2V 檔。此值為最小不等位電勢 （約為幾百個(gè)毫伏） 。 即旋轉(zhuǎn)測微頭 ， 每轉(zhuǎn)動 記下一個(gè)讀數(shù)，直到讀數(shù)近似不變，將讀數(shù)填入下表： X(mm) V(v) 根據(jù)上表 作出 V－ X曲線，計(jì)算不同線性范圍時(shí)的靈敏度和非線性誤差。 八、實(shí)驗(yàn)思考題 霍爾傳感器的特點(diǎn)？ 傳感器與工程測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 23 實(shí)驗(yàn) 八 交流激勵(lì)時(shí)霍爾式傳感器的位移實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解交流激勵(lì)下霍爾片的特性。 三、實(shí)驗(yàn)儀器 霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、霍爾傳感器、相?/檢波 /濾波模塊、雙線示波器、直流源、測微頭、數(shù)顯單元。 五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 請務(wù)必?cái)嚯娺B線，否則極易燒壞霍爾傳感器。 傳感器引線接法： 紅線插入插孔 1；黑線插入插孔 3；藍(lán)線插入插孔 2；黃線插入插孔 4。 實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳线B線見圖 8－ 2。 調(diào)節(jié)音頻振動器頻率和幅度旋鈕，從 Lv 輸出，用示波器測量使電壓輸出頻率為 1KHz（在 1KHz 左右即可，并不要求嚴(yán)格的 1KHz） ，電壓峰－峰為 4V（注意電壓過大會燒壞霍爾元件）， 將該音頻信號 引入電路中。 調(diào)節(jié)測微頭使霍爾傳感器產(chǎn)生一個(gè)較大位移 ， 使其偏離最小不等位電勢， 然后旋動測微頭記下每轉(zhuǎn)動 讀數(shù)，填入下表： X(mm) V(v) 根據(jù)上表作出 V－ X 曲線，計(jì)算不同量 程時(shí)的非線性誤差。 八、實(shí)驗(yàn)思考題 從本實(shí)驗(yàn)中如何判斷不等位電勢？ 霍爾元件的測量誤差的補(bǔ)償方法有哪幾種？ 傳感器與工程測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 25 實(shí)驗(yàn) 九 霍爾測速實(shí)驗(yàn) 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的應(yīng)用。 三、實(shí)驗(yàn)儀器 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器、直流源＋ 5V、轉(zhuǎn)動源 2－ 24V、轉(zhuǎn)動源單元、數(shù)顯單元的轉(zhuǎn)速顯示部分。每轉(zhuǎn)一周霍爾電勢就同頻率相應(yīng)變化，輸出電勢通過放大、整形和計(jì)數(shù)電路就可以測量被測旋轉(zhuǎn)物的轉(zhuǎn)速。 由于轉(zhuǎn)速表內(nèi)部結(jié)構(gòu)的問題， 電機(jī) 實(shí)際轉(zhuǎn)速＝轉(zhuǎn)速表顯示值 /6。 傳感器與工程測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 26 圖 9－ 1 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器安裝圖 將霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的電源端（ 紅色 接線端） 接主控臺的＋ 5V 電源。 將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)中的＋ 2V－ 24V轉(zhuǎn)速電源接入三源板的轉(zhuǎn)動電源插孔中。 調(diào)節(jié)＋ 2V－ 24V電壓使轉(zhuǎn)動速度變化。 由于轉(zhuǎn)速表內(nèi)部結(jié)構(gòu)的問題， 電機(jī) 實(shí)際轉(zhuǎn)速＝轉(zhuǎn)速表顯示值 /6。 八、 實(shí)驗(yàn)思考題 如果實(shí)驗(yàn)裝置上用了 12 只磁鋼，則電機(jī)的轉(zhuǎn)速和頻率之間有和關(guān)系？ 傳感器與工程測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書