传感器实验讲义1
传感器系列实验讲义.
传感器系列实验讲义中国科学技术大学物理实验教学中心2014-9实验安全本系列实验常用到220V市电作为设备电源，有时用到热水，为了确保人员和设备的安全，请操作人员在操作前务必预习实验原理，实验过程中严格遵照安全提示操作，切记！关于本实验目前传感器系列实验有5个实验（见下表），共30套设备，实验时要求每人操作一套设备。
一次实验课的基本任务是每人至少要完成2个实验，其中标“★”号是要求必做的实验。
对于实验能力强的同学可以完成多于2个实验，我们会对其实验成绩酌情给予奖励。
为了确保实验课程的顺利运行，超过16:30或者21:30后，原则上不安排基本任务之外的实验。
怎么预习？每个实验写一份预习报告，包含：实验名称、目的、原理（简述）。
实验操作为了避免触电、烫伤、损坏仪器等事故，操作过程中请严格遵守安全提示。
操作时请爱护仪器设备，如实记录原始数据。
实验报告由预习报告、原始数据、数据处理三部分组成。
其中数据处理部分只要求给出以下内容：1、绘制实验曲线；2、写0~100字的实验结论。
传感器技术传感器是实验测量获取信息的重要环节，通常传感器是指一个完整的测量系统或装置，它能感受规定的被测量并按一定规律转换成输出信号，传感器给出的信号是电信号，而它感受的信号不必是电信号，因此这种转换在非电量的电测法中应用极为广泛。
目前传感器技术发展极为迅速，已经逐渐形成为一门新的学科，其应用领域十分广泛，如现代飞行技术、计算机技术、工业自动化技术以及基础研究等，传感技术已成为现代信息技术的三大基础之一。
传感器构成包括敏感元件、转换转置和电源。
敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。
转换装置是指传感器中能将敏感元件感受或响应到的量转换成电信号。
传感器种类分为物理型：利用某些材料本身所具有的内在特性或以传感器结构为基础；化学型：利用化学物质的成份、浓度等信息转换为电信号；生物型：利用生物活性物质选择性识别。
近年来发展很快的传感器。
实验一 温湿度传感器
图 1-1-6 传感器件位置
(8) 测试完成后， 按下 Sensors 键蓝色按钮， 即关闭传感器板卡电源。 此时传感器断电， 在母板的显示屏上显示“请给传感器模块上电！ ” ；再次按下蓝色按钮，即关闭单片机电源。 二. 完成程序并重新烧写程序，并观察显示效果
(1)利用 keil2 软件，打开目录“D:\传感器实验箱资料\传感器实验箱程序资料\C51\ 完成部分程序\完成部分程序”中的 SHT10.Uv2 文件。 (2) 双击打开左侧的“wenshi.c”文件，根据提示完成部分程序。
图 1-1-3 仿真器
3. 烧写程序并观察效果 (1) 切换频率, 把母版右侧上红色的 1、2 按钮都拨到 ON 的位置。 (2) 打开母版电源：即把黑色按钮向上拨动，如图 1-1-4 所示。
图 1-1-4 母板电源开关
(3) 当 (2)中的电源打开时， 观察母板上的显示屏幕中显示的内容。 其显示的内容为 “请 给传感器模块上电！ ” 。 (4) 打开 D:\传感器实验箱资料\实验箱系统软件及驱动\STC 手动下载\STC-ISP.exe 烧 写软件，进行烧写，步骤如下。 1 选择 MCU TYPE:STC12LE5A60S2； ○ 2 打开文件： ○ 选择 D:\传感器实验箱资料\传感器实验箱程序资料\C51\SHT10_温湿度传
表 1-1-4 相对湿度的温度补偿转换系数 SORH 12 位 8位 t1 0.01 0.01 t2 0.00008 0.00128
2. 温度 温度计算公式如下所示。
T = d1 + d 2 *SO T
温度转换系数 d1 如下表所示。
表 1-1-5 温度转换系数 d1 VDD 5V 4V 3.5V 3V 2.5V d1(C) -40.1 -39.8 -39.7 -39.6 -39.4 d1(F) -40.2 -39.6 -39.5 -39.3 -38.9
实验一霍尔位置传感器及弯曲法杨氏模量地测定
实验一霍尔位置传感器与弯曲法杨氏模量的测定实验目的1.掌握用米尺、游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜测量长度的方法2.熟悉霍尔位置传感器的特性；3.弯曲法测量黄铜〔或可锻铸铁〕的杨氏模量，并对霍尔位置传感器定标；仪器和用具图1-195型1.铜刀口上的基线 2.读数显微镜 3.刀口 4.横梁 5.铜杠杆〔顶端装有A 集成霍尔传感器〕 6.磁铁盒 7.磁铁〔N极相对放置〕 8.调节架 9砝码图1-2 实验装置的实物照片2、其他用用具米尺，游标卡尺，螺旋测微仪，砝码，待测材料〔一根黄铜、一根可铸锻铁〕 实验原理霍尔元件置于磁感应强度为B 的磁场中，在垂直于磁场方向通以电流I ，如此与这二者相垂直的方向上将产生霍尔电势差H U :B I K U H ⋅⋅= 〔1-1〕〔1-1〕式中K 为元件的霍尔灵敏度。
如果保持霍尔元件的电流I 不变，而使其在一个均匀梯度的磁场中移动时，如此输出的霍尔电势差变化量为：Z dZdBI K U H ∆⋅⋅⋅=∆ 〔1-2〕 〔1-2〕式中Z ∆为位移量，此式说明假如dZdB 为常数时，H U ∆与Z ∆成正比。
图1-3为实现均匀梯度的磁场，可以如图1-3所示，两块一样的磁铁〔磁铁截面积与外表磁感应强度一样〕相对放置，即N 极与N 极相对，两磁铁之间留一等间距间隙，霍尔元件平行于磁铁放在该间隙的中轴上。
间隙大小要根据测量X 围和测量灵敏度要求而定，间隙越小，磁场梯度就越大，灵敏度就越高。
磁铁截面要远大于霍尔元件，以尽可能的减小边缘效应影响，提高测量准确度。
假如磁铁间隙内中心截面处的磁感应强度为零，霍尔元件处于该处时，输出的霍尔电势差应该为零。
当霍尔元件偏离中心沿Z 轴发生位移时，由于磁感应强度不再为零，霍尔元件也就产生相应的电势差输出，其大小可以用数字电压表测量。
由此可以将霍尔电势差为零时元件所处的位置作为位移参考零点。
霍尔电势差与位移量之间存在一一对应关系，当位移量较小〔mm 2<〕，这一对应关系具有良好的线性。
传感器实验1_金属箔式应变片性能
一、实验目的：了解金属箔式应变片，单臂、半桥、全桥电桥的工作原理。
二、实验原理：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工程结构件的内部变形转化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形变，然后由电阻应变片将弹性元件的形变转化为电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或者电流变化信号输出。
它可用于能转化成形变的的各种物理量的检测。
贴片式应变片的应用：在贴片式工艺的传感器上普遍应用金属箔式应变片，贴片半导体应变片很少应用（温漂、稳定性、线性度不好且易损坏），一般半导体应变采用N型单晶硅为传感器的弹性元件，在它上面直接蒸镀扩散出半导体电阻应变薄膜（扩散出敏感栅），制成扩散型压阻式（压阻效应）传感器。
箔式应变片的基本结构：金属箔式应变片是在用苯酚、环氧树脂等绝缘材料的基板上，粘贴直径为0.025mm左右的金属丝或者金属箔制成，如下图所示：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。
电阻丝在外力的作用下发生机械形变时，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△R/R=Kε。
式中△R/R为电阻丝电阻的相对变化，K为应变灵敏系数，ε=△L/L为电阻丝长度相对变化。
电桥是完成电阻到电压的比例变化，测取电压值。
(1)单臂电桥: 输出电压U01=EKε/4，输出信号最小，线性、稳定性较差。
(2)半桥：选用不同受力方向的应变片接入电桥作为邻边。
当两片应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压U02=EKε/2，整体性能比单臂有所改善。
(3)全桥：将受力性质相同的两应变片接入电桥对边，不同的接入邻边，其桥路输出电压U03=KEε。
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。
(4)比较：量程不同，精度不同，选用比较多的是半桥或全桥。
三、使用仪器、材料：可调直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁、测微头、应变片、电压/频率表、主、副电源；准备导线；副电源管下面电路部分。
1 传感器实验-倾斜传感器
图5-1 电路工作框图
2
2． 倾斜传感器的硬件电路图 电路中，倾斜传感器电路如图5-2。
图5-2 倾斜传感器原理图
6
实验步骤
实验基本步骤如下： 1． 启动Keil μVision4，新建一个项目工程Bank，添加常用组，并添加相应库函 数； 2． 在 user 文件中建立 main.c,SystemInit.c,PublicFuc.c 文件； 3． 新建一个组 sensor，在 sensor 中编写读取倾斜传感器状态的代码； 4． 编译链接工程，并生成 hex 文件，所有文件如下图 6-1 所示：
// 上拉输入
} 解释：SENSOR_CLOCK 为 RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC 的宏定义； Sensor_IO_PORT 为 GPIOB 的宏定义。 7.2 采集数据函数 void GetSensorData(u8* data) { data[0] = 0; data[1] = 0; // 如果是声音、震动传感器，则采用中断方式检测 if(senser_type == SENSOR_SOUND || senser_type == SENSOR_801S) { data[2] = sensor_exit_flag; sensor_exit_flag = 0; } else data[2] = SENSOR2_IN(); data[3] = 0; data[4] = 0; // 为了统一，数据进行校正，开关型传感器，0（默认）是正常，1 是发生变化 // 光照、倾斜、凝露、霍尔传感器 if(senser_type == SENSOR_LIGHT5537 | senser_type == SENSOR_TILT | senser_type == SENSOR_HDS10 | senser_type == SENSOR_HALL3144) { data[2] = (~data[2])&0x01; } } 解释：倾斜传感器使用 data[2] = SENSOR2_IN();进行数据采集，其中 SENSOR2_IN();的宏 定义为((Sensor_IO_PORT->IDR&Sensor_IO_PIN2)>>Sensor_IO_NUM2) ；其本质也就是采集 PB7 口的电平变化情况来判断倾斜的状态。
传感器实验指导书1
《传感器原理与应用》实验指导书陈小玲、韩克王立功、柳秀山编广东技术师范学院电子与信息学院目录实验一金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较 (1)实验二电容式传感器的位移特性实验 (7)实验三差动变压器的性能实验 (9)实验四电涡流传感器位移特性实验 (11)实验五光纤温度传感器性能实验 (13)实验六压电式传感器测量振动实验 (14)实验七霍尔、光电转速传感器测速实验 (16)实验八超声波传感器测距实验....................... 错误!未定义书签。
实验九热释电远红外传感器辐射特性 .......... 错误!未定义书签。
实验十光敏电阻的伏安特性........................... 错误!未定义书签。
实验十一光敏二极管的伏安特性................... 错误!未定义书签。
实验十二光敏三极管的伏安特性................... 错误!未定义书签。
实验十三光电耦合器件的输出特性及电流传输比错误!未定义书签。
实验十四光电耦合器件的交流耦合实验 ...... 错误!未定义书签。
实验十五光电池的伏安特性........................... 错误!未定义书签。
附录一多功能数据采集系统软件使用说明 .. 错误!未定义书签。
附录二温控仪表操作说明............................... 错误!未定义书签。
课程类型： 学科专业课 课程代码： 课程总学时： 实验课程性质： 非独立设课 课程实验学时： 12 综合性、设计性实验项目数： 2 个 4 学时 适用专业： 电子与通信类开课时间： 三 年级 一 学期 开课单位： 电子与信息学院 撰写人： 陈小玲 审定人： 王立功实验一 金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较一、实验目的与要求比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度，得出相应的结论。
二、实验类型综合型三、实验原理及说明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 /∆为电阻丝电阻的相对变化，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的受力状态变化，电桥的作用是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。
传感器与测试技术教案
传感器与测试技术教案一、教学目标1.了解传感器的基本概念和分类；2.掌握传感器的工作原理和特点；3.掌握传感器的应用领域和相关测试技术；4.实践操作传感器的测试技术。
二、教学内容1.传感器的基本概念和分类1.1传感器的定义和作用1.2传感器的分类与特点2.传感器的工作原理和特点2.1传感器的工作原理介绍2.2传感器的特点和性能指标分析3.传感器的应用领域和测试技术3.1传感器在工业自动化领域的应用3.2传感器在环境监测领域的应用3.3传感器在医疗健康领域的应用3.4传感器在农业领域的应用3.5传感器在智能家居领域的应用3.6传感器相关测试技术介绍4.实践操作传感器的测试技术4.1传感器测量系统的搭建4.2传感器信号的处理与分析4.3传感器测试和校准方法4.4传感器测试仪器和设备的使用三、教学方法1.理论讲授：通过课堂讲解传感器的基本概念、工作原理和应用领域，让学生掌握相关的理论知识。
2.案例分析：结合实际案例，分析传感器在不同领域的具体应用和测试技术，激发学生的兴趣和参与度。
3.实践操作：组织学生进行传感器的测试技术实践操作，锻炼学生的实际操作能力和解决问题的能力。
4.讨论交流：鼓励学生在课堂上提问和发表观点，启发学生思考和互相学习。
四、教学过程1.引入：通过引入一些实际案例，让学生了解传感器的基本概念和作用。
2.讲解传感器的基本概念和分类，让学生了解传感器的种类和特点。
3.介绍传感器的工作原理和特点，让学生了解传感器的工作原理和性能指标。
4.通过案例分析，介绍传感器在不同领域的应用和测试技术。
5.组织学生进行传感器的测试技术实践操作，让学生掌握传感器的测试方法和工具的使用。
6.总结与评价：对本节课的学习内容进行总结和评价，鼓励学生提出自己的观点和疑问。
五、教学评估1.课堂讨论中，学生能够积极参与，提出问题并发表观点。
2.实践操作中，学生能够独立搭建传感器测量系统，进行传感器的测试和校准。
3.学生能够正确运用传感器测试技术，分析传感器信号并进行处理。
传感器实验指导书正文 (1)
检测与转换（传感器）技术实训装置使用说明书上海天威教学实验设备有限公司实验一 电阻式传感器的单臂电桥性能实验一、实验目的1、了解电阻应变式传感器的基本结构与使用方法。
2、掌握电阻应变式传感器放大电路的调试方法。
3、掌握单臂电桥电路的工作原理和性能。
二、实验所用单元电阻应变式传感器、电阻与霍尔式传感器转换电路板（调零电桥）、差动放大器、直流稳压电源、数字电压表、位移台架。
三、实验原理及电路1、电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其阻值发生变化，这就是电阻应变效应，其关系为：ΔR/ R ＝K ε，ΔR 为电阻丝变化值，K 为应变灵敏系数，ε为电阻丝长度的相对变化量ΔL/ L 。
通过测量电路将电阻变化转换为电流或电压输出。
2、电阻应变式传感如图1-1所示。
传感器的主要部分是上、下两个悬臂梁，四个电阻应变片贴在梁的根部，可组成单臂、半桥与全桥电路，最大测量范围为±3mm 。
1342+5VR RR5R1─外壳 2─电阻应变片 3─测杆 4─等截面悬臂梁 5─面板接线图图1-1 电阻应变式传感器3、电阻应变式传感的单臂电桥电路如图1-2所示，图中R 1、R 2、R 3为固定，R 为电阻应变片，输出电压U O ＝EK ε，E 为电桥转换系数。
+5V R 2rR 1R R 1R 2R 4RP 2OP07R 3R 4RP 1R 5+15V-15V 调零电桥电 阻传感器差动放大器4321876RPR 3VA DB CE图1-2 电阻式传感器单臂电桥实验电路图四、实验步骤1、固定好位移台架，将电阻应变式传感器置于位移台架上，调节测微器使其指示15mm 左右。
将测微器装入位移台架上部的开口处，将测微器测杆使其与电阻应变式传感器的测杆磁钢吸合，然后调节两个滚花螺母使电阻式应变传感器上的两个悬梁处于水平状态，两个滚花螺母固定在开口处上下两侧。
2、将实验箱（实验台内部已连接）面板上的±15V 和地端，用导线接到差动放大器上；将放大器放大倍数电位器RP 1旋钮（实验台为增益旋钮）顺时针旋到终端位置。
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一、 CSY传感器实验仪简介实验仪主要由四部分组成：传感器安装台、显示与激励源、传感器符号及引线单元、处理电路单元。
传感器安装台部分：装有双平行振动梁（应变片、热电偶、PN结、热敏电阻、加热器、压电传感器、梁自由端的磁钢）、激振线圈、双平行梁测微头、光纤传感器的光电变换座、光纤及探头小机电、电涡流传感器及支座、电涡流传感器引线Φ3.5插孔、霍尔传感器的二个半圆磁钢、振动平台（圆盘）测微头及支架、振动圆盘（圆盘磁钢、激振线圈、霍尔片、电涡流检测片、差动变压器的可动芯子、电容传感器的动片组、磁电传感器的可动芯子）、扩散硅压阻式传感器、气敏传感器及湿敏元件安装盒，具体安装部位参看附录三。
备注：CSY系列传感器实验仪的传感器具体配置根据需方的合同安装。
显示及激励源部分：电机控制单元、主电源、直流稳压电源（±2V－±10V档位调节）、F／V数字显示表（可作为电压表和频率表）、动圈毫伏表（5mV-500mV）及调零、音频振荡器、低频振荡器、±15V不可调稳压电源。
实验主面板上传感器符号单元：所有传感器（包括激振线圈）的引线都从内部引到这个单元上的相应符号中，实验时传感器的输出信号（包括激励线圈引入低频激振器信号）按符号从这个单元插孔引线。
处理电路单元：电桥单元、差动放大器、电容放大器、电压放大器、移相器、相敏检波器、电荷放大器、低通滤波器、涡流变换器等单元组成。
CSY实验仪配上一台双线（双踪）通用示波器可做几十种实验。
教师也可以利用传感器及处理电路开发实验项目。
二、主要技术参数、性能及说明<一>传感器安装台部分：双平行振动梁的自由端及振动圆盘下面各装有磁钢，通过各自测微头或激振线圈接入低频激振器V O可做静态或动态测量。
应变梁：应变梁采用不锈钢片，双梁结构端部有较好的线性位移。
传感器：1、差动变压器量程:≥5mm 直流电阻：5Ω－10Ω由一个初级、二个次级线圈绕制而成的透明空心线圈，铁芯为软磁铁氧体.2、电涡流位移传感器量程:≥1mm 直流电阻：1Ω－2Ω多股漆包线绕制的扁平线圈与金属涡流片组成。
3、霍尔式传感器量程: ±≥2mm 直流电阻：激励源端口：800Ω－1.5KΩ输出端口：300Ω－500Ω日本JVC公司生产的线性半导体霍尔片，它置于环形磁钢构成的梯度磁场中。
4、热电偶直流电阻：10Ω左右 由两个铜一康铜热电偶串接而成，分度号为T冷端温度为环境温度。
5、电容式传感器量程：±≥2mm 由两组定片和一组动片组成的差动变面积式电容。
6、热敏电阻由半导体热敏电阻NTC：温度系数为负，25℃时为10KΩ。
7、光纤传感器由多模光纤、发射、接收电路组成的导光型传感器，线性范围≥2mm。
红外线发射、接收、直流电阻：500Ω－1.5kΩ 2×60股丫形、半圆分布。
8、压阻式压力传感器量程：10Kpa(差压) 供电：≤6V 直流电阻：V s+---V s- ：350Ω－450Ω V o+---V o- ：3KΩ－3.5KΩ美国摩托罗拉公司生产的MPX型压阻式差压传感器，具有温度自补偿功能，先进的X 型工作片（带温补）。
9、压电加速度计PZT-5双压电晶片和铜质量块构成。
谐振频率：≥10KHZ，电荷灵敏度：q≥20pc/g。
10、应变式传感器箔式应变片阻值：350Ω、应变系数：211、PN结温度传感器：利用半导体P-N结良好的线性温度电压特性制成的测温传感器，能直接显示被测温度。
灵敏度：-2.1mV/℃。
12、磁电式传感器0 .21×1000 直流电阻：30Ω－40Ω由线圈和动铁（永久磁钢）组成，灵敏度：0.5v/m/s13、气敏传感器MQ3：酒精：测量范围：50－2000ppm。
14、湿敏电阻高分子薄膜电阻型：R H：几兆Ω－几KΩ响应时间：吸湿、脱湿小于10秒。
湿度系数：0.5R H%/℃测量范围：10％－95％工作温度：0℃－50℃〈二〉、信号及变换：1、电桥：用于组成应变电桥，提供组桥插座，标准电阻和交、直流调平衡网络。
2、差动放大器 通频带0～10kHz 可接成同相、反相，差动结构，增益为1-100倍的直流放大器。
3、电容变换器由高频振荡，放大和双T电桥组成的处理电路。
4、电压放大器 增益约为5倍同相输入通频带0~10KHz5、移相器 允许最大输入电压10Vp-p 移相范围≥±20º(5kHz时)6、相敏检波器 可检波电压频率0－10kHz 允许最大输入电压10Vp-p极性反转整形电路与电子开关构成的检波电路7、电荷放大器电容反馈型放大器，用于放大压电传感器的输出信号。
8、低通滤波器 由50Hz陷波器和RC滤波器组成，转折频率35Hz左右9、涡流变换器 输出电压≥|8|V(探头离开被测物变频式调幅变换电路，传感器线圈是振荡电路中的电感元件10、光电变换座由红外发射、接收组成。
〈三〉、二套显示仪表1、数字式电压/频率表：3位半显示，电压范围0—2V、0—20V，频率范围3Hz—2KHz、10Hz—20KHz，灵敏度≥50mV。
2、指针式毫伏表：85c1表，分500mV、50mV、5mV三档，精度2.5%。
〈四〉、二种振荡器音频振荡器：0.4KHz—10KHz输出连续可调，V-p-p值20V，180°、0°反相输出，Lv 端最大功率输出电流0.5A。
低频振荡器：1—30Hz输出连续可调，Vp-p值20V，最大输出电流0.5A，Vi端可提供用做电流放大器。
〈五〉、二套悬臂梁、测微头双平行式悬臂梁二副（其中一副为应变梁，另一副装在内部与振动圆盘相连），梁端装有永久磁钢、激振线圈和可拆卸式螺旋测微头，可进行压力位移与振动实验。
〈六〉电加热器二组电热丝组成，加热时可获得高于环境温度30℃左右的升温。
〈七〉测速电机一组由可调的低噪声高速轴流风扇组成，与光电、光纤、涡流传感器配合进行测速实验。
〈八〉二组稳压电稳直流±15V，主要提供温度实验时的加热电源，最大激励1.5A。
±2V—10V分五档输出，最大输出电流1.5A。
提供直流激励源。
实验一金属箔式应变片性能—单臂电桥实验目的：了解金属箔式应变片，单臂单桥的工作原理和工作情况。
所需单元及部件：直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁测微头、一片应变片、F/V 表、主、副电源。
旋钮初始位置： 直流稳压电源打倒±2V档，F/V表打到2V档，差动放大增益最大。
实验步骤：(1)了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。
上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片和一片补偿应变片，测微头在双平行梁前面的支座上，可以上、下、前、后、左、右调节。
(1)将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（＋）、负（－）、地短接。
将差动放大器的输出端与F／V表的输入插口Vi 相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F／V表显示为零，关闭主、副电源。
(2)根据图１接线R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。
R4为应变片；将稳压电源的切换开关置±4V档，F／V表置20V档。
调节测微头脱离双平行梁，开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的W1，使F／V表显示为零，然后将F／V表置2V档，再调电桥W1（慢慢地调），使F／V表显示为零。
图１（3）将测微头转动到10mm刻度附近，安装到双平等梁的自由端（与自由端磁钢吸合），调节测微头支柱的高度（梁的自由端跟随变化）使F／V表显示最小，再旋动测微头，使F／V 表显示为零（细调零），这时的测微头刻度为零位的相应刻度。
（4）——往下或往上旋动测微头，使梁的自由端产生位移记下F／V表显示的值。
建议每旋动测微头一周即ΔX＝0.5mm记一个数值填入下表：位移（mm）电压（mv）（5）据所得结果计算灵敏度S＝ΔV／ΔX（式中ΔX为梁的自由端位移变化，ΔV为相应F／V表显示的电压相应变化）。
（6）实验完毕，关闭主、副电源，所有旋钮转到初始位置。
注意事项：(1) 电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在，仅作为一标记，让学生组桥容易。
(2) 为确保实验过程中输出指示不溢出，可先将砝码加至最大重量，如指示溢出，适当减小差动放大增益，此时差动放大器不必重调零。
(3) 做此实验时应将低频振荡器的幅度关至最小，以减小其对直流电桥的影响。
(4) 电位器W1、W2，在有的型号仪器中标为RD、RA。
实验二金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较实验目的：验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间关系。
所需单元和部件： 直流稳压电源、差动放大器、电桥、F／V表、测微头、双平行梁、应变片、主、副电源。
有关旋钮的初始位置： 直流稳压电源打到±2V档，F／V表打到2V档，差动放大器增益打到最大。
实验步骤：(1) 按实验一方法将差动放大器调零后，关闭主、副电源。
(2) 按图1接线，图中R4为工作片，r及W1为调平衡网络。
(3) 调整测微头使双平行梁处于水平位置(目测)，将直流稳压电源打到±4V档。
选择适当的放大增益，然后调整电桥平衡电位器W1，使表头显示零(需预热几分钟表头才能稳定下来)。
(4) 旋转测微头，使梁移动，每隔0 .5mm读一个数，将测得数值填入下表，然后关闭主、副电源：位移（mm）电压（mv）(5) 保持放大器增益不变，将R3固定电阻换为与R4工作状态相反的另一应变片即取二片受力方向不同应变片，形成半桥，调节测微头使梁到水平位置（目测），调节电桥W1使F／V 表显示表显示为零，重复（4）过程同样测得读数，填入下表：位移（mm）电压（mv）(6) 保持差动放大器增益不变，将R1，R2两个固定电阻换成另两片受力应变片（即R1换成，R2换成，）组桥时只要掌握对臂应变片的受力方向相同，邻臂应变片的受力方向相反即可，否则相互抵消没有输出。
接成一个直流全桥，调节测微头使梁到水平位置，调节电桥W1同样使F／V表显示零。
重复（4）过程将读出数据填入下表：(7) 在同一坐标纸上描出X-V曲线，比较三种接法的灵敏度。
注意事项：(1) 在更换应变片时应将电源关闭。
(2) 在实验过程中如有发现电压表发生过载，应将电压量程扩大。
(3) 在本实验中只能将放大器接成差动形式，否则系统不能正常工作。
(4) 直流稳压电源±4V不能打的过大，以免损坏应变片或造成严重自热效应。
(3)接全桥时请注意区别各片子的工作状态方向。
实验三霍尔式传感器的特性—直流激励实验目的：了解霍尔式传感器的原理与特性。
所需单元及部件：霍尔片、磁路系统、电桥、差动放大器、F／V表、直流稳压电源、测微头、振动平台、主、副电源。
有关旋钮初始位置：差动放大器增益旋钮打到最小，电压表置２０Ｖ档，直流稳压电源置２Ｖ档，主、副电源关闭。