传感器自动检测实验报告
传感器传感器技术实验报告

传感器传感器技术实验报告传感器传感器技术实验报告引言:传感器是现代科技发展中的重要组成部分,它可以将物理量或化学量转化为可测量的电信号。
传感器技术的应用范围广泛,涵盖了医疗、环境监测、工业生产等多个领域。
本报告将介绍我们在传感器实验中的设计、搭建和测试过程,以及实验结果的分析和讨论。
实验目的:本次实验的目的是研究和测试不同类型的传感器,包括温度传感器、光敏传感器和压力传感器。
通过实验,我们希望了解传感器的工作原理、特性和应用,并能够根据实验结果对传感器进行评估和比较。
实验材料和方法:我们使用了温度传感器、光敏传感器和压力传感器作为实验材料。
在实验过程中,我们采用了以下方法进行测试:1. 温度传感器实验:a) 将温度传感器连接到电路中,并通过示波器监测输出信号。
b) 在不同温度下,记录传感器输出信号的变化,并绘制温度-电压曲线。
c) 分析曲线,评估温度传感器的灵敏度和稳定性。
2. 光敏传感器实验:a) 将光敏传感器连接到电路中,并通过示波器监测输出信号。
b) 在不同光照条件下,记录传感器输出信号的变化,并绘制光照强度-电压曲线。
c) 分析曲线,评估光敏传感器的响应速度和线性度。
3. 压力传感器实验:a) 将压力传感器连接到电路中,并通过示波器监测输出信号。
b) 在不同压力条件下,记录传感器输出信号的变化,并绘制压力-电压曲线。
c) 分析曲线,评估压力传感器的灵敏度和可靠性。
实验结果和分析:在温度传感器实验中,我们观察到温度升高时传感器输出信号也随之增加,呈现出较好的线性关系。
这表明温度传感器对温度的变化非常敏感,并且具有较高的稳定性。
在光敏传感器实验中,我们发现光照强度越高,传感器输出信号也越大。
然而,当光照强度超过一定范围时,传感器的输出信号不再线性变化,这可能是由于传感器的饱和效应导致的。
在压力传感器实验中,我们发现压力越大,传感器输出信号也越高。
这表明压力传感器对压力的变化具有较好的灵敏度和可靠性。
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。
传感器测试实验报告

实验一 直流激励时霍尔传感器位移特性实验一、 实验目的:了解霍尔式传感器原理与应用。
二、基本原理:金属或半导体薄片置于磁场中,当有电流流过时,在垂直于磁场和电流的方向上将产生电动势,这种物理现象称为霍尔效应。
具有这种效应的元件成为霍尔元件,根据霍尔效应,霍尔电势U H =K H IB ,当保持霍尔元件的控制电流恒定,而使霍尔元件在一个均匀梯度的磁场中沿水平方向移动,则输出的霍尔电动势为kx U H ,式中k —位移传感器的灵敏度。
这样它就可以用来测量位移。
霍尔电动势的极性表示了元件的方向。
磁场梯度越大,灵敏度越高;磁场梯度越均匀,输出线性度就越好。
三、需用器件与单元:霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、±15V 直流电源、测微头、数显单元。
四、实验步骤:1、将霍尔传感器安装在霍尔传感器实验模块上,将传感器引线插头插入实验模板的插座中,实验板的连接线按图9-1进行。
1、3为电源±5V ,2、4为输出。
2、开启电源,调节测微头使霍尔片大致在磁铁中间位置,再调节Rw1使数显表指示为零。
图9-1 直流激励时霍尔传感器位移实验接线图3、测微头往轴向方向推进,每转动0.2mm 记下一个读数,直到读数近似不变,将读数填入表9-1。
表9-1 X (mm ) V(mv)作出V-X曲线,计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。
五、实验注意事项:1、对传感器要轻拿轻放,绝不可掉到地上。
2、不要将霍尔传感器的激励电压错接成±15V,否则将可能烧毁霍尔元件。
六、思考题:本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的时什么量的变化?七、实验报告要求:1、整理实验数据,根据所得得实验数据做出传感器的特性曲线。
2、归纳总结霍尔元件的误差主要有哪几种,各自的产生原因是什么,应怎样进行补偿。
实验二 集成温度传感器的特性一、 实验目的:了解常用的集成温度传感器基本原理、性能与应用。
二、 基本原理:集成温度传器将温敏晶体管与相应的辅助电路集成在同一芯片上,它能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出,一般用于-50℃-+150℃之间测量,温敏晶体管是利用管子的集电极电流恒定时,晶体管的基极—发射极电压与温度成线性关系。
传感器实验报告范文

传感器实验报告范文引言:传感器是一种能够感受被测量的非电学量并将其转变为电信号输出的装置。
传感器在现代科技中被广泛应用,如环境监测、医疗设备、工业自动化等领域。
本实验主要介绍光敏传感器和温度传感器的基本原理和实验过程。
一、光敏传感器实验1.实验原理光敏传感器是一种通过光敏材料改变阻值来感知光照强度的传感器。
光强越大,光敏器件阻值越小。
本实验使用的光敏传感器为LDR(光敏电阻)。
2.实验器材-LDR-可变电阻-多用途实验板-电源-示波器-连接线3.实验步骤(1)将LDR和可变电阻分别连接至实验板。
(2)将电源正极与可变电阻的一侧连接,电源负极与LDR的一侧连接,示波器负极与LDR的另一侧连接,示波器正极与可变电阻的另一侧连接。
(3)调节可变电阻的阻值,观察示波器上的波形变化。
(4)进行数据记录和分析。
4.实验结果(1)调节可变电阻的阻值,光敏传感器的阻值随之变化。
(2)示波器上的波形变化反应了光敏传感器阻值变化的趋势。
5.实验分析通过实验,我们可以清楚地观察到光敏传感器阻值随光照强度变化的规律。
这个实验原理可以应用在许多实际应用中,如光照控制系统、街道灯自动控制等。
二、温度传感器实验1.实验原理温度传感器是一种通过感知温度变化来输出电信号的传感器。
本实验使用的温度传感器为热敏电阻。
2.实验器材-热敏电阻-可变电阻-多用途实验板-电源-示波器-温度计-连接线3.实验步骤(1)将热敏电阻和可变电阻分别连接至实验板。
(2)将电源正极与可变电阻的一侧连接,电源负极与热敏电阻的一侧连接,示波器负极与热敏电阻的另一侧连接,示波器正极与可变电阻的另一侧连接。
(3)使用温度计测量环境温度,并记录。
(4)调节可变电阻的阻值,观察示波器上的波形变化。
(5)进行数据记录和分析。
4.实验结果(1)调节可变电阻的阻值,温度传感器的阻值随之变化。
(2)示波器上的波形变化反应了温度传感器阻值变化的趋势。
5.实验分析通过实验,我们可以清楚地观察到温度传感器阻值随温度变化的规律。
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。
本实验旨在通过对传感器与检测技术的学习和实践,掌握传感器的工作原理、应用范围以及检测技术的基本方法和实验操作技能,提高实验能力和动手能力。
二、实验仪器与设备。
1. 传感器,温度传感器、光敏传感器、压力传感器。
2. 检测设备,示波器、数字万用表、信号发生器。
3. 实验平台,Arduino开发板、实验电路板、连接线等。
三、实验内容与步骤。
1. 温度传感器实验。
a. 将温度传感器连接至Arduino开发板,并接通电源。
b. 编写Arduino程序,读取温度传感器的数据并通过串口监视器输出。
c. 调节温度传感器周围环境的温度,观察串口监视器的数据变化。
d. 记录实验数据并分析温度传感器的工作原理。
2. 光敏传感器实验。
a. 将光敏传感器连接至Arduino开发板,并接通电源。
b. 编写Arduino程序,读取光敏传感器的数据并通过串口监视器输出。
c. 调节光线强度,观察串口监视器的数据变化。
d. 记录实验数据并分析光敏传感器的工作原理。
3. 压力传感器实验。
a. 将压力传感器连接至Arduino开发板,并接通电源。
b. 编写Arduino程序,读取压力传感器的数据并通过串口监视器输出。
c. 施加不同的压力,观察串口监视器的数据变化。
d. 记录实验数据并分析压力传感器的工作原理。
四、实验结果与分析。
通过本次实验,我们成功地实现了对温度传感器、光敏传感器和压力传感器的实验操作,并获取了相应的实验数据。
通过对数据的分析,我们深入理解了传感器的工作原理和应用场景,掌握了检测技术的基本方法和实验操作技能。
五、实验总结。
本次实验使我们对传感器与检测技术有了更深入的了解,提高了实验能力和动手能力。
通过实验操作,我们不仅掌握了传感器的工作原理和应用范围,还深入理解了检测技术的基本方法和实验操作技能。
这对我们今后的学习和科研工作具有重要的意义。
六、参考文献。
1. 《传感器与检测技术》,XXX,XXX出版社,XXXX年。
传感器检测实验报告

传感器检测实验报告传感器检测实验报告一、引言传感器是一种能够将物理量转化为电信号的装置,广泛应用于各个领域,如工业自动化、环境监测、医疗诊断等。
本实验旨在通过对传感器的检测,了解其工作原理、性能参数以及应用范围。
二、实验目的1. 了解传感器的基本工作原理;2. 掌握传感器的性能参数检测方法;3. 分析传感器的应用场景。
三、实验装置与方法1. 实验装置:传感器、信号采集器、示波器等;2. 实验步骤:a. 连接传感器与信号采集器;b. 设置示波器参数;c. 对传感器进行检测。
四、实验结果与分析1. 传感器工作原理传感器通过感受外界物理量的变化,转化为电信号输出。
常见的传感器类型有温度传感器、压力传感器、光敏传感器等。
不同类型的传感器有不同的工作原理,如热敏电阻式温度传感器利用温度变化导致电阻值的变化,从而输出电信号。
2. 传感器性能参数检测a. 灵敏度:传感器对被测量物理量变化的响应能力。
通过改变被测量物理量,记录传感器输出信号的变化,计算灵敏度。
b. 线性度:传感器输出信号与被测量物理量之间的线性关系程度。
通过改变被测量物理量,记录传感器输出信号,绘制曲线,判断线性度。
c. 分辨率:传感器能够检测到的最小变化量。
通过改变被测量物理量,记录传感器输出信号的变化,计算分辨率。
d. 响应时间:传感器从感受到物理量变化到输出信号变化所需的时间。
通过改变被测量物理量,记录传感器输出信号的变化,计算响应时间。
3. 传感器应用场景a. 工业自动化:传感器在工业生产中广泛应用,如温度传感器用于监测设备温度,压力传感器用于监测管道压力等。
b. 环境监测:传感器用于监测环境中的各种物理量,如光敏传感器用于检测光照强度,湿度传感器用于检测空气湿度等。
c. 医疗诊断:传感器在医疗设备中起着重要作用,如心率传感器用于监测患者心率,血压传感器用于测量患者血压等。
五、实验总结通过本次实验,我们了解了传感器的工作原理、性能参数检测方法以及应用场景。
新型传感器性能测试实验报告

新型传感器性能测试实验报告一、引言随着科技的不断发展,新型传感器在各个领域的应用越来越广泛。
为了评估新型传感器的性能,我们进行了一系列严格的测试实验。
本报告将详细介绍实验的目的、方法、过程、结果以及对结果的分析和讨论。
二、实验目的本次实验的主要目的是全面评估新型传感器在不同条件下的性能表现,包括但不限于精度、灵敏度、响应时间、稳定性和可靠性等方面。
通过对这些性能指标的测试,为新型传感器的进一步优化和应用提供科学依据。
三、实验设备与材料1、新型传感器若干个2、标准测试仪器,如高精度测量仪、示波器、信号发生器等3、实验环境控制系统,包括温度、湿度、压力等调节设备4、数据采集与处理系统四、实验方法1、精度测试将新型传感器与已知精度的标准传感器进行对比测量,在相同的测量条件下,记录两者的测量结果。
计算新型传感器的测量误差,评估其精度水平。
2、灵敏度测试逐渐改变被测量的物理量,观察新型传感器输出信号的变化情况。
绘制传感器输出与输入物理量之间的关系曲线,计算灵敏度。
3、响应时间测试对被测量的物理量施加一个突变,记录新型传感器从接收到变化到输出达到稳定值的时间间隔。
4、稳定性测试将新型传感器置于恒定的工作环境中,连续工作一段时间,定期记录其测量结果。
分析测量结果的变化趋势,评估传感器的稳定性。
5、可靠性测试对新型传感器进行多次重复测量,统计测量结果的一致性。
进行加速寿命试验,模拟传感器在长期使用过程中的性能变化。
五、实验过程1、实验准备对实验设备进行校准和调试,确保其工作正常。
安装和连接新型传感器,设置实验参数。
2、精度测试选择多个测量点,分别使用新型传感器和标准传感器进行测量。
记录测量数据,并进行对比分析。
3、灵敏度测试按照预设的步长改变被测量的物理量,每次改变后等待传感器输出稳定,记录数据。
4、响应时间测试使用快速变化的信号源作为输入,使用示波器观察传感器的输出响应。
5、稳定性测试启动实验环境控制系统,将工作环境调整到设定值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
传感器技术实训报告一、时间:2012年7月2日~7月6日二、实训时间安排及实训内容1、:调试电容式传感器电路;2、:调试半导体应变片传感器3、:调试差动变压器传感器电路;4、:调试霍尔式传感器电路;5、 : 汇报各调试实验结果。
组员:四、实训过程实验一、调试电容式传感器电路测位移(一)实验要求:1、了解电容式传感器工作原理及测量方法;2、按原理图连接线路适当调节并记录相关数据;3、将所记数据输入曲线绘图软件查看实验结果并总结。
(二)实验原理:本次电容式传感器是差动平行变面积式,由两组定片和一组动片组成,当安装于振动台上的动片上、下改变位置,与两组静片之间相对面积发生变化,极间电容也发生相应变化,成为差动电容。
如将上层定片与动片形成的电容Cx1,下层定片与动片形成的电容定为Cx2,当Cx1和Cx2接入双T型桥路作为相邻两臂时,桥路的输出电压与电容的变化有关,即与振动台的位移有关。
(三)实验部件及原理图:电容传感器、电容变换器、差动变换器、低通滤波器、螺旋侧微头、低频振荡器、万用表。
图1(四)实验步骤1、按图1接线,电容变换器和差动放大器的增益适度。
2、装上微测头,带动振动台位移,使电容动片位于两静片中,此时差动放大器输出理论上应为零。
3、以此为起点,向上和向下位移动电容动片,每次0.5mm,直至动片与一组静片全部重合为止。
记录数据,并作出U-X曲线,求得灵敏度。
(数据、曲线图如下)4、低频振荡器输出接“激振1端”,移开微测头,适当调节频率和振幅,使差放输出波形较大但不失真,用示波器观察波形。
表1 (测量范围:0mm~15.0mm)X(mm) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 U(mV) -1719 -1220 -925 -882 -779 -702 -639 -482 -386.9 X(mm) 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 U(mV) -223.9 -73.7 1.7 54 312.3 533 564 779 947 X(mm) 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 U(mV) 1060 1259 1433 1472 1551 1757 1993 1962 2231 X(mm) 13.5 14.0 14.5 15.0 15.5 16.0U(mV) 2342 2447 2605 2516 1623 990实验结果:灵敏度S=△U/△X≈0.2251V/mm;静态误差:K=0.073。
实验二、半导体应变片半桥称重测试(一)实验要求1、连接半导体半桥电路,调试好后进行称重测试;2记录数据并总结得出结论,与单臂电路进行性能比较;3注意半导体应变计的灵敏度及温度效应。
(二)实验原理半导体应变片式传感器是利用半导体材料的“应变效应”进行工作。
当用应变片测试时,应变片要牢固的粘贴在测试体表面,当测件受力放生行变,应变片的敏感栅随同变形,起电阻值也随之发生相应的变化。
通过测试电路,转换成电信号输出显示。
当电桥平衡时,桥路对臂电阻乘积相等,电桥输出为零,在桥臂四个电阻中,电阻的相对变化率为△R/R,个应变片时,∑R=△R/R;当两个应变片组成差动状态工作,测有∑R=2△R/R;用四个应变片组成两个差动对工作,且R1=R2=R3=R4=R,∑R=4△R/R。
可知单臂,半桥,全桥电路的灵敏度依次增大。
(三)实验所需部件及原理图直流稳压电源、电桥、差动放大器、半导体应变计、万用表。
图2(四)实验步骤1、调零。
开启仪器电源,差动放大器增益置100倍(顺时针方向旋到底),“+、-”输入端用实验线对地短路。
输出端接数字电压表,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。
调零后电位器位置不要变化。
2、按图2将实验部件用实验线连接成测试桥路。
桥路中R、WD为电桥中的固定电阻和直流平衡电位器,R1、R2为应变片,(可任选上、下梁中的一片工作片)。
直流激励电源为±2V。
3、确认接线无误后开启仪器电源,并预热数分钟。
调整电桥WD电位器,使测试头系统输出为零。
4、测出电压变化V,砝码个数W=20g/个,画出V-W曲线,求出灵敏度。
(数据表、曲线图如下所示)表2:W(个) 0 1 2 3 4 5 6 7 8V(mV) 0.1 12.3 29.2 49.2 70.4 88.5 112.7 134.2 156.1 W(g) 9 10 11 12 13 14 15 16 17 V(mV) 181.7 205.4 229.5 255.4 283.1 311.1 340.2 371.4 375.0 W(g) 18 19 20 21 22V(mV) 379.6 383.5 388.3 388.7 390.0实验结果:灵敏度S=△V/△W≈1.095mV/g;静态误差K≈0.077。
实验三、差动变压器传感器的调试(一)实验要求1、理解差动变压器测试系统的组成,掌握其线性标定方法;2、测量过程中分别用万用表测量差放输出端口及低通滤波输出端口并记录;3、用示波器两通道观察相敏检波器①、②端口,使其波形符合实验要求。
(二)实验所需部件及原理图差动变压器、音频振荡器、电桥、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、万用表、示波器、测微头。
图3(三)实验原理差动变压器式传感器主要由一个一次绕组、两个二次绕组、活动衔铁及导磁外壳组成,其可看作是互感式电感传感器,把被测量的变化转换为线圈的互感变化,一次侧接入激励电源后,二次侧因互感而产生电压输出。
当绕组间互感随被测量变化时,输出电压将产生相应变化。
变压器的输出U o等于两个二次绕组的感应电动势E₂₁、E₂₂之差,二次侧绕组感应电动势E=-jωMI,M为一次绕组与两个二次绕组的互感系数,I为一次绕组激励电流,则当活动衔铁向上或向下移动时将会改变一次绕组与二次绕组的互感系数,故变压器输出U o∝△M。
差动放大器输出端的输出波形左半部分逐渐下降表示输出电压与激励电压反相,右半部分逐渐升高表示输出电压与激励电压同相。
(四)实验步骤1、按图3接线,差动放大器增益适度,音频振荡器LV端输出5KHz,Vp_p值为2V。
2、调节电桥WD、WA电位器,调节测微头带动衔铁改变其在线圈中的位置,使系统输出为零。
3、旋动测微头使衔铁在线圈中上、下有一个较大的位移,用电压表和示波器观察系统输出是否正负对称(如有削波现象则应减小差动放大器增益)。
如有不对称则需反复调节衔铁位置和电桥、移相器,做到正负输出对称。
4、旋动测微头,带动衔铁向上5mm,向下5mm位移,每旋一周(0.5mm),用两个万用表分别测量差放输出端及低通滤波输出端电压变化,记录电压变化值。
(记录数据表、曲线图如下所示)表3-1(差放输出端电压变化,交流档测量)X(mm) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 V(mV) 763 702 631 559 484 409 328 245 168 X(mm) 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 V(mV) 97.7 21.7 72.0 156.6 240.8 326.7 396 481 564 X(mm) 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 V(mV) 643 722 798 874 946 1020 1091 1156 1225 表3-2(低通滤波输出端电压变化,直流档测量)X(mm)0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 V(mV)-1522 -1387 -1251 -1109 -967 -817 -661 -499 -348.1 X(mm) 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 V(mV)-187 -19.9 140.8 308.8 471 638 801 963 1123 X(mm)9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 V(mV)1279 1431 1581 1729 1870 2013 2152 2277 2410 曲线图3-1(差放输出端特性曲线):曲线图3-2(低通滤波输出端特性曲线):实验四、霍尔式传感器调试(一)实验要求1、了解霍尔式传感器的结构、工作原理;2、掌握使用霍尔传感器做静态位移测试方法;3、调试好电路后测量输出电压变化并记录数据。
(二)实验所需部件及原理图直流稳压电源、电桥、霍尔传感器、差动放大器、万用表、测微头。
图4(三)实验原理霍尔传感器是由工作在两个环形磁钢组成的梯度磁场和位于磁场中的霍尔元件组成。
当通以恒定电流时,霍尔式元件就有电动势输出。
霍尔元件在梯度磁场中上、下移动时,输出的霍尔电势V取决于其在磁场中的位移量X,所以测得霍尔电势的大小便可获知霍尔元件的静位移。
(四)实验步骤1、将直流激励电压严格限定在±2V以免损坏霍尔元件。
2、按图4接线,装上测微头,调节振动圆盘上、下位置,是霍尔元件位于梯度磁场中间位置。
差动放大器增益适度。
开启电源,调节电桥WD,使差放输出为零。
上、下移动振动台,使差放正负电压输出对称。
3、上、下移动测微头各3.5mm,每变化0.5mm(或1.0mm)读取相应的电压值。
并计入下表,作出V-X曲线,求出灵敏度及线性。
表4:X(mm) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 V(mV) -2.2 -3.3 -6.3 -8.1 -10.1 -11.3 -12.3 -13.1 -14.6 X(mm) 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 7.75 8.0 V(mV) -15.4 -16.6 -17.6 -19.3 -25.8 -39.8 -24.1 -13.9 25.2 X(mm) 8.25 8.5 8.75 9.0 9.25 9.5 9.75 10.0 10.25 V(mV) 91.8 183.5 299.8 413.0 558 727 933 1167 1439 X(mm) 10.5 10.75 11.0 11.25 11.5 11.75 12.0 12.25 12.5 V(mV) 1677 1843 2109 2342 2551 2725 2846 2962 3030 曲线图:灵敏度:S=0.339V/mm;静态误差:K=0.196。
五、实训总结匆忙的一周实训眨眼就过了,虽然只安排了四个上午的时间分别调试四种传感器的电路性能,但在我们组成员的共同努力之下基本上完成了老师布置的实验任务。
不管是哪种传感器电路,在实验过程中我们发现实际电路的精准调试比我们想象中的困难,尤其是差动变压器式传感器和霍尔传感器的调试,我们组前后都分别测量了好几次,每次都记录了大量的数据,但基本上大部分都不太理想,甚至得不到较满意的特性曲线,但几经试验调试,我们最终都得出了一两组较为满意的数据,输入绘图软件后得出的曲线也较为理想,灵敏度及静态误差也在合适的允许范围内。