《传感器与检测技术》实验讲稿.doc

实验一 霍尔传感器转速测量实验 一、实验目的： 了解霍尔组件的应用——测量转速。 二、实验仪器： 霍尔传感器、可调直流电源、转动源、频率/转速表。 三、实验原理； 利用霍尔效应表达式：UH＝KHIB，当被测圆盘上装上N只磁性体时，转盘每转一周磁场变化N次，每转一周霍尔电势就同频率相应变化，输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测出被测旋转物的转速。 四、实验内容与步骤 1．安装根据图3-1，霍尔传感器已安装于传感器支架上，且霍尔组件正对着转盘上的磁钢。 图3-1 2．将+5V电源接到三源板上“霍尔”输出的电源端，“霍尔”输出接到频率/转速表（切换到测转速位置）。 3．打开实验台电源，选择不同电源1V、2V、3V、4V、5V、10V、15V、24V驱动转动源，可以观察到转动源转速的变化，待转速稳定后记录相应驱动电压下得到的转速值。也可用示波器观测霍尔元件输出的脉冲波形。 电压(V)4V8V16v10V6V2V24v12V转速(rpm)21585723661350567036201740电压（V）12345101524频率00132843130209350五、实验报告 1．分析霍尔组件产生脉冲的原理。 2．根据记录的驱动电压和转速，作V-RPM曲线。 教学后记：  实验二 K型热电偶测温实验 一、实验目的： 了解K型热电偶的特性与应用 二、实验仪器： 智能调节仪、PT100、K型热电偶、温度源、温度传感器实验模块。 三、实验原理： 热电偶传感器的工作原理 热电偶是一种使用最多的温度传感器，它的原理是基于1821年发现的塞贝克效应，即两种不同的导体或半导体A或B组成一个回路，其两端相互连接，只要两节点处的温度不同，一端温度为T，另一端温度为T0，则回路中就有电流产生，见图5-1（a），即回路中存在电动势，该电动势被称为热电势。 （a） （b） 图5-1 两种不同导体或半导体的组合被称为热电偶。 当回路断开时，在断开处a，b之间便有一电动势ET，其极性和量值与回路中的热电势一致，见图5-1（b），并规定在冷端，当电流由A流向B时，称A为正极，B为负极。实验表明，当ET较小时，热电势ET与温度差（T-T0）成正比，即 ET=SAB（T-T0） （1） SAB为塞贝克系数，又称为热电势率，它是热电偶的最重要的特征量，其符号和大小取决于热电极材料的相对特性。 热电偶的基本定律：（1）均质导体定律；（2）中间导体定律；（3）中间温度定律。 热电偶的分度号：热电偶的分度号是其分度表的代号（一般用大写字母S、R、B、K、E、J、T、N表示）。它是在热电偶的参考端为0℃的条件下，以列表的形式表示热电势与测量端温度的关系。 四、实验内容与步骤 1．利用Pt100温度控制调节仪将温度控制在500C，在另一个温度传感器插孔中插入K型热电偶温度传感器。 2．将±15V直流稳压电源接入温度传感器实验模块中。温度传感器实验模块的输出Uo2接主控台直流电压表。 3．将温度传感器模块上差动放大器的输入端Ui短接，调节Rw3到最大位置，再调节电位器Rw4使直流电压表显示为零。 图5-2 4．拿掉短路线，按图5-2接线，并将K型热电偶的两根引线，热端（红色）接a，冷端（绿色）接b；记下模块输出Uo2的电压值。 5．改变温度源的温度每隔50C记下Uo2的输出值。直到温度升至1200C。并将实验结果填入下表 T（℃）2530354045505560657075808590Uo2（V）0.0150.0300.0440.0590.0730.0890.1040.1190.1340.1500.1650.1810.1960.212T（℃）50.055.060.065.070.075.080.085.090.095.0100.0105.0110.0115.0Uo2（V）0.0900.1110.1310.1500.1660.1830.2000.2170.2330.2500.2680.2850.3010.318五、实验报告 1．根据实验数据，作出UO2-T曲线，分析K型热电偶的温度特性曲线，计算其非线性误差。 2．根据中间温度定律和K型热电偶分度表，用平均值计算出差动放大器的放大倍数A。 附1：温度调节仪 附2： K型热电偶分度表（分度号