{设备管理}自动检测技术实验指导书老设备.docxVIP

{设备管理}自动检测技术实验指导书老设备

传感器与自动检测技术实验指导书

红河学院工学院自动化系

目录

[实验一]单臂电桥性能实验[实验二]半桥性能实验

[实验三]全桥性能实验

[实验四]电容式传感器的位移特性实验

[实验五]直流激励时霍尔式传感器的位移特性实验[实验六]电涡流传感器的位移特性实验

[实验七]被测体材质对电涡流式传感器的特性影响实验[实验八]光纤传感器的位移特性实验

[实验九]集成温度传感AD590温度特性实验[实验十]铂电阻温度特性实验

[实验十一]铜电阻温度特性实验[实验十二]K型热电偶测温实验[实验十三]E型热电偶测温实验

[实验一]单臂电桥性能实验

一、实验目的

了解金属箔式应变片单臂电桥的工作原理和工作状况。二、所需器件及模块

1号金属箔式应变片传感器实验模块、14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块、

20克砝码10只、±15V电源、±2V电源、万用表（自备）。三、实验步骤

1、根据图（1-1）应变传感器已装于1号金属箔式应变片传感器模块上。传感器中各应变片R1、R2、R3、R4已接入模块的下方，K1开关应置于OFF状态。加热丝也接于模块上，可用万用表进行测量判别，R1=R2=R3=R4=1K，加热丝阻值为25Ω。

2、接入14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块±15V电源（从实验台可用快捷插座一次接入），检查无误后，合上实验台电源开关，实验模块±15V指示灯应亮，将14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块增益电位器调节大致在W335左右、W4100（这时增益在100左右）位置，再进行差动放大器调零，将仪器放大器的正（Vin+）、负（Vin-）输入端与地短接，可用屏蔽线直接把输入端和调“O”端连接，V02输出端与实验台面板上数显表外接输入端量程为0-2V，调节实验模板上调零电位器W5和W6，使数显表显示为零,关闭实验台电源。

3、将1号金属箔式应变片传感器实验模块的其中一个应变片R1、R2、R3、R4（即1号实验模块下方的R1）接入14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块直流电桥作为一个桥臂与R14、R15、R16接成直流电桥（R14、R15、R16、在14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块内已连接好），接上桥路A、B两端电源电压±2V（从实验台±2V引入或14号模块板上引入）。检查接线无误后，合上实验台电源开关。重新微量调节14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块W5、W6，使数显表显示为零，（注意：当W3、W4、W5、W6的位置一旦确定，就不能改变。一直到做完实验为止）具体见图1-1。

4、在秤盘上放一只20g砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到200g砝码加完。记下实验结果填入表1-1，关闭电源。

表1-1

重量（g）

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

电压（mv）

5、如果采用计算机采集数据，需把数显表0-2V换成0-20000mV数据采集输入。计算机RS232口接实验台面板RS232输出口，再参照本说明书软件说明部分操作。

6、根据表1-1计算系统灵敏度S＝ΔU/ΔW(ΔU输出电压变化量，ΔW重量变化量)和非线性误差：δ＝Δm/yF·S×100%式中Δm为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差：yF·S满量程输出平均值，此处为200g（或500g）。

四、思考题

单臂电桥时，作为桥臂电阻应变片应选用：（1）正（受拉）应变片（2）负（受压）应变片（3）正、负应变片均可以。

[实验二]半桥性能实验

一、实验目的

比较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点。二、实验原理

不同受力方向的两只应变片如图1-1中R1和R2或老R3和R4接入电桥作为邻边。电桥

输出灵敏度提高，非线性得到改善。当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压U02＝EK

ε/2。

三、所需器件及模块

1号金属箔式应变片传感器实验模块、14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块、20g砝码10只、±15V电源、±2V电源、万用表（自备）。

四、实验步骤

1、传感器安装、调试同实验1.3.1.3，14号交直流、全桥、测量、差动放大实验模块差动放大器调零。具体线路见图1-2。

2、R1、R2为1号金属箔式应变片传感器实验模块上方的应变片为半桥，注意R2应和R1受力

状态相反。R3和R4为另一组组成的另外半桥。即将传感器中两片受力相反（一片受拉、一片受压）的电阻应变片作为电桥的相邻边。1号金属箔式应变片传感器实验模块R