传感技术实验指导书文件.doc

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传感技术实验指导书

闽南理工学院

2010年12月

前言

传感技术实验课程是实践教学中进行基本技能训练的重要环节,是机械制造及其自动化?测控技术与仪器等专业学生重要的技术基础课程?是培养学生理论联系实际?分析问题?解决问题,加强动手操作能力的一个重要手段?通过传感技术理论的基本性实验?综合设计性实验等实验教学,为培养学生拓展知识面?加强应用性及自学能力和创新意识,打下牢固的实践基础?开出的实验项目,任课教师可结合本专业的特点?学历层次的不同,开展相关的实验内容?

本书分为第一章基本实验和附录两部分?基本实验重点强调通过实际操作,使学生掌握常用的各类传感器的基本性能,和各类传感器最基本的理论模型,对传感技术基础理论有进一步的加深和理解,巩固和拓展课堂上学过的理论知识?附录部分给出了实验仪器设备的使用说明及操作要求等,便于学生课前和课后的学习?

本书在编写过程中得到王健教授?于雷老师,张琨英老师?何惜琴老师?王岳桦老师的大力支持,在此对他们表示衷心的感谢?由于编者水平有限,时间仓促,错误及欠缺之处,敬请读者批评指正?

编者

2010年12月

实验须知

传感技术实验是传感课程的重要实践教学环节,是学生理论联系实际的重要手段,通过实验来验证所学过的理论知识

,加深对各类传感器的理解,掌握实验操作技能,培养学生用理论知识解决实际问题的能力?同时,为培养学生建立实验安全意识,保证实验教学达到预期的目的,人身安全不出现问题,学生必须按下列要求去做?

一?遵守实验室规则

1?进入实验室不准大声喧哗?打闹;不准随地吐痰,乱抛纸屑杂物;不允许穿拖鞋进入实验室;保持实验室的环境卫生?

2?使用仪器和设备时必须了解其性能?操作方法及注意事项,在使用时应严格遵守操作规程?认真填写《仪器设备使用登记表》,实验结束后要将仪器?仪表?工具等归位?

3?必须遵守实验室制定的各项规章制度,听从指挥,做好实验前的准备工作,经指导教师检查后才允许实验?

二?实验前预习

1?实验前必须充分预习,参考实验指导书,认真填写《实验预习报告》?明确本次实验的目的?原理?使用的设备?实验内容及要求等?

2?为了保证人身安全和仪器设备的完好,要认真阅读实验指导书中“实验注意事项”的内容?

3?实验预习报告在实验前要经指导教师检查,没有预习报告的学生不准参加本次实验?

三?实验操作过程

1?实验接线时要认真检查,确定无误后,须经指导教师检查才能接通实验台的电源?

2?整个实验操作过程中,要严格遵守“先接线后通电,先断电后拆线”的操作规程?

3?实验时应注意观察,若发现有破坏性异常现象(异常声音?冒烟?发烫或有异味),应立即关断电源,保护现场,报告指导教师?找出原因?排除故障后,经指导教师验收后才可继续实验?

4?实验过程中应仔细观察实验现象,认真记录实验数据?所记录的实验数据经指导教师审阅签字后再拆除实验线路?

5?实验测试过程中,要独立操作完成实验内容?并将实验数据认真填写在实验预习报

告中“实验数据记录”一栏中?

四?实验报告的要求

实验报告是对每次实验课程的全面总结,要求做完实验后,认真写出实验报告所要求的内容;主要有:

1?数据处理及实验结论(包括计算?绘制实验要求的曲线?波形图等);

2?实验总结;

3?回答预习思考题;

4?教师评语

目录

第一章基本实验

实验一金属箔式传感器性能实验 (1)

实验二电容传感器性能实验 (5)

实验三电感式传感器—差动变压器性能实验 (8)

实验四电涡流传感器—静态标定 (11)

第二章附录

附录1 CSY系列(CSY.CSY10.CSY10A.CSY10B)传感器系统实验仪使用说明 (13)

附录 2 双踪示波器的使用技巧 (17)

2l l

R A r

ρ

ρπ==实验一 金属箔式传感器性能实验

一?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?

二?原理说明

电阻应变效应

导体或半导体材料在外界力的作用下,会产生机械变形,其电阻值也将随着发生变化,这种现象称为应变效应?

设有一长度为?截面积为A ?半径为r ?电阻率为r 的金属单丝,它的电阻值R 可表示为

当沿金属丝的长度方向作用均匀拉力(或压力)时,上式中r ?r ?l 都将发生变化,从而导致

电阻值R 发生变化?

例如

(1)金属丝受拉时,l 将变长?r 变小,均导致R 变大; (2)某些半导体受拉时,r 将变大,导致R 变大?

实验证明,电阻丝及应变片的电阻相对变化量D R ¤ R 与材料力学中的轴向应变ex 的关系在很大范围内是线性的,即

K —电阻应变片的灵敏度

ex — 称为电阻丝的轴向应变,也称纵向应变e x 通常很小,常用10-6表示之,在应变测

量中,也常将之称为微应变?

对于不同的金属材料,K 略微不同,一般为2左右?而对半导体材料而言,由于其感受到应变时,电阻率r 会产生很大的变化,所以灵敏度比金属材料大几十倍

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?

x R

K R

ε?=

三?实验设备

序号名称型号与规格数量备注

1直流稳压电源+4V1

2应变式传感器实验模块1

1

3贴于主机工作台悬臂梁上

的箔式应变计

4螺旋测微仪1

5数字电压表1

四?实验内容

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分别为模块上的固定标准电阻,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?将砝码依次放在托盘上,每放一个砝码,记录一个输出电压值,并记入下表:

表1-1:单臂桥数据

根据表中所测数据在坐标图上做出V —X 曲线,计算灵敏度S:S=X /V ???

5?在完成单臂桥实验的基础上,依次将图(1)中的固定电阻R 1,换接应变计组成半桥?将固定电阻R 2 ?R 3,换接应变计组成全桥?

6?重复实验一中实验3-4步骤,完成半桥与全桥测试实验并记录数据?

7?在同一坐标上描出V-X 曲线,比较三种桥路的灵敏度,并做出定性的结论?

五?实验注意事项

1?实验前应检查实验连接线是否完好,学会正确插拔连接线,这是顺利完成实验的基本保证?

2?做单臂电桥实验时,由于应变片的零飘和蠕变现象的客观存在,桥路中的三个精密电阻与应变片的零飘值一致的可能性很小,如果没有采用补偿的话,单臂电桥测试电路必然会出现输出电压漂移现象,这是真实地反映了应变片的特性,但是只要采用了半桥或全桥测试电路,系统就会非常稳定,这是因为同一批次的应变片的飘移和蠕变特性相近,接成半桥和全桥形式后根据桥路的加减特性原理就起到了非常好的补偿作用,这也是应变片在实际应用中无一例外地采用全桥(或半桥)测试电路的原因?

3?因为是小信号测试,所以调零后做实验时电压表应置2V 档,实验中要尽量避免外界信号干扰?

六?思考题

1?什么是应变效应?

2?灵敏度S 计算公式是什么?

七?实验报告

最新传感器原理与应用实验指导书

传感器原理与应用实 验指导书

实验一压力测量实验 实验目的: 1.了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。 2.比较半桥与单臂电桥的不同性能,了解其特点,了解全桥测量电路的优点。 3.了解应变片直流全桥的应用及电路标定。 二、基本原理: 1.电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为: ΔR/R=Kε 式中ΔR/R为电阻丝的电阻相对变化值,K为应变灵敏系数,ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化。金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,用它来转换被测部位的受力大小及状态,通过电桥原理完成电阻到电压的比例变化,对单臂电桥而言,电桥输出电压,U01=EKε/4。(E为供桥电压)。 2.不同受力方向的两片应变片接入电桥作为邻边,电桥输出灵敏度提高,非线性得到改善。当两片应变片阻值和应变量相同时,其桥路输出电压 U02=EK/ε2,比单臂电桥灵敏度提高一倍。 3.全桥测量电路中,将受力状态相同的两片应变片接入电桥对边,不同的接入邻边,应变片初始阻值是R1= R2= R3=R4,当其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4

时,桥路输出电压U03=KEε,比半桥灵敏度又提高了一倍,非线性误差进一步得到改善。 4. 电子秤实验原理为实验三的全桥测量原理,通过对电路调节使电路输出的电压值为重量对应值,将电压量纲(V)改为重量量纲(g)即成为一台原始电子秤。 三、实验所需部件:应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码(每只约20g)、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表(自备)、自备测试物。 四、实验步骤: 1、根据图(1-1),应变式传感器已装于应变传感器模板上。传感器中各应变片已接入模板左上方的R1、R 2、R 3、R4标志端。加热丝也接于模板上,可用万用表进行测量判别,R1=R2=R3=R4=350Ω,加热丝阻值约为50Ω左右。 2、实验模板差动放大器调零,方法为:①接入模板电源±15V(从主控箱引入),检查无误后,合上主控箱电源开关,将实验模板增益调节电位器Rw3顺时针调节到大致中间位置,②将差放的正、负输入端与地短接,输出端与主控箱面板上数显电压表输入端Vi相连,调节实验模板上调零电位器RW4,使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V档),完毕关闭主控箱电源。 3、参考图(1-2)接入传感器,将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模板左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂,它与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、 R6、R7在模块内已连接好),接好电桥调零电位器Rw1,接上桥路电源±4V(从主控箱引入),检查接线无误后,合上主控箱电源开关,先粗调节Rw1,再细调RW4使数显表显示为零。

实验指导书

苯甲酸红外光谱的测绘—溴化钾压片法制样 一、实验目的 1、了解红外光谱仪的基本组成和工作原理。 2、熟悉红外光谱仪的主要应用领域。 3、掌握红外光谱分析时粉末样品的制备及红外透射光谱测试方法。 4、熟悉化合物不同基团的红外吸收频率范围.学会用标准数据库进行图谱检索 及化合物结构鉴定的基本方法。 二、实验原理 红外光谱分析是研究分子振动和转动信息的分子光谱。当化合物受到红外光照射,化合物中某个化学键的振动或转动频率与红外光频率相当时,就会吸收光能,并引起分子永久偶极矩的变化,产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应频率的透射光强度减弱。分子中不同的化学键振动频率不同,会吸收不同频率的红外光,检测并记录透过光强度与波数(1/cm)或波长的关系曲线,就可得到红外光谱。红外光谱反映了分子化学键的特征吸收频率,可用于化合物的结构分析和定量测定。 根据实验技术和应用的不同,我们将红外光划分为三个区域:近红外区(0.75~2.5μm;13158~40001/cm),中红外区(2.5~25μm;4000~4001/cm)和远红外区(25~1000μm;400~101/cm)。分子振动伴随转动大多在中红外区,一般的红外光谱都在此波数区间进行检测。 傅立叶变换红外光谱仪主要由红外光源、迈克尔逊干涉仪、检测器、计算机和记录系统五部分组成。红外光经迈克尔逊干涉仪照射样品后,再经检测器将检测到的信号以干涉图的形式送往计算机,进行傅立叶变换的数学处理,最后得到红外光谱图。

傅立叶变换红外光谱法具有灵敏度高、波数准确、重复性好的优点,可以广泛应用于有机化学、金属有机化学、高分子化学、催化、材料科学、生物学、物理、环境科学、煤结构研究、橡胶工业、石油工业(石油勘探、润滑油、石油分析等)、矿物鉴定、商检、质检、海关、汽车、珠宝、国防科学、农业、食品、生物医学、生物化学、药学、无机和配位化学基础研究、半导体材料、法庭科学(司法鉴定、物证检验等)、气象科学、染织工业、日用化工、原子能科学技术、产品质量监控(远距离光信号光谱测量:实时监控、遥感监测等)等众多方面。 三、仪器和试剂 1、Nicolet 5700 FT-IR红外光谱仪(美国尼高力公司) 2、压片机(日本岛津公司) 3、压片模具(日本岛津公司) 4、玛瑙研钵(日本岛津公司) 5、KBr粉末(光谱纯,美国尼高力公司) 6、苯甲酸(分析纯) 四、实验步骤 1、样品的制备(溴化钾压片法)

现代传感器检测技术实验-实验指导书doc

现代(传感器)检测技术实验 实验指导书 目录 1、THSRZ-2型传感器系统综合实验装置简介 2、实验一金属箔式应变片——电子秤实验 3、实验二交流全桥振幅测量实验 4、实验三霍尔传感器转速测量实验 5、实验四光电传感器转速测量实验 6、实验五 E型热电偶测温实验 7、实验六 E型热电偶冷端温度补偿实验 西安交通大学自动化系 2008.11

THSRZ-2型传感器系统综合实验装置简介 一、概述 “THSRZ-2 型传感器系统综合实验装置”是将传感器、检测技术及计算机控制技术有机的结合,开发成功的新一代传感器系统实验设备。 实验装置由主控台、检测源模块、传感器及调理(模块)、数据采集卡组成。 1.主控台 (1)信号发生器:1k~10kHz 音频信号,Vp-p=0~17V连续可调; (2)1~30Hz低频信号,Vp-p=0~17V连续可调,有短路保护功能; (3)四组直流稳压电源:+24V,±15V、+5V、±2~±10V分五档输出、0~5V可调,有短路保护功能; (4)恒流源:0~20mA连续可调,最大输出电压12V; (5)数字式电压表:量程0~20V,分为200mV、2V、20V三档、精度0.5级; (6)数字式毫安表:量程0~20mA,三位半数字显示、精度0.5级,有内侧外测功能; (7)频率/转速表:频率测量范围1~9999Hz,转速测量范围1~9999rpm; (8)计时器:0~9999s,精确到0.1s; (9)高精度温度调节仪:多种输入输出规格,人工智能调节以及参数自整定功能,先进控制算法,温度控制精度±0.50C。 2.检测源 加热源:0~220V交流电源加热,温度可控制在室温~1200C; 转动源:0~24V直流电源驱动,转速可调在0~3000rpm; 振动源:振动频率1Hz~30Hz(可调),共振频率12Hz左右。 3.各种传感器 包括应变传感器:金属应变传感器、差动变压器、差动电容传感器、霍尔位移传感器、扩散硅压力传感器、光纤位移传感器、电涡流传感器、压电加速度传感器、磁电传感器、PT100、AD590、K型热电偶、E型热电偶、Cu50、PN结温度传感器、NTC、PTC、气敏传感器(酒精敏感,可燃气体敏感)、湿敏传感器、光敏电阻、光敏二极管、红外传感器、磁阻传感器、光电开关传感器、霍尔开关传感器。包括扭矩传感器、光纤压力传感器、超声位移传感器、PSD位移传感器、CCD电荷耦合传感器:、圆光栅传感器、长光栅传感器、液位传感器、涡轮式流量传感器。 4.处理电路 包括电桥、电压放大器、差动放大器、电荷放大器、电容放大器、低通滤波器、涡流变换器、相敏检波器、移相器、V/I、F/V转换电路、直流电机驱动等 5.数据采集 高速USB数据采集卡:含4路模拟量输入,2路模拟量输出,8路开关量输入输出,14位A/D 转换,A/D采样速率最大400kHz。 上位机软件:本软件配合USB数据采集卡使用,实时采集实验数据,对数据进行动态或静态处理和分析,双通道虚拟示波器、虚拟函数信号发生器、脚本编辑器功能。

传感器实验指导书11

实验平台介绍 传感器教学实验系列nextsense是针对传感器教学,虚拟仪器教学等基础课程设计的教学实验模块。nextsense系列配合泛华通用工程教学实验平台nextboard使用,可以完成热电偶、热敏电阻、RTD热电阻、光敏电阻、霍尔元件等传感器的课程教学。课程提供传感器以及调理电路,内容涵盖传感器特性描绘、电路模拟以及实际测量等。 图1 nextboard实验平台 nextboard具有6个实验模块插槽;提供两块标准尺寸的面包板,用户可自搭实验电路;为NI 数据采集卡提供信号路由,可完全替代NI数据采集卡接线盒功能,轻松使用数据采集卡资源;还为实验模块和自搭电路提供电源,既可用于有源电路供电,也可作为外接设备供电。 实验模块区共有6个插槽,分别为4个模拟插槽Analog Slot 1-4,2个数字插槽Digital Slot 1-2。数据采集卡的模拟通道和数字通道分配到实验模块区的Analog Slot 和Digital Slot 上。Analog Slot 模拟插槽用于那些需要使用模拟信号的实验模块。Digital Slot 数字插槽用于那些需要同时使用多个数字信号或脉冲信号的实验模块。 图2 模拟插槽和数字插槽

特别需要注意的是: (1)在使用所有模块之前,都要先区分模块的类型:带有正弦波标记的为模拟实验模块,需要插在Analog Slot 上使用;带有方波标记的为数字模块,需要查在Digital Slot 上使用。如果插错插槽,会导致模块工作不正常,甚至损坏模块。 (2)插拔实验模块前关闭nextboard电源。 (3)开始实验前,认真检查模块跳线连接,避免连接错误而导致的输出电压超量程,否则会损坏数据采集卡。 Nextboard的连线: (1)电源线,把220V的电源通过一个15V的直流变压器,送到实验台上。 (2)数据采集卡,将数据采集卡的插头与实验台可靠连接。

传感器与检测实验指导书2013.

传感器与检测技术实验指导书电气工程学院自动化专业 专业名称 班级 学生姓名 学号 实验成绩 辽宁工业大学 2013年9月

目录 实验一电阻应变式传感器特性实验 (1) 实验二电容传感器特性实验 (5) 实验三电涡流式传感器特性实验 (8) 实验四压电式传感器特性实验 (12) 实验五光电式传感器特性实验 (15) 实验六热电式传感器特性实验 (20) 附录一CSY2000系列传感器实验台说明书 (26) 附录二CSY-V8.1软件操作说明书 (27)

实验一电阻应变式传感器特性实验 一、实验目的 1.熟悉电阻应变式传感器的结构。 2.了解单臂、半桥和全桥测量电路工作原理和性能。 3.比较单臂与半桥、全桥的不同性能,了解各自特点及全桥测量电路的优点。二、基本原理 1.电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为:ΔR/R=Kε,式中ΔR/R为电阻丝电阻相对变化,K 为应变灵敏系数,ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化,金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换被测部位受力状态变化。电桥的作用完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态,对单臂电桥输出电压U O1= EKε/4。 2.对半桥测量电路而言,不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边,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U O2=EKε/2。 3.全桥测量电路中,将受力性质相同的两应变片接入电桥对边,当应变片初始阻值:R1=R2=R3=R4,其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时,其桥路输出电压U O3=EKε。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性误差和温度误差均得到改善。 三、实验仪器及材料 1.应变式传感器实验模板(应变式传感器-电子秤)、砝码盘、砝码;

物联网实验指导书

物联网 实验指导书 四川理工学院通信教研室 2014年11月

目录 前言 (1) 实验一走马灯IAR工程建立实验 (5) 实验二串口通信实验 (14) 实验三点对点通信实验 (18) 实验四 Mesh自动组网实验 (21) 附录 (25) 实验一代码 (25) 实验二代码 (26) 实验三代码 (28) 实验四代码 (29)

前言 1、ZigBee基础创新套件概述 无线传感器网络技术被评为是未来四大高科技产业之一,可以预见无线传感器网络将会是继互联网之后一个巨大的新兴产业,同时由于无线传感网络的广泛应用,必然会对传统行业起到巨大的拉动作用。 无线传感器网络技术,主要是针对短距离、低功耗、低速的数据传输。数据节点之间的数据传输强调网络特性。数据节点之间通过特有无线传输芯片进行连接和转发形成大范围的覆盖容纳大量的节点。传感器节点之间的网络能够自由和智能的组成,网络具有自组织的特征,即网络的节点可以智能的形成网络连接,连接根据不同的需要采用不同的拓扑结构。网络具有自维护特征,即当某些节点发生问题的时候,不影响网络的其它传感器节点的数据传输。正是因为有了如此高级灵活的网络特征,传感器网络设备的安装和维护非常简便,可以在不增加单个节点成本同时进行大规模的布设。 无线传感器网络技术在节能、环境监测、工业控制等领域拥有非常巨大的潜力。目前无线传感器网络技术尚属一个新兴技术,正在高速发展,学习和掌握新技术发展方向和技术理念是现代化高等教育的核心理念。 “ZigBee基础创新套件”产品正是针对这一新技术的发展需要,使这种新技术能够得到快速的推广,让高校师生能够学习和了解这项潜力巨大的新技术。“ZigBee基础创新套件”是由多个传感器节点组成的无线传感器网络。该套件综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等多种技术领域,用户可以根据所需的应用在该套件上进行自由开发。 2、ZigBee基础创新套件的组成 CITE 创新型无线节点(CITE-N01 )4个 物联网创新型超声波传感器(CITE-S063)1个 物联网创新型红外传感器(CITE-S073)1个 物联网便携型加速度传感器(CITE-S082)1个 物联网便携型温湿度传感器(CITE-S121 )1个 电源6个 天线8根 CC Debugger 1套(调试器,带MINI USB接口的USB线,10PIN排线)物联网实验软件一套

智能仪器实验指导书.doc

《智能仪器》实验指导书 适用专业:电子信息专业 说明:实验课时数为8节课,可从以下实验中自行选取8学时进行实验 实验一模拟信号调理实验(有源滤波器的设计) 一、实验目的 1. 熟悉运算放大器和电阻电容构成的有源波器。 2. 掌握有源滤波器的调试。 二、实验学时 课内:2学时课外:2学时 三、预习要求 1. 预习有源低通、高通和带通滤波器的工作原理 2. 已知上限截止频率fH=480Hz,电容C=0.01uF,试计算图1所示电路形式的巴特沃斯二阶低通滤波器的电阻参数,运放采用OP-07。 3. 将图2中的电容C改为0.033uF,此时图2所示高通滤波器的下限截止频率fL=?。 四、实验原理及参考电路 在实际的电子系统中输入信号往往包含有一些不需要的信号成份,必须设法将它衰减到足够小的程度,或者把有用信号挑选出来。为此,可采用滤波器。 考虑到高于二阶的滤波器都可以由一阶和二阶有源滤波器构成,下面重点研究二阶有源滤波器。 1.二阶有源低通滤波器

二阶有源低通滤波器电路如图1所示。可以证明其幅频响应表达式为 图1 二阶有源低通滤波器图2 二阶有源高通滤波器 式中: 上限截止频率 当Q=0.707时,这种滤波器称为巴特沃斯滤波器。 2. 二阶有源高通滤波器 如果将图1中的R和C的位置互换,则可得二阶高通滤波器电路,如图2所示。令 和 可得其幅频响应表达式为

其下限截止频率 五、实验内容 1. 已知截止频率fH=200Hz,试选择和计算图1所示电路形式的巴特沃斯二阶低通滤波器的参数。运算放大器用OP-07。 2. 按图1接线,测试二阶低通滤波器的幅频响应。测试结果记入表1中。 表1 Vi=0.1V(有效值)的正弦信号 3. 按图2接线,测试二阶高通滤波器的幅频响应。测试结果记入表2中。 表2 Vi=0.1V(有效值)的正弦信号 4. 将图2中的电容C改为0.033uF,同时将1的输出与图2的输入端相连,测试它们串联起来的幅频响应。测试结果记入表3中。 表3 Vi=0.1V(有效值)的正弦信号 六、实验报告要求

传感器实验指导书(实际版).

实验一 金属箔式应变片性能实验 (一)金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 一、实验目的:了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。 二、基本原理:电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为: εK R R =? 式中R R ?为电阻丝电阻相对变化, K 为应变灵敏系数, l l ?=ε为电阻丝长度相对变化, 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换被测部位受 力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压4 1ε EK U O =。 三、需用器件与单元:应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、数显表、士15V 电源、土4V 电源、万用表(自备)。 四、实验步骤: 1.应变式传感器已装于应变传感器模板上。传感器中各应变片已接入模板的左上方的1R 、2R 、3R 、4R 。加热丝也接于模板上,可用万用表进行测量判别, Ω====3504321R R R R ,加热丝阻值为Ω50左右。 2.接入模板电源上15V (从主控箱引入),检查无误后,合上主控箱电源开关,将实验模板调节增益电位器3W R 顺时针调节大致到中间位置,再进行差动放大器调零,方法为将差放的正、负输入端与地短接,输出端与主控箱面板上数显表电压输入端i V 相连,调节实验模板上调零电位器4W R ,使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V 档)。关闭主控箱电源。 3.将应变式传感器的其中一个应变片1R (模板左上方的1R )接入电桥作为一个桥臂与5R 、6R 、7R 接成直流电桥(5R 、6R 、7R 模块内已连接好) ,接好电桥调零电位器4W R ,接上桥路电源上4V (从主控箱引入)如图1—2所示。检查接线无误后,合上主控箱电源

传感器实验指导书修订稿

传感器实验指导书 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

传感器与检测技术实验 指导教师:陈劲松

实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 一、 实验目的: 了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。 二、 基本原理: 金属丝在外力作用下发生机械形变时,其电阻值会发生变化,这就是金属的电阻应变效应。 金属的电阻表达式为: S l R ρ = (1) 当金属电阻丝受到轴向拉力F 作用时,将伸长l ?,横截面积相应减小S ?,电阻率因晶格变化等因素的影响而改变ρ?,故引起电阻值变化R ?。对式(1)全微分,并用相对变化量来表示,则有: ρ ρ ?+?-?=?S S l l R R (2) 式中的l l ?为电阻丝的轴向应变,用ε表示, 常用单位με(1με=1×mm mm 610-)。若径向应变为r r ?,电阻丝的纵向伸长和横 向收缩的关系用泊松比μ表示为)(l l r r ?-=?μ,因为S S ?=2(r r ?),则(2)式可以写成: l l k l l l l l l R R ?=???++=?++?=?02121)()(ρρμρρμ (3) 式(3)为“应变效应”的表达式。0k 称金属电阻的灵敏系数,从式(3)可见,0k 受两个因素影响,一个是(1+μ2),它是材料的几何尺寸变化引起的,另一个是 ) (ρερ?,是材料的电阻率ρ随应变引起的(称“压阻效应”)。对于金属材料而言,以前者为主,则μ210+≈k ,对半导体,0k 值主要是由电阻率相对变化所决定。实验也表明,在金属丝拉伸比例极限内,电阻相对变化与轴向应变成比例。通常金属丝的灵敏系数0k =2左右。

实验指导书

混凝土基本理论及钢桁架静力测试试验指导书

试验一、钢筋混凝土受弯构件正截面破坏试验 一、试验目的 1.了解受弯构件正截面的承载力大小、挠度变化及裂缝出现和发展过程; 2.观察了解受弯构件受力和变形过程的三个工作阶段及适筋梁的破坏特征; 3.测定受弯构件正截面的开裂荷载和极限承载力,验证正截面承载力计算方法。 二、试件、试验仪器设备 1.试件特征 (1). 根据试验要求,试验梁的混凝土强度等级为C20,纵向受力钢筋强度等级I级。 (2). 试件尺寸及配筋如图1所示,纵向受力钢筋的混凝土净保护层厚度为15mm 。 (3). 梁的中间500mm 区段内无腹筋,其余区域配有 6@60的箍筋,以保证不发生斜 截面破坏。 (4). 梁的受压区配有两根架立筋,通过箍筋与受力筋绑扎在一起,形成骨架,保证受力钢筋处在正确的位置。 2.试验仪器设备 (1). 静力试验台座、反力架、支座及支墩 (2). 20T 手动式液压千斤顶 (3). 读数显微镜及放大镜 (4). 位移计(百分表)及磁性表座 三、试验装置及测点布置 1.试验装置见图2 (1). 在加荷架中,用千斤顶通过分配梁进行两点对称加载,使简支梁跨中形成长 500mm 的纯弯曲段(忽略梁的自重)。 (2). 构件两端支座构造应保证试件端部转动及其中一端水平位移不受约束,基本符 合铰支承的要求。 2.测点布置 梁的跨中及两个对称加载点各布置一位移计f 3~f 5,量测梁的整体变形,考虑在加载的过程中,两个支座受力下沉,支座上部分别布置位移测点f 1和f 2,以消除由于支座下沉对挠度测试结果的影响。 图1 试件尺寸及配筋图

传感器原理实验指导书

《传感器原理及应用》实验指导书闻福三郭芸君编著 电子技术省级实验教学示范中心

实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 一、 实验目的 了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。 二、 实验仪器 1、传感器特性综合实验仪 THQC-1型 1台 2、万用表 MY60 1个 三、 实验原理 金属丝在外力作用下发生机械形变时,其电阻值会发生变化,这就是金属的电阻应变效应。 金属的电阻表达式为: S l R ρ = (1) 当金属电阻丝受到轴向拉力F 作用时,将伸长l ?,横截面积相应减小S ?,电阻率因晶格变化等因素的影响而改变ρ?,故引起电阻值变化R ?。 用应变片测量受力时,将应变片粘贴于被测对象表面上。在外力作用下,被测对象表面产生微小机械变形时,应变片敏感栅也随同变形,其电阻值发生相应变化。通过转换电路转换为相应的电压或电流的变化,可以得到被测对象的应变值ε,而根据应力应变关系 εσE = (2) 式中:ζ——测试的应力; E ——材料弹性模量。 可以测得应力值ζ。通过弹性敏感元件,将位移、力、力矩、加速度、压力等物理量转换为应变,因此可以用应变片测量上述各量,从而做成各种应变式传感器。电阻应变片可分为金属丝式应变片,金属箔式应变片,金属薄膜应变片。 四、 实验内容与步骤 1、应变式传感器已装到应变传感器模块上。用万用表测量传感器中各应变片R1、R 2、R 3、R4,R1=R2=R3=R4=350Ω。 2、将主控箱与模板电源±15V 相对应连接,无误后,合上主控箱电源开关,按图1-1顺时针调节Rw2使之中间位置,再进行放大器调零,方法为:将差放的正、负输入端与地短接,输出端与主控箱面板上数显电压表输入端Vi 相连,调节实验模板上调零电位器Rw3,使数显表显示为零,(数显表的切换开关打到2V 档)。关闭主控箱电源。(注意:当Rw2的位置一旦确定,就不能改变。) 3、应变式传感器的其中一个应变片R1(即模板左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥,(如四根粗实线),把电桥调零电位器Rw1,电源±5V ,此时应将±5V 地与±15V 地短接(因为不共地)如图1-1所示。检查接线无误后,合上主控箱电源开关。调节Rw1,使数显表显示为零。 4、按表1-1中给出的砝码重量值,读取数显表数值填入表1-1中。

传感器与自动检测技术实验指导书.

传感器与自动检测技术验 指导书 张毅李学勤编著 重庆邮电学院自动化学院 2004年9月

目录 C S Y-2000型传感器系统实验仪介绍 (1) 实验一金属箔式应变片测力实验(单臂单桥) (3) 实验二金属箔式应变片测力实验(交流全桥) (6) 实验三差动式电容传感器实验 (9) 实验四热敏电阻测温实验 (12) 实验五差动变压器性能测试 (14) 实验六霍尔传感器的特性研究 (17) 实验七光纤位移传感器实验 (21)

CSY-2000型传感器系统实验仪介绍 本仪器是专为《传感器与自动检测技术》课程的实验而设计的,系统包括差动变压器、电涡流位移传感器、霍尔式传感器、热电偶、电容式传感器、热敏电阻、光纤传感器、压阻式压力传感器、压电加速度计、压变式传感器、PN结温度传感器、磁电式传感器等传感器件,以及低频振荡器、音频震荡器、差动放大器、相敏检波器、移相器、低通滤波器、涡流变换器等信号和变换器件,可根据需要自行组织大量的相关实验。 为了更好地使用本仪器,必须对实验中使用涉及到的传感器、处理电路、激励源有一定了解,并对仪器本身结构、功能有明确认识,做到心中有数。 在仪器使用过程中有以下注意事项: 1、必须在确保接线正确无误后才能开启电源。 2、迭插式插头使用中应注意避免拉扯,防止插头折断。 3、对从各电源、振荡器引出的线应特别注意,防止它们通过机壳造成短路,并 禁止将这些引出线到处乱插,否则很可能引起一起损坏。 4、使用激振器时注意低频振荡器的激励信号不要开得太大,尤其是在梁的自振 频率附近,以免梁振幅过大或发生共振,引起损坏。 5、尽管各电路单元都有保护措施,但也应避免长时间的短路。 6、仪器使用完毕后,应将双平行梁用附件支撑好,并将实验台上不用的附件撤 去。 7、本仪器如作为稳压电源使用时,±15V和0~±10V两组电源的输出电流之和 不能超过1.5A,否则内部保护电路将起作用,电源将不再稳定。 8、音频振荡器接小于100Ω的低阻负载时,应从LV插口输出,不能从另外两个 电压输出插口输出。

实验指导书

实验一材料硬度测定(综合性) 一、实验内容 1.金属布氏硬度实验。 2.金属洛氏硬度实验。 二、实验目的及要求 该实验的目的是使学生熟悉金属布氏、洛氏、维氏硬度计的使用方法,巩固硬度试验方法的理论知识,掌握各种硬度计的结构原理、操作方法及注意事项。要求学生具有踏实的理论知识,同时也具有严谨、一丝不苟的作风。 三、实验条件及要求 (一)实验条件 1.布氏硬度计、洛氏硬度计和显维硬度计,读数放大镜,标准硬度块。 2.推荐试样用材:灰铸铁、经调质处理的45钢、淬火低温回火的T10钢。 (二)要求 制备试样过程中不得使试样因冷、热加工影响试验面原来的硬度。试验面应为光滑的平面,不应有氧化皮及污物,测布氏硬度、洛氏硬度时试验面的粗糙度Ra≤0.8μm。 试验时,应保证试验力垂直作用于试验面上,保证试验面不产生变形、挠曲和振动。试验应在10~35℃温度范围内进行。 不同硬度试验对试样及试验操作尚有具体要求。 四、实验相关知识点 1.硬度试验原理。 2.对试样的要求。 3.硬度试验方法的选择。 4.各种硬度计的结构原理、操作方法及注意事项。 5.试验数据的获得。 6.不同硬度试验方法的关系。 五、实验实施步骤 (一)金属布氏硬度试验 金属布氏硬度值是单位压痕表面积所承受的外力。

1.试验规范的选择 布氏硬度试验时应根据测试材料的硬度和试样厚度选择试验规范,即压头材料与直径、F/D2值、试验力F及试验力保持时间t。 (1)压头材料与直径的选择压头为硬质合金球。 球体直径D的选择按GB/T231.1-2009《金属布氏硬度试验方法》有五种,即10mm、5mm、2.5mm、2mm和1mm。压头直径可根据试样厚度选择,见压头直径、压痕平均直径与试样最小厚度关系表。选择压头直径时,在试样厚度允许的条件下尽量选用10mm球体作压头,以便得到较大的压痕,使所测的硬度值具有代表性和重复性,从而更充分地反映出金属的平均硬度。 (2)F/D2、试验力F及试验力的选择 F/D2比值有七种:30、15、10、5、2.5、1.25和1,其值主要根据试验材料的种类及其硬度范围来选择。 球体直径D和F/D2比值确定后,试验力F也就确定了。 试验须保证压痕直径d在(0.24~0.6)D范围内,试样厚度为压痕深度的10倍以上。 (3)试验力保持时间t的选择试验力保持时间t主要根据试样材料的硬度来选择。黑色金属:t=10~15s;有色金属:t=(30±2)s;<35HBW的材料:t=(60±2)s。 2.布氏硬度试验过程 (1)试验前,应使用与试样硬度相近的二等标准布氏硬度块对硬度计进行校对,即在硬度块上不同部位测试五个点的硬度,取其平均值,其值不超过标准硬度块硬度值的±3%方可进行试验,否则应对硬度计进行调整、修理。 (2)接通电源,打开电源开关。将试样安放在试验机工作台上,转动手轮使工作台慢慢上升,使试样与压头紧密接触,直至手轮与螺母产生相对滑动。同时应保证试验过程中试验力作用方向与试验面垂直,试样不发生倾斜、移动、振动。 启动按钮开关,在施力指示灯亮的同时迅速拧紧压紧螺钉,使圆盘随曲柄一起回转,直至自动反向转动为止,施力指示灯熄灭。从施力指示灯亮到熄灭的时间为试验力保持时间,转动手轮取下试样。 (3)用读数显微镜在两个互相垂直的方向测量出试样表面的压痕直径d1 。

传感器实验指导书

传 感 器 实 验 指 导 书 实验一电位器传感器的负载特性的测试 一、实验目的: 1、了解电桥的工作原理及零点的补偿; 2、了解电位器传感器的负载特性; 3、利用电桥设计电位器传感器负载特性的测试电路,并验证其功能。 二、实验仪器与元件: 1、直流稳压电源、高频毫伏表、示波器、信号源、数字万用表; 2、电阻若干(1k, 100K);电位器(10k)传感器(多圈线绕); 3、运算放大器LM358;

4、电子工具一批(面包板、斜口钳、一字螺丝刀、导线)。 三、基本原理: ?电位器的转换原理 ?电位器的电压转换原理如图所示,设电阻体长度为L,触点滑动位移量为x,两端输入电压为U i,则滑动端输出电压为 电位器输出端接有负载电阻时,其特性称为负载特性。当电位器的负载系数发生变化时,其负载特性曲线也发生相应变化。 ?电位器输出端接有负载电阻时,其特性称为负载特性。 四、实验步骤: 1、在面包板上设计负载电路。 3、改进电路的负载电阻RL,用以测量的电位器的负载特性。 4、分别选用1k电阻和100k电阻,测试电位器的负载特性,要求每个负载至少有5个测试点,并计入所设计的表格1,如下表。 序号 1 2 3 4 5 6 7 8

五、实验报告 1、 画出电路图,并说明设计原理。 2、 列出数据测试表并画出负载特性曲线。电源电压5V ,测试表格1. 曲线图:画图说明,x 坐标是滑动电阻器不带负载时电压;y 坐标是对应1000欧姆(负载两端电压)或100k 欧姆(负载两端电压),100欧和100K 欧两电阻可以得到两条曲线。 O 1 2 3 4 5 UK UR1UR2 3、 说明本次设计的电路的不足之处,提出改进思路,并总结本次实验中遇到困 难及解决方法。

自动化检测实验指导

实验一应变片单臂、半桥、全桥特性比较 一、实验目的:了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。 二、基本原理:电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成,一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器,此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形,然后由电阻应变片将变形转换成电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测,如力、压力、加速度、力矩、重量等,在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。 三、需用器件与单元:机头中的应变梁的应变片、测微头;显示面板中的F/V表(或电压表)、±2V~±10V步进可调直流稳压电源;调理电路面板中传感器输出单元中的箔式应 1位数显万用表(自备)。 变片、调理电路单元中的电桥、差动放大器; 4 2 五、实验步骤: 1位数显万用表2kΩ电阻档测量所 1、在应变梁自然状态(不受力)的情况下,用4 2 有 应变片阻值;在应变梁受力状态(用手压、提梁的自由端)的情况下,测应变片阻值,观察一下应变片阻值变化情况(标有上下箭头的4片应变片纵向受力阻值有变化;标有左右箭头的2片应变片横向不受力阻值无变化,是温度补偿片)。如下图1—7所示。 图1—7观察应变片阻值变化情况示意图 2、差动放大器调零点:按下图1—8示意接线。将F/V表(或电压表)的量程切换开 关 切换到2V档,合上主、副电源开关,将差动放大器的增益电位器按顺时针方向轻轻转到底

后再逆向回转一点点(放大器的增益为最大,回转一点点的目的:电位器触点在根部估计会接触不良),调节差动放大器的调零电位器,使电压表显示电压为零。差动放大器的零点调节完成,关闭主电源。 图1—8 差放调零 接线图 3、应变 片单臂电 桥特性实 验: ⑴将±2V~±10V步进可调直流稳压电源切换到4V档,将主板上传感器输出单元中的箔式应变片(标有上下箭头的4片应变片中任意一片为工作片)与电桥单元中R1、R2、R3组成电桥电路,电桥的一对角接±4V直流电源,另一对角作为电桥的输出接差动放大器的二输入端,将W1电位器、r电阻直流调节平衡网络接入电桥中(W1电位器二固定端接电桥的±4V电源端、W1的活动端r电阻接电桥的输出端),如图1—9示意接线(粗细曲线为连接线)。 图1—9 应变片单臂电桥特性实验原理图与接线示意图 ⑵检查接线无误后合上主电源开关,当机头上应变梁自由端的测微头离开自由端(梁 处 于自然状态,图1—7机头所示)时调节电桥的直流调节平衡网络W1电位器,使电压表显示为0或接近0。 ⑶在测微头吸合梁的自由端前调节测微头的微分筒,使测微头的读数为10mm左右(测微头微分筒的0刻度线与测微头轴套的10mm刻度线对准);再松开测微头支架轴套的紧固

MATLAB实验指导书(DOC)

MATLAB 实验指导书

前言 MATLAB程序设计语言是一种高性能的、用于科学和技术计算的计算机语言。它是一种集数学计算、分析、可视化、算法开发与发布等于一体的软件平台。自1984年MathWorks公司推出以来,MATLAB以惊人的速度应用于自动化、汽车、电子、仪器仪表和通讯等领域与行业。MATLAB有助于我们快速高效地解决问题。MATLAB相关实验课程的学习能加强学生对MATLAB程序设计语言理解及动手能力的训练,以便深入掌握和领会MATLAB应用技术。

目录 基础型实验............................................................................................ - 1 - 实验一MATLAB集成环境使用与基本操作命令练习 ............. - 1 - 实验二MATLAB中的数值计算与程序设计 ............................. - 7 - 实验三MATLAB图形系统 ......................................................... - 9 -

基础型实验 实验一 MATLAB 集成环境使用与基本操作命令练习 一 实验目的 熟悉MATLAB 语言编程环境;熟悉MATLAB 语言命令 二 实验仪器和设备 装有MATLAB7.0以上计算机一台 三 实验原理 MATLAB 是以复杂矩阵作为基本编程单元的一种程序设计语言。它提供了各种矩阵的运算与操作,并有较强的绘图功能。 1.1 基本规则 1.1.1 一般MATLAB 命令格式为 [输出参数1,输出参数2,……]=(命令名)(输入参数1,输入参数2,……) 输出参数用方括号,输入参数用圆括号如果输出参数只有一个可不使用 括号。 1.1.2 %后面的任意内容都将被忽略,而不作为命令执行,一般用于为代码加注 释。 1.1.3 可用↑、↓键来重现已输入的数据或命令。用←、→键来移动光标进行修改。 1.1.4 所有MATLAB 命令都用小写字母。大写字母和小写字母分别表示不同的 变量。 1.1.5 常用预定义变量,如pi 、Inf 、NaN 、ans 1.1.6 矩阵的输入要一行一行的进行,每行各元素用空格或“,”分开,每行用 “;”分开。如 ?? ?? ? ?????=987654321A MATLAB 书写格式为A=[1 2 3 ;4 5 6 ;7 8 9] 在MATLAB 中运行如下程序可得到A 矩阵 a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9] a = 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1.1.7 需要显示命令的计算结果时,则语句后面不加“;”号,否则要加“;”号。

传感器技术实验指导书

《传感器技术》实验指导书 权义萍 南京工业大学自动化学院

目录 实验一金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验 (3) 实验二直流全桥的应用――电子秤实验 (7) 实验三电容式传感器的位移特性实验 (9) 实验四压电式传感器振动实验 (11) 实验五直流激励时霍尔式传感器位移特性实验 (13) 实验六电涡流传感器综合实验 (15) 实验七光纤传感器的位移特性实验 (18)

实验一金属箔式应变片单臂、半桥性能比较实验 一、实验目的: 了解金属箔式应变片的应变效应,电桥工作原理和性能。 二、基本原理: 电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为:ΔR/R=Kε式中ΔR/R为电阻丝电阻相对变化,K为应变灵敏系数,ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化,金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。,对单臂电桥输出电压U o1= EKε/4。 不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边,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U O2=EKε/2。 三、需用器件与单元: 应变式传感器实验模板、应变式传感器-电子秤、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表(自备)。 四、实验步骤: 1、根据图(1-1)应变式传感器(电子秤)已装于应变传感器模板上。传感器中各应变片已 接入模板的左上方的R1、R2、R3、R4。可用万用表进行测量判别,R1=R2=R3=R4=350Ω,加热丝阻值为50Ω左右 图1-1 应变式传感器安装示意图

电子技术基础实验指导书doc

《电子技术》实验指导书 机电学院实验中心 2009年2月

目录 第一部分《模拟电子技术》实验................................................................ - 1 -实验一电子仪器使用及常用元件的识别与测试 ..................................... - 3 -实验二晶体管共射极放大电路.................................................................. - 7 -实验三多级放大电路中的负反馈(仿真) ............................................ - 11 -实验四集成运算放大器............................................................................ - 13 -实验五由集成运算放大器组成的文氏电桥振荡器(仿真) ............... - 17 -第二部分《数字电子技术》实验.............................................................. - 19 -实验一集成逻辑门.................................................................................... - 19 -实验二组合逻辑电路................................................................................ - 21 -实验三触发器............................................................................................ - 23 -实验四计数器设计.................................................................................... - 26 -实验五555定时器及其应用..................................................................... - 27 -实验六简易交通灯电路的设计................................................................ - 33 -实验七计数、译码和显示电路设计(仿真) ....................................... - 35 -实验八ADC和DAC的应用 ................................................................... - 37 -

传感器实验指导书

传感器实验指导书 Revised at 2 pm on December 25, 2020.

传 感 器 实 验 指 导 书 实验一电位器传感器的负载特性的测试 一、实验目的: 1、了解电桥的工作原理及零点的补偿; 2、了解电位器传感器的负载特性; 3、利用电桥设计电位器传感器负载特性的测试电路,并验证其功能。 二、实验仪器与元件: 1、直流稳压电源、高频毫伏表、示波器、信号源、数字万用表; 2、电阻若干(1k, 100K);电位器(10k)传感器(多圈线绕); 3、运算放大器LM358; 4、电子工具一批(面包板、斜口钳、一字螺丝刀、导线)。 三、基本原理: ?电位器的转换原理 ?电位器的电压转换原理如图所示,设电阻体长度为L,触点滑动位移量为x,两端输入电压为U i,则滑动端输出电压为

电位器输出端接有负载电阻时,其特性称为负载特性。当电位器的负载系数发生变化时,其负载特性曲线也发生相应变化。 ?电位器输出端接有负载电阻时,其特性称为负载特性。 四、实验步骤: 1、在面包板上设计负载电路。 3、改进电路的负载电阻RL,用以测量的电位器的负载特性。 4、分别选用1k电阻和100k电阻,测试电位器的负载特性,要求每个负载至少有5个测试点,并计入所设计的表格1,如下表。 五、实验报告 1、画出电路图,并说明设计原理。 2、列出数据测试表并画出负载特性曲线。电源电压5V,测试表格1.

曲线图:画图说明,x坐标是滑动电阻器不带负载时电压;y坐标是对应1000欧姆(负载两端电压)或100k欧姆(负载两端电压),100欧和100K欧两电阻可以得到两条曲线。 3、说明本次设计的电路的不足之处,提出改进思路,并总结本次实验中遇到困难及 解决方法。 实验二声音传感器应用实验-声控LED旋律灯 一、实验目的: 1、了解声音传感器的工作原理及应用; 2、掌握声音传感器与三极管的组合电路调试。 二、实验仪器与元件: 1、直流稳压电源、数字万用表、电烙铁等; 2、电子元件有: 声音传感器(带脚咪头)1个;弯座1个;线1个;5MM白发蓝LED 5个;9014三极管 2个1M电阻 1个;10K电阻 1个;电阻 1个;1UF电解电容 1个;47UF电解电容1个;万能电路板一块。 三、基本原理: 声控LED旋律灯工作电压。其功能为:本电路制作成功后5只LED会随着音乐或是其它声音的节奏闪动起来,可放置于音响附近,让灯光为音乐伴舞!电路原理图如图1所示。 图1 声控LED旋律灯 当发出声音时,声音波传入声音传感器,声音传感器把声音波转换成电压波动。 这个电压波动可以通过电容C2,传到Q1三极管的基极。然后这个电压波变Q1和Q2两级放大之后,输出较大的电压波。最后这个电压波使得5只LED闪动起来。

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