自动检测技术实验指导书.doc

自动检测技术及应用实验指导书 王建军 上海第二工业大学 电子与电气工程学院 2010年9月 目 录 实验指导书说明.....................................................3 实验指导...........................................................4 实验1 金属箔式应变计性能试验.....................................5 实验2 温度传感器.................................................7 实验3 电容式传感器性能...........................................8 实验4 霍尔式传感器实验..........................................10 实验5 热电偶式传感器............................................12 实验指导书说明 《自动检测技术及应用》课程是一门理论与实验相结合的课程，课程的基本要求是通过学习检测技术的基本理论，使学生掌握现代检测技术的原理、工业检测的方法和各种传感器的原理，通过实验具体掌握各种传感器的原理与使用方法。通过理论与实践的结合，培养和锻炼学生的工作能力和动手能力；思考问题、分析问题和解决问题的能力以及综合运用基础理论知识和专业理论知识的能力。 《自动检测技术及应用实验指导书》是专门针对本课程所涉及到的实验而编写的，它适用于学习自动检测技术及应用课程并进行课程相关实验的本科学生。进行实验前，应该仔细阅读本实验指导书，从而了解实验系统的组成原理、熟悉实验要求和具体的实验方法，以便加深对实验的理解并提高实验的效率。 实验指导 本章详细叙述了各实验的实验目的、实验内容、实验线路原理图和实验步骤。 实验指导书中共包括5个实验项目，这5个实验室课内必须需完成的内容。 所有实验都是相互独立的。有的实验需要进行硬件连线，所需连线在相应的实验项目的原理图中进行了说明。 在实验过程中，请学生务必严格按照“实验步骤”来操作，操作次序不要颠倒。实验过程中，请不要用手或金属工具等随意接触实验设备系统上的器件和裸露金属部分，以防止静电或短路对系统造成损害。 实验1 金属箔式应变计性能——应变电桥 实验目的： 1、观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。 2、测试应变梁变形的应变输出。 3、比较各桥路间的输出关系。 实验原理： 本实验说明箔式应变片及直流电桥的原理和工作情况。 应变片是最常用的测力传感元件。当用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面，测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。通过测量电路，转换成电信号输出显示。 电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，当电桥平衡时，桥路对臂电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻R1、R2、R3、R4中，电阻的相对变化率分别为△R1/ R1、△R2/ R2、△R3/ R3、△R4/ R4 ，当使用一个应变片时，；当二个应变片组成差动状态工作，则有；用四个应变片组成二个差动对工作，且R1= R2= R3= R4=R，。 实验所需部件： 直流稳压电源+4V、公共电路模块（一）{公共电路模块}、贴于主机工作台悬臂梁上的箔式应变计、螺旋测微仪、数字电压表 实验步骤： 1、连接主机与模块电路电源连接线，差动放大器增益置于最大位置（顺时针方向旋到底），差动放大器“+”“—”输入端对地用实验线短路。输出端接电压表2V档。开启主机电源，用调零电位器调整差动放大器输出电压为零，然后拔掉实验线，调零后模块上的“增益、调零”电位器均不应再变动。 （图1） 2、观察贴于悬臂梁根部的应变计的位置与方向，按图（1）将所需实验部件连接成测试桥路，图中R1、R2、R3分别为固定标准电阻，R为应变计（可任选上梁或下梁中的一个工作片），图中每两个节之间可理解为一根实验连接线，注意连接方式，勿使直流激励电源短路。 将螺旋测微仪装于应变悬臂梁前端永久磁钢上，并调节测微仪使悬臂梁基本处于水平位置。 3、确认接线无误后开启主机，并预热数分钟，使电路工作趋于稳定。调节模块上的WD电位器，使桥路输出为零。 4、用螺旋测微仪带动悬臂梁分别向上和向下位移各5mm ,每位移1mm记录一个输出电