传感器实验报告

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传感器与检测技术实验报告

传感器与检测技术实验报告

传感器与检测技术实验报告一、实验目的本次实验旨在深入了解传感器与检测技术的基本原理和应用,通过实际操作和数据测量,掌握常见传感器的特性和检测方法,培养我们的实践能力和解决问题的思维。

二、实验设备与材料1、传感器实验箱,包含各类常见传感器,如电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、光电式传感器等。

2、数字万用表、示波器。

3、实验连接导线若干。

三、实验原理1、电阻式传感器电阻式传感器是将被测量的变化转换为电阻值的变化。

常见的有应变式电阻传感器和热敏电阻传感器。

应变式电阻传感器基于电阻应变效应,当受到外力作用时,其电阻丝发生形变,从而导致电阻值的变化;热敏电阻传感器则根据温度的变化改变自身电阻值。

2、电容式传感器电容式传感器是将被测量的变化转换为电容值的变化。

主要有变极距型、变面积型和变介质型电容传感器。

其工作原理基于电容的定义式 C =εS/d,其中ε 为介质的介电常数,S 为两极板的相对面积,d 为两极板间的距离。

3、电感式传感器电感式传感器是利用电磁感应原理将被测量转换为电感量的变化。

包括自感式和互感式传感器。

自感式传感器通过改变线圈的自感系数来反映被测量;互感式传感器则是根据互感系数的变化进行测量。

4、光电式传感器光电式传感器是把被测量的变化转换成光信号的变化,然后通过光电元件转换成电信号。

常见的有光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管等。

四、实验内容与步骤1、电阻式传感器实验(1)连接应变式电阻传感器到实验电路,施加不同的外力,用数字万用表测量电阻值的变化,并记录数据。

(2)将热敏电阻传感器接入电路,改变环境温度,测量电阻值,绘制温度电阻曲线。

2、电容式传感器实验(1)分别连接变极距型、变面积型和变介质型电容传感器到实验电路,改变相应的参数,如极距、面积或介质,用示波器观察输出电压的变化。

(2)记录不同参数下的输出电压值,分析电容值与输出电压的关系。

3、电感式传感器实验(1)连接自感式传感器,改变磁芯位置或气隙大小,测量电感值的变化。

传感器实验实验报告

传感器实验实验报告

传感器实验实验报告传感器实验实验报告引言:传感器是一种能够将各种物理量、化学量或生物量转换为可测量电信号的装置。

它在各个领域中都有着广泛的应用,如环境监测、医疗诊断、智能家居等。

本次实验旨在通过对不同类型传感器的测试和比较,深入了解传感器的原理和性能。

实验一:温度传感器温度传感器是一种常见的传感器类型,用于测量环境中的温度。

我们选择了一款热敏电阻温度传感器进行测试。

实验中,我们将传感器连接到一个电路板上,并使用示波器测量输出电压随温度的变化。

通过改变环境温度,我们观察到传感器输出电压与温度之间的线性关系。

这表明该传感器具有良好的灵敏度和稳定性。

实验二:光照传感器光照传感器是一种能够测量环境中光照强度的传感器。

我们选择了一款光敏电阻光照传感器进行测试。

实验中,我们将传感器暴露在不同光照条件下,并使用万用表测量输出电阻的变化。

结果显示,传感器输出电阻随光照强度的增加而减小。

这说明该传感器能够准确地感知光照强度,并将其转化为电信号输出。

实验三:湿度传感器湿度传感器是一种用于测量环境湿度的传感器。

我们选择了一款电容式湿度传感器进行测试。

实验中,我们将传感器放置在一个密封的容器中,并通过改变容器内的湿度来模拟不同湿度条件。

通过连接传感器到一个数据采集系统,我们能够实时监测到传感器的输出信号。

结果显示,传感器的输出电容随湿度的增加而增加。

这说明该传感器对湿度变化非常敏感,并能够准确地测量环境湿度。

实验四:气体传感器气体传感器是一种能够检测环境中气体浓度的传感器。

我们选择了一款气敏电阻气体传感器进行测试。

实验中,我们将传感器暴露在不同浓度的气体环境中,并使用示波器测量输出电阻的变化。

结果显示,传感器的输出电阻随气体浓度的增加而减小。

这表明该传感器能够准确地感知气体浓度,并将其转化为电信号输出。

结论:通过本次实验,我们深入了解了不同类型传感器的原理和性能。

温度传感器、光照传感器、湿度传感器和气体传感器在各自的应用领域中都具有重要的作用。

传感器的认识实验报告(一)

传感器的认识实验报告(一)

传感器的认识实验报告(一)传感器的认识实验报告实验目的•了解传感器的基本原理•掌握传感器的分类及其应用领域•实际运用传感器,了解其检测物理量和读取数据的方法实验步骤1.搭建实验装置,将传感器与电路连接好2.使用实验工具进行数据读取和实验记录3.测量感光极板的亮度,并记录数据4.测量温度传感器的温度,并记录数据5.测量加速度传感器的加速度,并记录数据实验原理传感器是指可以将物理量转化为电信号的装置。

传感器的基本原理是利用感受材料对于被测参数的敏感性来测量所要求的物理量。

根据测量的物理量,传感器可以分为温度传感器、加速度传感器、光学传感器等等。

实验结果根据实验测量数据,感光极板的亮度为690 cd/m^2,温度传感器的温度为26℃,加速度传感器的加速度为0.02 m/s^2。

应用领域传感器在生活中有广泛的应用,例如:•温度传感器可以用于实时监测室温,控制家电设备的开关•光学传感器可以用于智能照明系统,根据光线强弱调节灯的亮度•加速度传感器可以用于车辆安全系统,检测车辆行驶状态结论通过本次实验,我们了解了传感器的基本原理和分类,掌握了使用传感器测量物理量的方法,对于传感器的应用领域也有了更深层次的认识。

传感器在现代生活中起着重要的作用,我们需要不断探索其更广泛的应用领域。

需要注意的问题在实验使用传感器时需要注意以下问题:1.传感器的选型要根据实际测量情况进行选择2.使用传感器前,需要了解传感器的使用说明,并保证传感器与电路连接良好3.实验数据的精确性要求很高,需要保证实验环境稳定,并进行多次测量取平均值总结传感器是一种非常重要的测量装置,广泛应用于各个领域。

通过本次实验,我们对于传感器有了更深层次的认识,掌握了基本的使用方法和应用场景。

同时,在实验过程中也意识到传感器的精确度要求很高,因此在日后的实践中需要继续探索其更广泛的应用领域,提高实验技巧和数据处理能力。

光电传感器实验报告(文档4篇)

光电传感器实验报告(文档4篇)

光电传感器实验报告(文档4篇)以下是网友分享的关于光电传感器实验报告的资料4篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。

光电传感器实验报告第一篇实验报告2――光电传感器测距功能测试1.实验目的:了解光电传感器测距的特性曲线;掌握LEGO基本模型的搭建;熟练掌握ROBOLAB软件;2.实验要求:能够用LEGO积木搭建小车模式,并在车头安置光电传感器。

能在光电传感器紧贴红板,以垂直红板的方向作匀速直线倒车运动过程中进行光强值采集,绘制出时间-光强曲线,然后推导出位移-光强曲线及方程。

3.程序设计:编写程序流程图并写出程序,如下所示:ROBOLAB程序设计:4.实验步骤:1) 搭建小车模型,参考附录步骤或自行设计(创新可加分)。

2) 用ROBOLAB编写上述程序。

3) 将小车与电脑用USB数据线连接,并打开NXT的电源。

点击ROBOLAB 的RUN按钮,传送程序。

4) 取一红颜色的纸板(或其他红板)竖直摆放,并在桌面平面与纸板垂直方向放置直尺,用于记录小车行走的位移。

5) 将小车的光电传感器紧贴红板放置,用电脑或NXT的红色按钮启动小车,进行光强信号的采样。

从直尺上读取小车的位移。

6) 待小车发出音乐后,点击ROBOLAB的数据采集按钮,进行数据采集,将数据放入红色容器。

共进行四次数据采集。

7) 点击ROBOLAB的计算按钮,分别对四次采集的数据进行同时显示、平均线及拟和线处理。

8) 利用数据处理结果及图表,得出时间同光强的对应关系。

再利用小车位移同时间的关系(近似为匀速直线运动),推导出小车位移同光强的关系表达式。

5.调试与分析a) 采样次数设为24,采样间隔为0.05s,共运行1.2s。

采得数据如下所示。

b) 在ROBOLAB的数据计算工具中得到平均后的光电传感器特性曲线,如图所示:c) 对上述平均值曲线进行线性拟合,得到的光强与时间的线性拟合函数:d) 取四次实验小车位移的平均值,根据时间与光强的拟合函数求取距离与光强的拟合函数:由上图可得光强与时间的关系为:y=-25.261858×t+56.524457 ; 量取位移为4.5cm,用时1.2s,得:x=3.75×t ;光强与位移的关系为:y= -6.73649547×x+56.524457 ;e) 通过观测上图及导出的光强位移函数可知,光电传感器在短距离里内对位移信号有着良好的线性关系,可以利用光强值进行位移控制。

传感器检测实验报告

传感器检测实验报告

一、实验目的1. 了解传感器的基本原理和检测方法。

2. 掌握不同类型传感器的应用和特性。

3. 通过实验,验证传感器检测的准确性和可靠性。

4. 培养动手能力和分析问题的能力。

二、实验原理传感器是将物理量、化学量、生物量等非电学量转换为电学量的装置。

本实验主要涉及以下几种传感器:1. 电阻应变式传感器:利用应变片将应变转换为电阻变化,从而测量应变。

2. 电感式传感器:利用线圈的自感或互感变化,将物理量转换为电感变化,从而测量物理量。

3. 电容传感器:利用电容的变化,将物理量转换为电容变化,从而测量物理量。

4. 压电式传感器:利用压电效应,将物理量转换为电荷变化,从而测量物理量。

三、实验仪器与设备1. 电阻应变式传感器实验装置2. 电感式传感器实验装置3. 电容传感器实验装置4. 压电式传感器实验装置5. 数字万用表6. 示波器7. 信号发生器8. 振动台四、实验步骤1. 电阻应变式传感器实验(1)连接实验装置,确保电路连接正确。

(2)调整信号发生器输出频率和幅度,使振动台产生一定频率和幅度的振动。

(3)观察数字万用表和示波器显示的应变值和电压值。

(4)分析应变值和电压值之间的关系,验证电阻应变式传感器的检测原理。

2. 电感式传感器实验(1)连接实验装置,确保电路连接正确。

(2)调整信号发生器输出频率和幅度,使振动台产生一定频率和幅度的振动。

(3)观察数字万用表和示波器显示的电感值和电压值。

(4)分析电感值和电压值之间的关系,验证电感式传感器的检测原理。

3. 电容传感器实验(1)连接实验装置,确保电路连接正确。

(2)调整信号发生器输出频率和幅度,使振动台产生一定频率和幅度的振动。

(3)观察数字万用表和示波器显示的电容值和电压值。

(4)分析电容值和电压值之间的关系,验证电容传感器检测原理。

4. 压电式传感器实验(1)连接实验装置,确保电路连接正确。

(2)调整信号发生器输出频率和幅度,使振动台产生一定频率和幅度的振动。

传感器实验报告

传感器实验报告

传感器实验报告传感器实验实验⼀、电阻应变⽚传感器1.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) 了解半桥的⼯作原理,⽐较半桥与单臂电桥的不同性能、了解其特点(3) 了解全桥测量电路的原理及优点。

(4) 了解应变直流全桥的应⽤及电路的标定。

2.实验数据整理与分析由以上两趋势图可以看出,其中⼀个20.9997R =,另⼀个20.9999R =,两个的线性都较好。

其中产⽣⾮线性的原因主要有:(1)04x R e e R R ?=+?,0e 和R ?并不成严格的线性关系,只有当0R R ?<<才有04x Re e R=,所以理论上并不是绝对线性的,总会出现⼀些⾮线性。

(2)应变⽚与材料的性能有关,这也可能产⽣⾮线性。

(3)实验中外界因素的影响,包括外界温度之类的影响。

为什么半桥的输出灵敏度⽐单臂时⾼出⼀倍,且⾮线性误差也得到改善?答:单臂:04x R e e R ?=半桥:1201()2x R R e e R R ??=-灵敏度公式:U S W=;所以半桥测量时是单臂测量的灵敏度的两倍。

0k 受电阻变化影响变得很⼩改善了⾮线性误差。

3.思考题a .半桥测量时两⽚不同受⼒状态的电阻应变⽚接⼊电桥时,应放在:(1)对边(2)邻边。

解:邻边 b .桥路(差动电桥)测量时存在⾮线性误差,是因为:(1)电桥测量原理上存在⾮线性(2)应变⽚应变效应是⾮线性的(3)调零值不是真正为零。

解:(1)(2)(3)。

c .全桥测量中,当两组对边(R1、R3为对边)值R 相同时,即R1=R3,R2=R4,⽽R1≠R2时,是否可以组成全桥:(1)可以(2)不可以。

解:(1)d .某⼯程技术⼈员在进⾏材料拉⼒测试时在棒材上贴了两组应变⽚,如何利⽤这四⽚电阻应变⽚组成电桥,是否需要外加电阻。

解:可组成全路电桥实验⼆差动变压器1.实验⽬的(1)了解差动变压器的⼯作原理和特性(2)了解三段式差动变压器的结构(3)了解差动变压零点残余电压组成及其补偿⽅法(4)了解激励频率低差动变压器输出的影响2.实验数据整理与分析实验A中产⽣⾮线性误差的原因:(1)存在零点残余电压(2)零点附近波动较⼤(3)读数时的⼈为误差分析产⽣零点残余电压的原因,对差动变压器的性能有哪些不利影响。

基本传感器实验报告

基本传感器实验报告

基本传感器实验报告传感器是一种能够感知环境中某种特定物理量并将其转化为可供人们观测或处理的信号的装置。

在现代科技发展中,传感器扮演着重要的角色,广泛应用于工业生产、医疗设备、汽车电子、智能家居等领域。

本实验旨在通过对基本传感器的实验,探究其工作原理和应用。

实验一,温度传感器。

温度传感器是一种能够感知环境温度并将其转化为电信号的装置。

我们选用了一款常见的NTC热敏电阻作为温度传感器,并通过连接电路和微处理器进行实验。

实验结果显示,随着环境温度的升高,NTC热敏电阻的电阻值呈现出明显的下降趋势,从而产生了与温度成反比的电信号。

这为温度传感器的工作原理提供了直观的验证。

实验二,光敏传感器。

光敏传感器是一种能够感知环境光照强度并将其转化为电信号的装置。

我们选用了一款光敏电阻作为光敏传感器,并通过搭建简单的光照实验装置进行实验。

实验结果显示,光敏电阻的电阻值随着光照强度的增加而呈现出明显的下降趋势,从而产生了与光照强度成正比的电信号。

这为光敏传感器的工作原理提供了直观的验证。

实验三,压力传感器。

压力传感器是一种能够感知环境压力并将其转化为电信号的装置。

我们选用了一款压阻式传感器作为压力传感器,并通过搭建简单的压力实验装置进行实验。

实验结果显示,压阻式传感器的电阻值随着受压程度的增加而呈现出明显的变化,从而产生了与压力大小成正比的电信号。

这为压力传感器的工作原理提供了直观的验证。

结论:通过本次实验,我们对基本传感器的工作原理有了更深入的了解。

温度传感器、光敏传感器和压力传感器分别能够感知环境的温度、光照强度和压力,并将其转化为电信号输出。

这些传感器在工业生产、环境监测、智能家居等领域有着广泛的应用前景。

通过不断地研究和实验,我们相信传感器技术将会在未来发展中发挥越来越重要的作用。

传感器实验报告

传感器实验报告

传感器实验报告实验⼀、⼆、三应变⽚单臂、半桥、全桥特性实验⼀、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。

根据表中数据画出实验曲线后,计算灵敏度S=ΔV/ΔW(ΔV输出电压变化量,ΔW重量变化量)和⾮线性误差δ(⽤最⼩⼆乘法),δ=Δm/yFS ×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:yFS满量程输出平均值,此处为200g。

四、思考题1、ΔR转换成ΔV输出⽤什么⽅法?通过电阻的分压,将电阻两端的电压测量出来经过差动放⼤器。

从⽽将ΔR转换成ΔV。

2、根据图4机头中应变梁结构,在振动台放置砝码后分析上、下梁⽚中应变⽚的应变⽅向(是拉?还是压?+压变⼤)。

所连接的应变⽚电阻中,带有符号↑是拉伸,电阻会变⼤;带有符号↓的是压缩,电阻会减⼩。

3、半桥测量时两⽚不同受⼒状态的电阻应变⽚接⼊电桥时,应接在:(1)对边?(2)邻边?为什么?应该接在邻边,这样能保证测量的灵敏度,同时能使⼀些去除⼲扰因素的影响。

4、应变⽚组桥时应注意什么问题?要注意应变⽚的受⼒状态和接⼊电路时的位置。

实验五应变直流全桥的应⽤—电⼦秤实验⼀、实验原理常⽤的称重传感器就是应⽤了箔式应变⽚及其全桥测量电路。

数字电⼦秤实验原理如图5—1。

本实验只做放⼤器输出Vo实验,通过对电路的标定使电路输出的电压值为重量对应值,电压量纲(V)改为重量量纲(g)即成为⼀台原始电⼦秤。

图5—1 数字电⼦称原理框图⼆、实验结果表5电⼦称实验数据⼆、实验分析实验⼋移相器、相敏检波器实验⼀、实验原理1、移相器⼯作原理:图8—1为移相器电路原理图与实验箱主板上的⾯板图。

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金属箔式应变片——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. 基本原理:不同受力方向的两片应变片接入电桥作为邻边,电桥输出
三. 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。

四. 需用器件和单元:应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、数显表、+15V
电源、+-4V 电源、万用表 五. 实验步骤:
① 按要求将应变式传感器装与传感器模板上。

② 按要求进行电路接线,将两个应变片接入桥路。

③ 进行测量,将数据记录到表格中。

六.实验数据
所以可知灵敏度δ=0.3639,非线性误差为δf1=Δm/Y F.s =1.112/65=1.71% 七、思考题:
1、半桥侧量时两片不同受力状态的电阻应变片接入电桥时,应放在:
(1)对边 (2)邻边。

2、桥路(差动电桥)测量时存在非线性误差,是因为:(1)电桥测量原理上存在非线性 (2)应变片应变效应是非线性的 (3)调零值不是真正为零。

答:都是。

但是调零值可以通过记录最初的非零值来消除此误差
金直流全桥的应用——电子秤实验
一. 实验目的:了解应变片直流全桥的应用电路的标定。

二. 基本原理:电子秤实验原理为实验三全桥测量原理,通过对电路调节
三. 使电路输出的电压值为重量对应值,电压量纲(V)改为重量量纲(g)即成为一台原始
电子秤。

四. 需用器件和单元:应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码、±15V 电源、±
4V 电源
五. 实验步骤:
1、按实验一中2的步骤将差动放大器调零:参考图1-2将四个应变片按正确的接法接成全桥形式,合上主控箱电源开关调节电桥平衡电位器Rw1,使数显表显示0.00V 。

2、将10只砝码全部置于传感器的托盘上,调节电位器Rw3(增益即满量程调节),使数显表显示为0.200V(2V 档测显)或-0.200V 。

3、拿去托盘上的所有法码,调节电器Rw4(零位调节),使数显表显示为0。

000V 或—0。

000V 。

4、重复2、3步骤的标定过程,一直到精确为止,把电压量纲V 改为重量量纲g ,就可秤重,成为一台原始的电子秤。

6、根据上表计算误差与非线性误差。

所以可知灵敏度δ=1,非线性误差为δ
f1=Δm/Y F.s =0
电涡流传感器位移实验
一、实验目的:了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。

二、基本原理:通以高频电流的线圈产生磁场,当有导电体接近时,因导电体涡流效应产生涡流损耗,而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关,因此可以进行位移测量。

三、需用器件与单元:电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片。

四、实验步骤:
1、根据如下图1示安装电涡流传感器。

图1电涡流传感器安装示意图
图2电涡流传感器位移实验接线图
2、观察传感器结构,这是一个扁平绕线圈。

3、将电涡流传感器输出线接入实验模板上标有L的两端插孔中,作为振荡器的一个元件(传感器屏蔽层接地)。

4、在测微头端部装上铁质金属圆片,作为电涡流传感器的被测体。

5、将实验模板输出端V0与数显单元输入端Vi相接。

数显表量程切换开关选择电压20V档。

6、用连接导线从主控台接入+15V直流电源到模板上标有+15V 的插孔中。

7、使测微头与传感器线圈端部接触,开启主控箱电源开关,记下数显表读数,然后每隔0.2mm读一个数,直到输出几乎不变为止。

将结果列入下表。

8、根据表8-1数据,画出V-X曲线,根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的佳工作点,试计算量程为1mm、3mm及5mm 时的灵敏度和线性度(可以用端基法或其它拟合直线)。

由图可知:斜率区别出前中后三个部分,通过标识可以大概分为如下三个区间:6.4~9.4 9.8~11.8 14.8~19.4。

由于14.8mm~19.4mm之间量程范围较为广泛,因而进行正、负位移测量时的最佳工作点应设在这个区间中间为17.1mm
分别研究这三段得到结果如下:
由上图可知,选取的区间具有较好的线性度,其中由第三部分的放大图可知,第三部分的数据有较为明显的来回波动,凭经验看来属于随机误差。

而第一区间的6.4~9.4线性度最好
量程为1mm、3mm及5mm时的灵敏度和线性度取14.8~15.8mm:
灵敏度为:0.1,线性度为δf1=Δm/Y F.s=6.1%
量程为3mm时的灵敏度和线性度取14.8~17.8mm(如图2):
灵敏度为:0.0913,线性度为δf1=Δm/Y F.s=0.00894/0.28=3.19%
量程为5mm时的灵敏度和线性度取14.4~19.4mm(如图3):
灵敏度为:0.0806,线性度为δf1=Δm/Y F.s=0.03804/0.4=9.51%
五、思考题:
1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关,如果需要测量±5mm的量程应如何设计传感器?
答:和差动线圈间距,线圈中电流强度以及别测物体的形状有关;
如果要测量±5mm的量程至少应该保证两个差动线圈的间距大于10mm,由于以上实测数据,在实际测量的中间位置左右均会有较大的灵敏度变化,因而即要保证线性区至少10mm,实际的差动线圈之间的间距要求26mm左右;另外由于间距的增大,线圈中电流或者是线圈的层数应该适当增大。

2、用电涡流传感器进行非接触位移测量时,如何根据量程使用选用传感器
电涡流传感器的量程必须尽可能靠近测量要求的范围,但是又
不能小于测量要求的范围。

光纤传感器的位移特性实验
一、实验目的:了解光纤位移传感器的工作原理和性能。

二、基本原理:本实验采用的是导光型多模光纤,它由两束光纤组成Y型光纤,探头为半圆分布,一束光纤端部与光源相接发射光束,另一束端部与光电转换器相接接收光束。

两光束混合后的端部是工作端亦即探头,它与被测体相距X,由光源发出的光通过光纤传到端部射出后再经被测体反射回来,由另一束光纤接收反射光信号再由光电转换器转换成电压量,而光电转换器转换的电压量大小与间距X有关,因此可用于测量位移。

三、需用器件与单元:光纤传感器、光纤传感器实验模板、数显单元、测微头、直流源±15V、反射面。

四、实验步骤:
1、根据图9-1安装光纤位移传感器,二束光纤插入实验板上光电变换座孔上。

其内部已和发光管D及光电转换管T相接。

图9-1 光纤传感器安装示意图
四、实验步骤:
1、根据图9-1安装光纤位移传感器,二束光纤插入实验板上光电变换座孔上。

其内部已和发光管D及光电转换管T相接。

2、将光纤实验模板输出端V01与数显单元相连,见图9-2。

图9-2 光纤传感器位移实验接线图
3、调节测微头,使探头与反射平板轻微接触。

4、实验模板接入±15V电源,合上主控箱电源开关,调R W使数显表显示为零。

5、旋转测微头,被测体离开探头,每隔0.1mm读出数显表值,将其填入表9-1。

表9-1光纤位移传感器输出电压与位移数据
6、根据表9-1数据,作光纤位移传感器的位移特性,计算在量程1mm时灵敏度和非线性误差。

由于光纤测量的时候接收器与发射器之间有一定的距离,所以在一定距离内反射光强度受反射光的散射范围的局限是无法测出实际反射光的光强,因为在12.4mm以前均不在线性区域。

进过选择可以得到12.6~14.4mm的拟合曲线如下
可以看出在这之间前五个点和后五个点分别大概组成两个斜率相近的直线,可能是由于螺旋测微仪的松动或者是位置的偏差造成的,截取前五个点再分析如下面第二个图。

拟合度明显上升,表面在12.6~14.4mm之间都有较好的线性度。

由此可以大概判定量程在1mm的灵敏度为1.8,非线性误差为:δf1=Δm/Y F.s=7.64%
五、思考题:
光纤位移传感器测位移时对被测体的表面有些什么要求?答:表面要求光滑且正对着移动方向的轴线。

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