过程参数与仪表检测实验1至6
过程参数检测及仪表第2章 误差分析及处理
按误差出现的规律，将下列误差进行分类
1、用一只电流表测量某电流，在相同条件下每隔一定时间重复 测量n次，测量数值间有一定的偏差。 2、用万用表测量电阻时，由于零点没有调整，测得的阻值始终 偏大。 3、由于仪表放置的位置问题，使观测人员只能从一个非正常角 度对指针式仪表读数，由此产生的读数误差。 4、由于仪表刻度（数值）不清楚，使用人员读错数据造成的误 差。 5、用热电偶测量温度，由于导线电阻引起的测量误差。 6、要求垂直安装的仪表，没有按照规定安装造成的测量误差。
b a c e d
t
曲线a是恒定系统误差 曲线b是线性变化系统误差 曲线c是非线性变化系统误差 曲线d是周期性变化系统误差 曲线e是复杂规律变化系统误差
再现性 --- 偏差（Deviation） 理论分析/实验验证 --- 原因和规律 --- 减少/消除
系统误差是有规律性的，因此可以 通过实验的方法或引入修正值的方 法计算修正，也可以重新调整测量 仪表的有关部件予以消除。
改变测量条件（如方向）--- 两次测量结果的误差符号相反 --- 平均值消除带有间隙特性的定值系统误差 例：千分尺 --- 空行程（刻度变化，量杆不动）--- 系统误差 正反两个方向对准标志线——不含系统误差－a， 空程引起误差－ε 顺时针 ---
d = a+ε
逆时针 --- d ' = a − ε 正确值 --- a = ( d + d ' ) / 2
第二章 测量误差的分析与处理
第一节 测量误差的概念
实验结果 --- 实验数据 --- 与其理论期望值不完全相同
1、测量误差的产生原因 （1）检测系统误差 （2）环境误差 （3）方法误差 （4）人员误差
2、测量误差的分类
化工自动化及仪表电子教案过程参数的检测与仪表
第二章过程参数的检测与仪表教学要求：掌握检测仪表的基本性能指标（精度等级、变差、灵敏度等）掌握压力的检测方法（液柱测压法、弹性变形法、电测压法）学会正确选用压力计掌握应用静压原理测量液位和差压变送器测量液位时的零点迁移差压式流量计测量原理，常用节流元件，转子流量计结构、测量原理掌握容积式流量计（腰轮流量计）结构、工作原理、使用场合掌握应用热电效应测温原理掌握补偿导线的选用掌握冷端温度补偿的四种方法；了解热电偶结构，分类重点：弹性变形法、电测压法压力计选用应用差压变送器测量液位的零点迁移问题补偿导线的选用和冷端温度补偿难点：确定精度等级，压电式测量原理应用差压变送器测量液位的零点迁移问题第三导体定理电桥补偿法§2.1 概述一、检测过程及误差1．检测过程检测过程的实质在于被测参数都要经过能量形式的一次或多次转换，最后得到便于测量的信号形式，然后与相应的测量单位进行比较，由指针位移或数字形式显示出来。
检测误差误差-------测量值和真实值之间的差值误差产生的原因：选用的仪表精确度有限，实验手段不够完善、环境中存在各种干扰因素，以及检测技术水平的限制等原因，根据误差的性质及产生的原因，误差分为三类。
（1）系统误差------------在同一测量条件下，对同一被测参数进行多次重复测量时，误差的大小和符号保持不变或按一定规律变化特点：有一定规律的，一般可通过实验或分析的方法找出其规律和影响因素，引入相应的校正补偿措施，便可以消除或大大减小。
误差产生的原因：系统误差主要是由于检测仪表本身的不完善、检测中使用仪表的方法不正确以及测量者固有的不良习惯等引起的。
（2）疏忽误差------------明显地歪曲测量结果的误差，又称粗差，特点：无任何规律可循。
误差产生的原因：引起的原因主要是由于操作者的粗心（如读错、算错数据等）、不正确操作、实验条件的突变或实验状况尚未达到预想的要求而匆忙测试等原因所造成的。
过程参数检测与变送
二、检测仪表的性能指标 （）
、仪表精度
仪表精度 绝对 仪误 表差 量的 程最1大 000值 0
仪表精度等级常以○1或△1的形式标于仪表的面板上， 我国过程检测控制仪表的精度等级有、、、、、、、、等，
A 1 —— 转子最大的横截面积。
、转子流量计 适用于测量管径在以下管道的流量（小流量的测量） 流体的流速越快，转子上 升越高。平衡时，转子会稳定 在一定的高度上。
、椭圆齿轮流量计
Q4nV
其中：
n ：椭圆齿轮的转速， V ：半月牙形的容积。
、电磁流量计 用以测量管道中导电性液体的体积流量。 运用法拉弟电磁感应定律
：流量系数，与节流装置
的型式、尺寸、取压方式 等因素有关；
p1 p2：差压计测得的孔板前 后的静压力差。
、转子流量计 适用于测量管径在以下管道的流量（小流量的测量）
流体的流速越快，转子上 升越高。平衡时，转子会稳定 在一定的高度上。
转子在锥形管流体中的平衡条件为：
V 1 (1 -2 ) = ( p 1 - p 2 ) A 1 (1 )
右手定则
三、液位传感器
、浮力式液位计（）
、静压式液位计
PH
容器内取压平面上的静压力
、电容式液位计 用以测量导电液体
原理：平行板电容器之间填充 的介质发生变化时，电 容量的大小发生变化。
C
2
ln D
H
KH
d
：绝缘导管的介电系数
、超声波传感器
、激光测距仪
四、传感器的选用
、根据测量范围和精度要求，确定仪表量程和精度等级； 某些传感器在量程的〜范围内测量较准确。 精度等级根据具体系统的控制要求而定，精度等级越高，
过程控制与仪表课程设计
过程控制与仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解过程控制的基本概念，掌握仪表的种类、工作原理及其在工业中的应用。
2. 使学生掌握过程控制系统的数学模型，了解被控对象、控制器、执行器等组成部分的特性。
3. 让学生了解过程参数的检测与变送原理，掌握各类传感器的使用方法和调试技巧。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析、解决实际过程控制问题的能力，能设计简单的过程控制系统。
2. 培养学生动手操作仪表，进行系统调试、故障排除的能力。
3. 提高学生的团队协作能力和沟通能力，能在小组合作中发挥各自优势，共同完成过程控制系统的设计与优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对过程控制与仪表领域的兴趣，激发学生主动学习的积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合，提高学生的工程素养。
3. 引导学生关注过程控制技术在实际生产中的应用，认识到学习本课程的实际意义，增强学生的社会责任感。
课程性质：本课程为专业技术课程，旨在使学生掌握过程控制与仪表的基本理论、方法和技术，培养学生的实际操作能力和工程素养。
学生特点：高二年级学生，已具备一定的物理、数学基础，对工程技术有一定了解，具备初步的分析问题和动手能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强化学生的实际操作能力，提高学生解决实际问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 过程控制基本概念：控制系统的分类、性能指标、稳定性与可控性。
2. 仪表及传感器：仪表的分类及工作原理，常见传感器（如温度、压力、流量传感器）的原理与应用。
3. 过程控制系统的数学模型：被控对象、控制器、执行器的数学描述，传递函数与方框图。
4. 控制器设计：PID控制算法，参数整定方法，串、并联控制系统的设计与分析。
5. 过程参数检测与变送：检测原理，变送器的种类及特性，信号处理与传输。
6. 过程控制系统的实现：控制系统硬件、软件组成，系统调试与优化。
过程参数检测及仪表 常太华
（一）绪论测量过程有三要素：一是测量单位；二是测量方法；三是测量工具。
测量的定义：测量是利用某种工具并以实验或计算的方法获取被测参数数值的过程。
绝对误差：仪表的测量值和真实值之间的代数差。
示值误差：示值误差是指仪表的某一个测量值（示值）的误差，它反映在该点仪表示值的准确性。
基本误差：在规定的正常工作条件下，仪表整个量程范围内各点示值误差中绝对值最大的误差称为仪表的基本误差。
允许误差：按计量部门的规定，仪表厂家保证某一类仪表的基本误差不超过某个规定的数值，此数值就被称为仪表的允许误差（容许误差）注意: 允许误差是一种极限误差，在仪表刻度范围内各点的示值误差均应保证小于至多等于允许误差值。
测量误差的来源有三个方面：测量仪器的精度，观测者技术水平，外界条件的影响。
该三个方面条件相同的观测称为等精度测量。
精确度等级:以引用误差（γa）的形式表示的允许误差去掉百分号剩下的数值就称为仪表的精确度等级（或准确度等级），俗称精度级。
仪表的灵敏度：仪表的灵敏度是指其输出信号的变化值与对应的输入信号变化值的比值。
线性度反映仪表的输入一输出特性曲线与选用的对比直线之间的偏离程度。
线性度又称为非线性误差。
# 输入量上升和下降时，同一输入量相应的两输出量平均值之间的最大偏差与量程之比的百分数称为仪表的回差。
产生的原因：它通常是由于仪表运动系统的摩擦、间隙、弹性元件的弹性滞后等原因造成的。
分辨率反映仪表对输入量微小变化的反应能力。
重复性：同一工作条件下，按同一方向输入信号，并在全量程范围内多次变换信号时，对应同一输入值，仪表输出值的一致性成为重复性。
仪表的可靠性：保险期：仪表使用后能有效地完成规定任务的期限，超过了这一期限可靠性就逐渐降低。
有效性：仪表在规定时间内能正常工作的概率。
概率的大小取决于系统故障率的高低、发现故障的快慢和故障修复时间的长短。
狭义可靠性：由结构可靠性和性能可靠性两部分组成。
前者指仪表在工作时不出故障的概率，后者指仪表能满足原定要求的概率。
实验1指导书 常用仪器仪表的使用(电工)
常用仪器仪表的使用一、实验目的1．了解常用电工测量仪表的分类、用途。
2．掌握电源、信号源、测量仪表的正确使用方法，掌握用示波器测量交流信号的电压幅值、周期、频率等参数。
3．熟悉NEEL-II型电工电子实验装置。
二、实验预习1．打印实验指导书，预习实验的内容，了解本实验的目的、原理和方法。
2．计算各表中要求的电压、电流理论值，写出计算过程。
三、实验设备与仪器NEEL-II型电工电子实验装置：含直流电压表、直流电流表、交流电压表、交流电流表、功率与功率因数组合表、交流毫伏表、直流电压源、直流电流源、交流电源、函数信号源及实验电路。
双踪示波器。
四、实验原理1．电压表、电流表、交流功率表的使用方法。
电压测量电流测量功率测量图1 电压表、电流表、功率表的使用方法2．交流毫伏表：用于测量电路中的交流信号电压有效值。
3．函数信号源：用于产生幅值和频率可调的交流信号（正弦波、方波、三角波）。
信号源输出信号的调节：调节“波形选择”开关可选择输出信号波形（正弦波、方波、三角波）。
调节“频率选择”开关，配合“频率粗调”、“频率细调”旋钮可调出信号发生器输出频率范围内任意一种频率，LED显示窗口将显示出相应频率值。
调节“输出衰减”开关和“幅值调节”旋钮可得到所需要的输出电压。
4．电源：包括直流可调稳压电源（0～30V），直流可调稳流电源（0～500mA），三相四线制的交流电源，单相交流电源（0～250V ）。
图2 三相交流可调电源与单相交流可调电源5．数字万用表：测量直流和交流电压、电流、电阻等。
某些万用表还可以测量三极管、二极管、电容和频率等。
① 型号栏；② 液晶显示屏：显示测量数值； ③ 发光二极管：通断检测报警；④ 档位开关：改变测量功能、量程及开关机； ⑤ 20A 电流测试正极插座； ⑥ 200mA 电流测试正极插座； ⑦ 电容、温度、及公共负极插座； ⑧ 电压、电阻及二极管正极插座； ⑨ 三极管测试插座； ⑩ 背光灯/自动关机开关。
过程控制与仪表实验指导书
过程控制与仪表实验指导书电子信息工程学院2012年9月目录目录........................................................................ 第一章安全注意事项 .. (1)1.1防止触电 (1)1.2防止烫伤 (1)1.3防止损坏 (1)1.4其他注意事项 (2)第二章 A3000过程控制实验系统说明 (3)2.1现场系统 (3)实验一对象飞升特性曲线实验 (6)1.1实验目的 (6)1.2实验要求 (6)1.3实验设备及系统组成 (6)1.4操作步骤和调试 (8)1.5实验结果 (9)1.6实验思考 (9)实验二单容水箱液位变频器控制实验 (10)2.1实验目的 (10)2.2实验要求 (10)2.3实验设备及系统组成 (10)2.4操作步骤和调试 (10)2.5实验结果 (11)2.6实验思考 (11)实验三单容水箱液位调节阀控制实验 (12)3.1实验目的 (12)3.2实验要求 (12)3.3实验设备及系统组成 (12)3.4操作步骤和调试 (13)3.5实验结果 (14)3.6实验思考 (14)实验四流量调节阀控制实验 (15)4.1实验目的 (15)4.2实验要求 (15)4.3实验设备及系统组成 (15)4.4操作步骤和调试 (16)4.5实验结果 (17)4.6实验思考 (17)第一章安全注意事项安全注意事项：在安装、操作、维护或检查本系统之前．一定仔细阅读以下安全注意事项。
在熟悉设备的知识、安全信息及全部有关注意事项以后使用。
在本使用说明书中，将安全注意事项等级分为“危险”和“注意”。
！危险：不正确的操作造成的危险情况，将导致死亡或重伤的发生。
！注意：不正确的操作造成的危险情况，将导致一般或轻微的伤害或造成物体的硬件损坏。
注意：根据情况的不同，“注意”等级的事项也可能造成严重后果。
请遵循两个等级的注意事项，因为它们对于个人安全都是重要的。
过程检测技术及仪表
b. 分辨率： （一般反映测量中间过程指标） 在仪表测量范围内，能引起仪表示值可见响应的 被测变量的最小变化量。
分辨率是仪表灵敏度的一种表现；一般情况下仪 表的灵敏度高则分辨率也高。
②死区 （起始位评价指标） 输入信号的变化量不能引起输出量发生可观察变 化的有限区间。区间内仪表灵敏度为零。
此类仪表往往无特殊的防水、防尘措施。对于 温度、相对湿度、机械振动等的允许范围也较小。
仪表的精度等级较工业用表为高，不适于远距 离观察及传送信号等。 (一般精度等级高于0.1级）
工业仪表： 是长期使用于实际工业生产现场的检测仪表与检 测系统。
仪表应具有可靠的防护，能抵御恶劣的环境条 件，且醒目的显示。
② 课程重点： 检测系统中的有关概念（含误差分析）； 各种工业参量的检测原理、信号转换电路构成原理； 检测方案（系统）的设计方法及应用特点。
4) 基础知识（前期课程） 电路，电子线路
5) 主要参考书 张宏建，《自动检测技术及装置》，化学工业
出版社，2004 杜维，《过程检测技术及仪表》，化学工业出
Us
R2
R3
U0
R1
RW
RW
Rt
热电阻信号调理电路
B
T
mV
A
接触式和非接触式 依据敏感元件与被测介质间的位置关系分类
接触式：检测元件需与被测介质接触， 例如：利用热电阻测温
非接触式：检测元件不需接触被测介质， 例如辐射式测温
平衡法和不平衡法 此项主要针对转换器件
c. 依仪表应用能源分类 机械式：
过程检测技术及仪表
大连理工大学电信与电气学部 主讲教师： 宋 彤
0 绪论
化工仪表及自动化教案第1-6章
《化工仪表及自动化》绪论内容提要:1.化工自动化的含义2.化工生产过程自动化的目的3.化工自动化的发展情况4.化工仪表及自动化系统的分类5.本学科的作用★2学时★1.化工自动化的含义✧是化工、炼油、食品、轻工等化工类型生产过程自动化的简称。
✧在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法，称为化工自动化。
2.化工生产过程自动化的目的✧加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量。
✧减轻劳动强度，改善劳动条件。
✧能够保证生产安全，防止事故发生或扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的。
✧生产过程自动化的实现，能根本改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。
3.化工自动化的发展情况✧20世纪40年代以前绝大多数化工生产处于手工操作状况，操作工人根据反映主要参数的仪表指示情况，用人工来改变操作条件，生产过程单凭经验进行。
低效率，花费庞大，见图。
✧20世纪50年代到60年代人们对化工生产各种单元操作进行了大量的开发工作，使得化工生产过程朝着大规模、高效率、连续生产、综合利用方向迅速发展。
✧20世纪70年代以来，化工自动化技术又有了新的发展已发展为综合自动化，应用的领域和规模越来越大；显示了知识密集化、高技术集成化的特点；智能化程度日益增加。
✧20世纪末，计算机、信息技术的飞速发展，引发了自动化系统结构的变革。
4. 化工仪表及自动化系统的分类✧需要测量和控制的参数是多种多样的，主要有热工量（压力、流量、液位、温度）和成分（或物性）量。
✧化工自动化仪表按其功能分为：检测、显示、控制仪表和执行器。
✧由上述各类仪表，可以构成自动检测、自动操纵、自动保护和自动控制四种自动化系统。
5.本学科的作用化工生产过程自动化是一门综合性的技术学科。
它应用自动控制学科、仪器仪表学科及计算机学科的理论与技术服务于化学工程学科。
仪表实验报告
实验一温度控制系统（一）一、实验目的1、了解温度控制系统的组成环节和各环节的作用。
2、观察比例、积分、微分控制规律的作用，并比较其余差及稳定性。
3、观察放大倍数P、积分时间I、微分时间dt对控制系统（闭环特性）控制品质的影响。
二、温度控制系统的组成电动温度控制系统是过程控制系统中常见的一种，其作用是通过一套自动控制装置，见图1，使炉温自动维持在给定值。
图1 温度控制系统炉温的变化由热电偶测量，并通过电动温度变送器转化为标准信号4～20mA直流电流信号，传送到电子电位差计进行记录，同时传送给电动控制器，控制器按偏差的大小、方向，通过预定控制规律的运算后，输出4～20mA直流电流信号给可控硅电压调整器，通过控制可控硅的导通角，以调节加到电炉（电烙铁）电热元件上的交流电压，消除由于干扰产生的炉温变化，稳定炉温，实现自动控制。
三、实验内容1、在相同扰动作用下，作出两条不同比例度的纯比例温度控制动态曲线，综合分析比例度对控制系统的影响。
2、在相同扰动作用下，作出两条相同比例度不同积分时间的比例积分温度控制动态曲线，分析积分时间对控制系统的影响3、作出比例积分微分温度控制动态曲线，综合分析微分时间对控制系统的影响。
4、观察小比例度时的温度两只动态曲线，综合分析原因。
四、实验步骤1、观察系统各环节的结构、型号、电路的连接，熟悉可控硅电压调整器和电动控制器上各开关、旋钮的作用。
2、控制系统闭环特性的测定：在以下实验中使用的P1 ，P2 ，I1，I2 ，dt1，Cr1的具体数值由各套实验装置具体提供。
（1）考察比例作用将δ置于某值P1 ，积分时间置最大（I=999），微分时间dt置于提供值不变，Cr1置于7，将干扰开关从“短”切向“干扰”，产生一个阶跃干扰（此时为反向干扰），同时在记录仪的记录线上作一记号，以记录阶跃干扰加入的时刻，观察并记录在纯比例作用下达到稳定的时间及余差大小。
（2）考察积分作用保持P=P1不变，置I=I1，同时在记录仪的记录线上作一记号，以记录积分作用加入的时刻，注意观察积分作用如何消除余差，直到过程基本稳定。
- 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)。
北京XX大学实验报告课程（项目）名称：过程参数检测及仪表学院：专业：班级：学号：姓名：成绩：2013年12月10日实验一金属箔式应变片性能—单臂电桥一、任务与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。
二、实验仪器实验仪器：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。
三、原理（条件）金属箔式应变片是一种敏感器件，当它在外力作用下发生机械变形时，其电阻丝阻值发生变化，这就是电阻应变效应，通过它将被测部位的受力状态变化转化为阻止的变化。
再通过电桥可以把电阻的变化转化为电压的变化，从而其输出反映了相应的受力状态。
单臂电桥输出电压。
四、内容与步骤（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。
（2）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。
（3）根据图4接线R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。
Rx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然后将F／V表置2V档，再调电桥W1（慢慢地调），使F／V图4（4）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）（5）——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 记一个数值并整理到表格中。
（6）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）。
（7）实验完毕，关闭主、副电源，所有旋钮转到初始位置。
注意事项：五、数据处理（现象分析）（1）梁的自由端产生位移时F ／V 表显示的数值变化：／V 表显示的电压相应变化）。
实验测的灵敏度S=0.022 V/mm六、结论通过实验过程，进一步加深了对金属箔式应变片工作原理的了解，通过对实验测的的数据进行处理得出了结果，利用Excel 软件计算出了实验用的应变片的灵敏度为 S=0.022 V/mm实验二差动变面积式电容传感器的静态及动态特性一、任务与目的了解差动变面积式电容传感器的原理及其特性。
二、实验仪器所需单元及部件：电容传感器、电压放大器、低通滤波器、Ｆ／V表有关旋钮的初始位置：电压放大器增益旋钮置于中间，Ｆ／V表置于Ｖ表２Ｖ档，测微头调整为10mm（高度可根据实际情况略作改动），使电容器动片处在电容极板的中间位置。
测微头主尺（1mm）;副尺(0.01mm),副尺转动一圈是0.5mm,副尺上一共有50个格，每格表示0.01mm。
三、原理（条件）电容式传感器有多种形式，本仪器中差动变面积式。
传感器由两组定片和一组动片组成。
当安装于震动台上的动片上、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。
如将上层定片与动片形成的电容定为 Cx1 ，下层定片与动片形成的电容为 Cx2 ，当将 Cx1 和 Cx2 接入桥路作为相邻两臂时，桥路的输出电压与电容量的变化有关，即与振动台的位移有关。
四、内容与步骤（１）按图2接线。
信号转换过程：电容－>电压－>电压放大－>直流电压－>数字显示图2（２）F／V表打到20V，调节电容变换器（电容放大器）增益，使输出为零。
（３）转动测微头,每次0.1mm，（可根据实际情况决定每次转动测微头的位移数）记下此时测微头的读数及电压表的读数，直至电容动片与上（或下）静片复盖面积最大为止。
（４）计算系统灵敏度Ｓ。
Ｓ＝ΔＶ／ΔＸ（式中ΔＶ为电压变化，ΔＸ为相应的梁端位移变化），并作出Ｖ－Ｘ关系曲线。
（画出线性特性较好的区域，并计算这段区域的灵敏度值）五、数据处理（现象分析）退回测微头至初始位置。
并开始以相反方向旋动。
同上法，记下X(mm)及 V(mv)值。
（2）计算系统灵敏度Ｓ。
Ｓ＝ΔＶ／ΔＸ（式中ΔＶ为电压变化，ΔＸ为相应的梁端位移变化），并作出Ｖ－Ｘ关系曲线。
（画出线性特性较好的区域，并计算这段区域的灵敏度值）图标如下，发现整条线性度都比较好，故选择所有数据区域进行计算计算系统灵敏度Ｓ=0.027 V/mm六、结论实验中可以发现当差动电容的动片位置上下移动时，与两组静片之间的重叠面积发生改变，从而引起极间电容发生改变使电路输出变化，实现传感功能，通过实验加深了对差动变面积式电容传感器的工作原理的理解，并且通过测得的实验数据进行分析整理，计算得到系统灵敏度为Ｓ=0.027 V/mm实验三扩散硅压阻式压力传感器实验一、任务与目的了解扩散硅压阻式压力传感器的工作原理和工作情况。
二、实验仪器（条件）所需单元及部件：主、副电源、直流稳压电源、差动放大器、F/V显示表、压阻式传感器(差压)、压力计。
旋钮初始位置：直流稳压电源±4V档，F/V表切换开关置于2V档，差放增益适中或最大，主、副电源关闭。
三、原理（条件）扩散硅压阻式压力传感器是利用单晶硅的压阻效应制成的器件，也就是在单晶硅的基片上用扩散工艺(或离子注入及溅射工艺)制成一定形状的应变元件，当它受到压力作用时，应变元件的电阻发生变化，从而使输出电压变化。
四、内容与步骤（1）了解所需单元、部件、传感器的符号及在仪器上的位置。
（见附录三）(2) 如图３０A将传感器及电路连好，注意接线正确，否则易损坏元器件。
图３０A(3) 如图３０B接好传感器供压回路。
图３０B(5) 将加压皮囊上单向调节阀的锁紧螺丝拧松。
（6）开启主、副电源，调整差放零位旋钮，使电压表指示尽可能为零，记下此时电压表读数(7) 拧紧皮囊上单向调节阀的锁紧螺丝，轻按加压皮囊，电压表有压力指示时，记下此时的读数，并将数据填入表格中记录。
注：根据所得的结果计算系统灵敏度S= ΔV／ΔP，并作出V-P关系曲线，找出线性区域。
五、数据处理（现象分析）（1）拧紧皮囊上单向调节阀的锁紧螺丝，轻按加压皮囊，电压表的读数随压力的变化如下表：（2）根据所得的结果计算系统灵敏度S= ΔV／ΔP，并作出V-P关系曲线，找出线性区域。
六、结论通过实验进一步了解了扩散硅压阻式压力传感器的工作原理，并且观察了实过程中的工作状况，通过对实验数据的整理计算，得出实验仪器的灵敏度为S=92.35 V/Kpa实验四霍尔式传感器的特性—直流激励一、任务与目的了解霍尔式传感器的原理与特性。
二、实验仪器所需单元及部件：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。
三、原理（条件）霍尔式传感器是由两个环形磁钢组成梯度有头磁场和位于梯度磁场中的霍尔元件组成，当霍尔元件通过恒定电流时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、内容与步骤（１）了解霍尔式传感器的结构及实验仪上的安装位置，熟悉实验面板上霍尔片的符号。
霍尔片安装在实验仪的振动圆盘上，两个半圆永久磁钢固定在实验仪的顶板上，二者组合成霍尔传感器。
（２）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小位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F／V2１接线，Ｗ１、r为电桥单元的直流电桥平衡网络。
图2１（３）装好测微头，调节测微头与振动台吸合并使霍尔片置于半圆磁钢上下正中位置，记下此时测微头的读数。
（４）开启主、副电源调整Ｗ１使电压表指示为零。
（５）上下旋动测微头，记下电压表的读数，建议每0.1mm（副尺转过10个格）读一个数，将读数填入下表：（６）将测微头调制初始位置，然后旋转测微头向相反方向转动，建议每0.1mm读一个电压表的读数，将读书填入表格中（７）作出Ｖ－Ｘ曲线指出线性范围，求出灵敏度，关闭主、副电源。
五、数据处理（现象分析）（1）上下旋动测微头，记下电压表的读数，每0.1mm（副尺转过10个格）读一个数，读数见（2）将测微头调制初始位置，然后旋转测微头向相反方向转动，每0.1mm读一个电压表的读书，读数见下表：（3）作出Ｖ－Ｘ曲线指出线性范围，求出灵敏度。
由图表可知，当测微器从9.500mm旋转至11.300mm时线性度较好，取此段数据进行计算得出灵敏度S=0.081V/mm六、结论通过实验进一步了解了霍尔式传感器的直流激励特性，并且观察了实过程中的工作状况，通过对实验数据的整理计算，得出实验仪器的灵敏度为S=0.081V/mm实验五热电偶原理及现象一、任务与目的了解热电偶的原理及现象二、实验仪器所需单元及附件：－15V不可调直流稳压电源、差动放大器、F／V表、加热器、热电偶、水银温度计（自备）、主副电源旋钮初始位置：F／V表切换开关置2V档，差动放大器增益最大。
三、原理（条件）二种不同的金属导体互相焊接成闭合回路时，当两个接点温度不同时回路中就会产生电流，这一现象称为热电效应，产生电流的电动势叫做热电势。
本实验中实验仪所配的热电偶是由铜＿康铜组成的简易热电偶，分度号为T。
四、内容与步骤（1）了解热电偶原理：二种不同的金属导体互相焊接成闭合回路时，当两个接点温度不同时回路中就会产生电流，这一现象称为热电效应，产生电流的电动势叫做热电势。
通常把两种不同金属的这种组合称为热电偶。
具体热电偶原理参考教课书。
（2）了解热电偶在实验仪上的位置及符号，实验仪所配的热电偶是由铜＿康铜组成的简易热电偶，分度号为T。
实验仪有二个热电偶，它封装在双平行梁的上片梁的上表面（在梁表面中间二根细金属丝焊成的一点，就是热电偶）和下片梁的下表面，二个热电偶串联在一起产生热电势为二者的总和。
（3）按图1接线、开启主、副电源，调节差动放大器调零旋钮，使F／V表显示零，记录下自备温度计的室温。
图1（4）将－15V直流电源接入加热器的一端，加热器的另一端接地，观察F／V表显示值的变化，待显示值稳定不变时记录下F／V表显示的读数E。