实验箱使用说明书

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数字实验箱的使用

数字实验箱的使用

实验箱使用说明书一.概述电子技术实验箱是提供给学生做电子技术实验的仪器。

它采用模块化箱式结构,即:交、直流电源、直流信号、脉冲信号、电平开关、译码显示、电平输出显示以及备用元器件等共用部分相对固定在实验箱内;它能够满足《模拟电子技术实验》、《数字电子技术实验》以及部分中小型的“电子技术综合设计实验”的要求。

适合于大、专院校实验室为各层次的学生,和中等专业学校的学生,开设“电子技术”实验和“电工电子技术”实验使用的理想设备。

本机有较为灵活使用的特点,部分实验板置于实验箱面板上,用几根支撑柱及螺栓拧紧固定,可灵活方便地按照实验内容进行更换,可提供给学生们自由发挥设计,便于组装连接实验电路。

通过学生自己动手,独立完成规定的和自己感兴趣的实验,可培养和发挥学生的主动性和独创性。

本实验箱的所有电源均为独立的电源板,不占用实验箱面板,将其置于实验箱中,采用接插件及导线方式与面板的相应位置连接,方便维修和维护。

本实验箱面板及实验电路板均采用3 mm厚的环氧树脂板制作,所有插座采用内孔直径为Φ1mm和Φ0.7mm镀铬的通孔铜插座,对应的实验连接导线采用直径为Φ1mm的头部带锥度的可重叠式插头,以及Φ0.6mm的胶皮铜质单芯导线。

机箱选用航空铝合金箱,结实、美观、抗腐蚀。

机箱箱体大小尺寸应满足面板的尺寸(450*310mm2)及安装相应的元器件的情况下,保证安全(即安全又能屏蔽)、实用、美观、紧凑的原则,合理选用机箱箱体。

二.实验箱的组成及技术指标㈠.实验箱面板图㈡.电源:含交流电源部分和直流电压部分。

输入AC220V±10% 50H Z输出:①. AC17V、18V、19V 0.5A 有保险管保险②. AC7V、8V、9V 0.5A 有保险管保险③. DC+12V ≥1A 有过流过压保护④. DC-12V ≥1A 有过流过压保护⑤. DC+5V ≥1A 有过流过压保护1.交流电源部分:图二为面板左上角的一部分。

模拟电路实验箱使用手册

模拟电路实验箱使用手册

预备实验常用电子仪器的使用一、实验目的1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指标、性能及正确使用方法。

2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。

二、实验原理在模拟电子电路实验中,经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。

它们和万用电表一起,可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。

实验中要对各种电子仪器进行综合使用,可按照信号流向,以连线简捷,调节顺手,观察与读数方便等原则进行合理布局,各仪器与被测实验装臵之间的布局与连接如图1所示。

接线时应注意,为防止外界干扰,各仪器的共公接地端应连接在一起,称共地。

信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线,示波器接线使用专用电缆线,直流电源的接线用普通导线。

图1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图1、示波器示波器是一种用途很广的电子测量仪器,它既能直接显示电信号的波形,又能对电信号进行各种参数的测量。

现着重指出下列几点:1)、寻找扫描光迹将示波器Y轴显示方式臵“Y1”或“Y2”,输入耦合方式臵“GND”,开机预热后,若在显示屏上不出现光点和扫描基线,可按下列操作去找到扫描线:①适当调节亮度旋钮。

②触发方式开关臵“自动”。

③适当调节垂直()、水平()“位移”旋钮,使扫描光迹位于屏幕中央。

(若示波器设有“寻迹”按键,可按下“寻迹”按键,判断光迹偏移基线的方向。

)2)、双踪示波器一般有五种显示方式,即“Y1”、“Y2”、“Y1+Y2”三种单踪显示方式和“交替”“断续”二种双踪显示方式。

“交替”显示一般适宜于输入信号频率较高时使用。

“断续”显示一般适宜于输入信号频率较底时使用。

3)、为了显示稳定的被测信号波形,“触发源选择”开关一般选为“内”触发,使扫描触发信号取自示波器内部的Y通道。

4)、触发方式开关通常先臵于“自动”调出波形后,若被显示的波形不稳定,可臵触发方式开关于“常态”,通过调节“触发电平”旋钮找到合适的触发电压,使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上。

半导体器件实验箱,使用说明书

半导体器件实验箱,使用说明书

半导体器件实验箱,使用说明书摘要:一、实验箱简介1.半导体器件实验箱的作用2.实验箱的使用对象二、实验箱的组成1.电源模块2.控制模块3.实验模块三、实验箱的使用方法1.准备工作2.连接电源与控制模块3.连接实验模块4.开始实验四、实验箱的维护与保养1.日常维护2.清洁与保养3.注意事项正文:半导体器件实验箱是一种用于教学、研究和生产实践的实验设备,它可以帮助用户学习和掌握半导体器件的基本原理和特性。

本实验箱适用于高校电子工程、通信工程、微电子等相关专业的学生以及从事半导体器件研究、生产、检测等方面的工作人员。

实验箱主要由电源模块、控制模块和实验模块组成。

电源模块为实验提供稳定的直流电压;控制模块负责对实验过程进行控制和数据采集;实验模块则是用户进行实验操作的部分,包括各种半导体器件、连接线和接口等。

使用实验箱进行实验前,需要做好准备工作,包括检查实验箱及所有附件是否完好无损,确保电源、控制模块等设备工作正常。

然后按照实验箱的连接示意图,将电源模块、控制模块与实验模块连接在一起。

连接完毕后,可以开始进行实验操作。

根据实验要求,通过控制模块对电源模块进行调节,对实验模块进行操作,观察实验现象并记录实验数据。

实验过程中应严格遵守实验操作规程,确保实验安全顺利进行。

实验结束后,需要对实验箱进行维护与保养。

日常维护主要包括保持实验箱内外清洁、避免阳光直射、防止雨淋等。

在清洁与保养方面,应定期对实验箱进行擦拭,注意不要使用有机溶剂清洗,以免损坏表面涂层。

此外,还需注意避免在实验箱附近存放易燃、易爆物品,防止意外事故发生。

总之,半导体器件实验箱是一种十分重要的实验设备,掌握其正确使用方法对于学习半导体器件知识具有重要意义。

高低温交变湿热试验箱操作说明书

高低温交变湿热试验箱操作说明书

高低温交变湿热试验箱操作说明书高低温交变湿热试验箱使用XXX说XXX书环科仪器前言感谢您购买本公司高性能的高低温交变湿热试验箱。

为使您从速掌握本试验箱的正确操作方法,本说明书中详细叙述了安装方法、使用方法、日常维护保养,请充分利用本说明书,谨记注意事项,避免因人为操作不当造成故障,以更久地保持本试验箱的性能。

开机前,请务必阅读本说明书的有关内容。

本公司各类产品均经过严格的品质检验才出厂,您可放心使用,若发现任何困难或问题,请与本公司联系。

环科仪器35℃湿度(%RH)11 2 3 4 5 6温度(℃)78859155%45%38%98%环科仪器一、使用注意事项1、于操作当中,除非有绝对需要,请不要打开箱门,否则可能导致以下不良后果:⑴.高温湿气冲出箱外,非常危险。

⑵.箱门外仍保持高温,易造成烫伤。

⑶.高温空气可能触发火灾报警,产生误动作。

2、请注意本机确实安全接地,以免产生静电感应。

3、避免在3分钟内连续开闭设备。

4、假如箱内放置发热试料时,试料电源掌握请使用外加电源,不要直接使用本电机源。

5、电路断路器,超温保护器,供给本机测试品以及操作者的平安保护,故请定期检查。

6、绝对禁止实验爆炸性、可燃性及高侵蚀性物质。

7、请祥阅本机说明书后方可操作本机。

环科仪器二、操作须知本实验箱绝对不克不及用于对下列物体或含有这些物体的实验:(一)、爆炸物:1、硝化甘醇(乙二醇二硝酸酯)、硝化甘油(丙二醇三硝酸酯)、硝化纤维素及其它爆炸性的硝酸酯类。

2、三硝基苯、三硝基甲苯、三硝基苯酚(苦味酸)及别的爆炸性的硝基化合物。

3、过乙酸、甲基乙基甲酮过氧化物、过氧化苯甲酰以及其它有机过氧化物。

(二)、可燃物:1、自燃物:金属:“锂”、“钾”、“钠”、黄磷、硫化磷、红磷。

赛璐璐类:碳化钙(电石)、磷化石灰、镁粉、铝粉、亚硫酸氢钠。

2、氧化物性质类:(1)氯酸钾、氯酸钠、氯酸铵以及其它的氯酸盐类。

(2)过氧酸钾、过氧酸钠、过氧酸锭以及其它的过氧酸盐类。

教育行业实验箱使用说明书

教育行业实验箱使用说明书

教育行业实验箱使用说明书一、产品概述教育行业实验箱是针对学校实验室教学需求设计的一款实验器材箱。

它结合了实验教学的具体要求,提供了一站式解决方案,包括实验仪器、试剂、配件等。

本说明书将详细介绍实验箱的使用方法和注意事项。

二、使用前准备1. 确保实验箱完好无损,并检查是否有损坏或缺失零件。

2. 检查是否已经购买了所需的试剂和实验仪器。

3. 了解实验的目的、步骤和要求,做好相关的预备知识。

三、实验箱的组装与调试1. 打开实验箱,按照内部标示将各个仪器、试剂和配件摆放整齐。

2. 检查各个仪器是否正确连接,如有需要,根据使用手册进行组装和调试。

3. 保证所有仪器和配件都牢固稳定,确保实验过程中的安全性。

四、实验操作步骤1. 根据实验教材或指导书,仔细阅读实验步骤,并按照要求进行。

2. 注意在实验过程中的安全事项,佩戴好实验室必要的个人防护用品。

3. 操作前先检查仪器和试剂是否处于良好状态,如有损坏或异常现象,应及时更换或修复。

4. 按照实验步骤逐步进行,注意记录实验数据和结果。

5. 操作完毕后,确保将仪器和配件归位整齐。

五、实验后的处理1. 根据实验要求,对实验产生的废弃物和化学试剂进行妥当处理,遵循环保规定。

2. 清洗使用的仪器和配件,确保下次使用前的清洁性和可靠性。

3. 整理实验箱,检查是否有遗漏或损坏的零件,如有需要,及时补充或更换。

六、注意事项1. 在使用实验箱前,请务必认真阅读本使用说明书,按照要求进行操作。

2. 遵守实验室安全规定,佩戴好相应的防护用具。

3. 使用前检查所有仪器和试剂的状态,如有破损或异常现象,请及时更换或修复。

4. 在实验过程中,注意操作细节,严禁盲目放大操作或超出实验要求的范围。

5. 注意实验数据和结果的记录,保证实验结果的准确性和可靠性。

6. 实验结束后,保持实验箱和仪器的干净整洁,妥善存放和保管。

七、维护与保养1. 定期检查实验箱的整体状况,如有损坏或老化的零件,请及时更换。

诚迈 HongZOS 全功能实验箱说明书

诚迈 HongZOS 全功能实验箱说明书

诚迈HongZOS全功能实验箱产品说明书文档版本V1.3发布日期2023/05版权所有©诚迈科技(南京)股份有限公司2023。

保留一切权利。

非经本公司书面许可,任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本文档内容的部分或全部,并不得以任何形式传播。

注意您购买的产品、服务或特性等应受诚迈公司商业合同和条款的约束,本文档中描述的全部或部分产品、服务或特性可能不在您的购买或使用范围之内。

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由于产品版本升级或其他原因,本文档内容会不定期进行更新。

除非另有约定,本文档仅作为使用指导,本文档中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。

诚迈科技(南京)股份有限公司地址:江苏省南京市雨花台区宁双路19号云密城B幢邮编:210012网址:前言概述本文档介绍了诚迈HongZOS全功能实验箱的产品介绍、规格、使用以及资料集等信息。

读者对象本文档主要面向以下人员:●开发人员●行业用户●老师●学生修订记录修改记录累积了每次文档更新的说明。

最新版本的文档包含以前所有文档版本的更新内容。

目录前言 (3)概述 (3)读者对象 (3)修订记录 (3)目录 (4)1了解实验箱 (5)1.1产品简介 (5)1.2功能特点 (5)1.3应用场景 (6)2产品详细介绍 (6)2.1产品外观 (6)2.2主板区域 (7)2.3拓展板区域 (8)2.3.1物联网模块 (9)2.3.2其他拓展模块 (11)2.3.3配件区域 (11)3产品规格 (13)3.1硬件规格 (13)3.2软件规格 (15)4使用实验箱 (15)4.1应用演示(OH+物联网) (15)5产品的其他资料 (19)1了解实验箱1.1产品简介诚迈HongZOS全功能实验箱(以下简称“实验箱”)是诚迈科技在国家大力鼓励信创产业发展的背景下,基于OpenHarmony操作系统,以HongZOS为技术底座,结合主流物联网通信模块,专项研发的一款OpenHarmony创新开发设备,满足实训需求,助力开发者提升OpenHarmony的应用开发。

新扬教育光力学实验箱说明书

新扬教育光力学实验箱说明书

新扬教育光力学实验箱说明书感谢您购买新扬教育光力学实验箱。

本说明书将向您介绍实验箱的组件、使用方法和注意事项,请在使用前仔细阅读。

1. 实验箱组件:- 光源:提供光线的发射源,一般使用白炽灯或激光器。

- 物体:可以是透明的或不透明的,用于实验中的传播和反射光的材料。

- 光屏:用于接收和显示光线的图案或影像的屏幕。

- 光屏架:支撑光屏的架子。

- 透镜和镜片:用于聚焦光线或改变其方向。

- 光管:用于传输光线的透明管道。

- 光屏支架:用于支撑光管。

- 光滤器:用于调节光线的颜色和强度。

- 光屏支架:支撑光滤器。

2. 使用方法:- 将光源放置在实验箱的适当位置上,并接通电源。

- 在光源和光屏之间放置物体,以观察光的传播和反射现象。

- 使用透镜和镜片来调整光线的方向和聚焦程度。

- 在需要时,可以通过添加光滤器来改变光线的颜色和强度。

- 通过调整光管和光屏的位置,可以改变光的路径和图案。

- 使用光屏支架稳定光滤器和光屏。

3. 注意事项:- 在操作实验箱之前,确保电源已关闭并拔掉插头。

- 在更换灯泡或激光器时,使用正确的配件并遵循相关安全操作规程。

- 当调整透镜或镜片时,小心轻触,避免强烈碰撞和划伤。

- 确保光滤器和光屏架稳定,并避免倾斜或摇动。

- 不要直视光源或放大光源的强度,以免损伤眼睛。

- 在进行实验时,保持周围环境安静和干净,以确保准确的观察和测量结果。

我们希望这个实验箱能为您的光力学实验提供帮助。

如果您对使用方法或其他问题有疑问,请随时与我们联系。

祝您实验顺利!。

高温老化试验箱使用说明

高温老化试验箱使用说明

高温老化房产品使用说明书南京环科试验设备有限公司请详细阅读本手册,并根据规定操作,可使您每次皆能顺利地操作使用。

请谨记考前须知,可免除机器因为人操作不当而产生故障,正确的保养方法可延长机器寿命。

本公司各类产品均经过严格的品管检验才出厂,您可安心使用,假设有任何困难或问题,请与代理商联络或直接通知本公司。

一、操作须知本试验绝对不能用于对以下物质或含这些物质的试验:〔一〕、爆炸物:1.硝化甘醇(乙二醇二硝酸酯)、硝化甘油(丙三醇三硝酸酯)、硝化纤维素及其它爆炸性的硝酸酯类。

2.三硝基苯、三硝基甲苯、三硝基苯酚(苦味酸)及其它爆炸性的硝基化合物。

3.过乙酸、甲基乙基甲酮过氧化物、过氧化苯甲酰以及其它有机过氧化物。

〔二〕、可燃物:1、自燃物:金属:"锂"、〞钾〞、"钠"、黄磷、硫化磷、红磷。

赛璐璐类:碳化钙(电石)、磷化石灰、镁粉、铝粉、亚硫酸氢钠。

2、氧化物性质类:(1) 氯酸钾、氯酸钠、氯酸铵以及其它的氯酸盐类。

(2) 过氧酸钾、过氧酸钠、过氧酸铵以及其它的过氧酸盐类。

(3) 过氧化钾、过氧化钠、过氧酸钡以及其它的无机过氧化物。

(4) 硝酸钾、硝酸钠以及其它的硝酸盐类。

(5) 次氯酸钾以及其它的次氯酸盐类。

(6) 亚氯酸钠以及其它的亚氯酸盐类。

〔三〕、易燃物:1、乙醚、汽油、乙醛、氧化丙烯、二硫化碳及其它燃点不到-30℃的物质。

2、普通乙烷、氧化乙烯、丙酮、苯、甲基乙基甲酮及其它燃点在-30℃以上而小于0℃的物质。

3、甲醇、乙醇、二甲笨、酸醋戊酯及其它燃点在0℃以上低于30℃的物质。

4、煤油、轻油、松节油、异戊醇、酸醋及其它燃点在30℃以上低于65℃的物质。

〔四〕、可燃性气体:氢、乙炔、乙烯、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷及其它在温度为15℃时1大气压情况下可能会燃烧的气体。

二、适用范围本高温老化房符合JB7444?空气热老化试验箱?、GB/T3512硫化橡胶或热塑料性橡胶热空气加速老化和耐热试验、GB/T2951.42电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法等国家标准。

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传感信号检测与转换实验箱使用说明书“传感信号检测与转换实验箱”研制项目组2013年1月传感信号检测与转换实验箱使用说明书1、实验箱的组成系统硬件主要由三部分构成:电源模块、传感信号检测转换调理模块、传感信号数字化处理模块。

三个模块各自分立,相互间通过信号线连接。

上位机为PC机。

2、系统电源模块系统电源模块具体由传感信号检测转换调理模块供电电路和传感信号数字化处理模块供电电路两部分构成。

工作原理为交流变直流。

为确保系统用电安全和模拟电路与数字电路两区域的完全的电气隔离,提高系统电路本身的抗电气干扰性能,采用了双绕组输出的单相隔离变压器。

模拟电路模块供电直流稳压电源:±15V,±5V。

数字电路模块供电直流稳压电源;+5V,+3.3V3、传感信号检测转换调理模块传感信号检测转换调理模块电气部分具体包括:霍尔传感器实验模板、电容传感器实验模板、温度传感器实验模板、电涡流传感器实验模板、应变片实验模板、以及三种不同性能与增益信号调理电路模板。

具体布局见图3.1所示。

图3.1传感信号检测转换调理模块布局图3.1应变片实验模板应变片式传感器实验模板如图3.2所示。

图3.2应变片式传感器实验模板实验模板中的R1、R2、R3、R4为金属箔式电阻应变片,没有文字标记的5个电阻符号下面是空的,其中4个组成电桥模型是为实验者组成电桥方便而设,面板上虚线所示电阻为虚设,仅为组桥提供插座。

具体包括:应变片式单臂电桥连接电路、应变片式半桥连接电路、应变片式全桥连接电路。

图中的实线表示电路连接线。

本实验系统中4片金属箔式电阻应变片已安装在平行式悬臂梁上,如图3.3所示。

左上角应变片为R1;右下角为R3;左下角为R4;右上角为R2。

当传感器托盘支点受压时,R1、R3阻值增加,R2、R4阻值减小,可用四位半数显万用进行测量判别。

常态时应变片阻值为350Ω。

加热电阻也已安装在悬臂梁下面,加热丝电阻值为50Ω左右。

此4片应变片已连接在应变片式传感器实验模板上方的R1、R2、R3、R4上。

图3.3金属箔式电阻应变片安装示意图3.2电容传感器实验模板电容传感器实验模板如图3.4所示。

电路由三部分构成:555多谐振荡电路、环形二极管充放电法测量电容电路、L型高低通滤波电路。

电路后续输出端VO1接一级差动放大电路。

图3.4电容传感器实验模板(1)环形二极管充放电法测量电容电路工作原理本实验系统中的电容传感器测量电路选用环形二极管充放电法测量电容电路。

工作原理图如图3.5所示。

555时基芯片构成多谐振荡电路,作为环形二极管充放电法测量电容电路的脉冲激励源。

C3与L1构成无源L型高通滤波器; L2与C5构成无源L型低通滤波器。

图3.5环形二极管充放电法测量电容电路工作原理示意图环形二极管充放电法测量电容电路工作原理:e为正半周时,方波由E1跃变到E2时,电容Cx1和C X2两端的电压皆由E1充电到E2。

对电容Cx1充电的电流i1,对C X2充电的电流i3.。

VD2、 VD4一直处于截止状态。

在T1这段时间内由A点向C点流动的电荷量为q1=C X2(E2-E1);。

e为负半周时,方波由E2返回到E1时,Cx1、C X2放电,它们两端的电压由E2下降到E1,放电电流i2、 i4。

在放电过程中(T2时间内),VD1、VD3截止。

在T2这段时间内由C点向A点流过的电荷量为q2=Cx1(E2-E1)。

流过A、C支路的瞬时电流的平均值I 为 :ΔE 为方波的幅值,ΔE=E2-E1。

I 正比于ΔCx 。

(2)电容传感器结构原理本实验系统的电容传感器可以测量0~±2.5mm 的距离,传感器由两组定片盒一组动片组成。

结构示意图如图3.6所示:当动片上、下改变位置,与两组静片之间的重叠面积发生变化,极间电容也发生相应变化,成为差动电容。

将上层定片与动片形成的电容定位Cx1,下层定片与动片形成的电容定为Cx2,当Cx1 和Cx2接入桥路作为相邻臂时,桥路的输出电压与电容量的变化有关,即与动片的位移有关。

图3.6 圆筒式变面积差动结构电容传感器结构示意图(3)测微头的组成和读数方法电容传感器测试位移实验需要正确安装与使用测微头。

测微头的结构组成和读数方法如图3.7所示:图3.7 测微头结构组成与读数方法示意图测微头组成: 测微头由不可动部分安装套、轴套和可动部分测杆、微分筒、微调钮组成。

测微头读数与使用:测微头的安装套便于在支架座上固定安装,轴套上的主尺有两排刻度线,标有数字的是整毫米刻线(1mm/格),另一排是半毫米刻线(0.5mm/格);微分XX x X x C E f C C E f E E f C E E f C I ∆∆=-∆=---=)()()(21122121筒前部圆周表面上刻有50等分的刻线(0.01mm/格)。

用手旋转微分筒或微调钮时,测杆就沿轴线方向进退。

微分筒每转过1格,测杆沿轴方向移动微小位移0.01毫米,这也叫测微头的分度值。

测微头的读数方法是先读轴套主尺上露出的刻度数值,注意半毫米刻线;再读与主尺横线对准微分筒上的数值、可以估读1/10分度,如图3.7甲读数为3.678mm,不是3.178mm;遇到微分筒边缘前端与主尺上某条刻线重合时,应看微分筒的示值是否过零,如图3.7乙已过零则读2.514mm;如图3.7丙未过零,则不应读为2mm,读数应为1.980mm。

测微头使用:测微头在实验中是用来产生位移并指示出位移量的工具。

一般测微头在使用前,首先转动微分筒到10mm处(为了保留测杆轴向前、后位移的余量),再将测微头轴套上的主尺横线面向自己安装到专用支架座上,移动测微头的安装套(测微头整体移动)使测杆与被测体连接并使被测体处于合适位置(视具体实验而定)时再拧紧支架座上的紧固螺钉。

当转动测微头的微分筒时,被测体就会随测杆而位移。

3.3霍尔传感器实验模板霍尔传感器实验模板如图3.8所示。

图3.8霍尔传感器实验模板本实验系统中霍尔传感器安装位置与方法如图3.9所示:图3.9霍尔传感器安装示意图霍尔传感器是利用霍尔效应,把相关测试量转换为电动势的变化。

霍尔效应把一块载流子导体置于静止的磁场中,当载流子导体中有电流通过时,在垂直于电流方向和磁场的方向上就会产生电动势,这种现象称为霍尔效应,所产生的电动势称为霍尔电势,此载流子导体称为霍尔元件或霍尔片。

霍尔效应原理示意图如图3.10所示。

图3.10 霍尔效应原理示意图一块N 型半导体,长为l ,宽为 b ,厚度为h 的,在半导体长度方向通以电流I ,将其置于的磁感应强度为B 的磁场中(磁场强度方向垂直于半导体平面),则半导体中的载流子电子将会受到洛仑兹力的作用,根据物理学知识: 式中 q 0 —电子的电荷量;v —半导体中电子的运动速度; B —磁场的磁感应强度 F L 方向如图3.10所示。

在力F L 的作用下,按长度方向运动的电子将会向半导体的一侧偏移,形成电子累积,而在另一侧将会累积正电荷,从而又在两侧之间形成一附加内场E H ,即霍尔电场。

此时霍尔电场E H 两端之间的电位差U H 霍尔电势)为:霍尔常数 R H :霍尔元件灵敏度(灵敏系数)K H :所以霍尔电势与磁感应强度B 和激励电流I 成正比,与霍尔片厚度长反比。

因而在实际应用中为了提高灵敏系数,霍尔元件常常制成薄片形状。

霍尔元件的结构很简单,它由霍尔片、引线和壳体三部分构成,如图3.11(a)所示。

霍尔片是一块矩形半导体薄片,在它的四个端面引出四根引线,其中引线1和3为激励电压或vBq F L 0=H H bE U =BIK U H H =ned d R K H H 1==ne R H 1=d IB ne U H ⋅=1d IBR U H H ⋅=电流引线,称为激励电极。

引线2和4为霍尔电势输出引线,称为霍尔电极。

其等效电路和电路符号如图3.11(b)所示。

霍尔片材料常用的主要有锗、硅、砷化铟、锑化铟等半导体材料,霍尔元件壳体由不具有导磁性的金属、陶瓷或环氧树脂封装而成。

图3.11 霍尔元件结构外形、图形符号、基本测量电路示意图3.4电涡流传感器实验模板电涡流传感器实验模板如图3.12所示:图3.12电涡流传感器实验模板本实验的电涡流传感器测量电路为变频调幅式测量电路,电路组成:(1)T1、C1、C2、C3组成电容三点式振荡器,产生频率为1MHz左右的正弦载波信号。

电涡流传感器接在振荡回路中,即传感器线圈是振荡回路的一个电感元件。

振荡器的作用是将位移变化引起的振荡回路的Q值变化转换成高频载波信号的幅值变化。

(2)D1、C5、L2、C6组成了由二极管和LC形成的π形滤波的检波器。

检波器的作用是将高频调幅信号中传感器检测到的低频信号取出来。

(3)T2组成射极跟随器。

射极跟随器的作用是输入、输出匹配以获得尽可能大的不失真输出的幅度值。

电涡流传感器是通过传感器端部线圈与被测物体(导电体)间的间隙变化来测物体的振动相对位移量和静位移的,它与被测物之间没有直接的机械接触,具有很宽的使用频率范围(从0~10Hz)。

当无被测导体时,振荡器回路谐振于f0,传感器端部线圈Q0为定值且最高,对应的检波输出电压Vo 最大。

当被测导体接近传感器线圈时,线圈Q值发生变,振荡器的谐振频率发生变化,谐振曲线变得平坦,检波出的幅值Vo变小。

Vo变化反映了位移x的变化。

Q值测试法谐振曲线如图3.13所示。

图3.13 Q值测试法谐振曲线本实验的电涡流传感器是一个平绕线圈。

电涡流传感器与测微头的安装方法与位置见图3.14所示。

图3.14电涡流传感器安装示意图电涡流传感器工作原理是依据电涡流效应,如图3.15所示:当高频(100kHz左右)信号源产生的高频电压施加到一个靠近金属导体附近的电感线圈J1时,将产生高频磁场H1。

如被测导体置于该交变磁场范围之内时,被测导体就产生电涡流i2。

电涡流也将产生一个新的磁场H2。

H2与H1方向相反,因而抵消部分原磁场,从而导致线圈的电感量、阻抗和品质因素发生改变。

i2在金属导体的纵深方向并不是均匀分布的,而只集中在金属导体的表面,这称为集肤效应(也称趋肤效应)。

集肤效应与激励源频率f、工件的电导率σ、磁导率μ等有关。

频率f越高,电涡流的渗透的深度就越浅,集肤效应越严重。

电涡流线圈受电涡流影响时的等效阻抗Z的函数表达式为:Z=R+jωL=f(i1、f、μ、σ、r、x)如果控制上式中的i1、f、μ、σ、r不变,电涡流线圈的阻抗Z就成为间距x的单值函数,这样就成为非接触地测量位移的传感器。

图3.15电涡流传感器工作原理示意图3.5温度传感器实验模板温度传感器实验模板如图3.16所示。

具体包括:Pt100铂电阻测温、K热电偶(镍铬-镍硅热电偶):集成电流型温度传感器AD590测温、数字温度传感器DS18B20测温电路。

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