实验7 【传感器原理及应用--报告】
传感器原理与应用实验报告
传感器原理与应用实验报告分校：班级：姓名：学号：实验一 电阻应变式传感器实验实验成绩 批阅教师一． 实验目的1．熟悉电阻应变式传感器在位移测量中的应用2．比较单臂电桥、双臂电桥和双差动全桥式电阻应变式传感器的灵敏度 3．比较半导体应变式传感器和金属电阻应变式传感器的灵敏度 4．通过实验熟悉和了解电阻应变式传感器测量电路的组成及工作原理 二．实验内容1．单臂电桥、双臂电桥和双差动全桥组成的位移测量电路， 2．半导体应变式传感器位移测量电路。
三．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。
如需使用毫伏表，则将毫伏表输入端对地短路，调整“调零”电位器，使指针居“零”位。
拔掉短路线，指针有偏转是有源指针式电压表输入端悬空时的正常情况。
调零后关闭仪器电源。
2．按图（1）将实验部件用实验线连接成测试桥路。
桥路中R 1、R 2、R 3、和W D为电桥中的固定电阻和直流调平衡电位器，R 为应变片（可任选上、下梁中的一片工作片）。
直流激励电源为±4V 。
图（1）测微头装于悬臂梁前端的永久磁钢上，并调节使应变梁处于基本水平状态。
3．接线无误后开启仪器电源，预热数分钟。
调整电桥W D 电位器，使测试系统输出为零。
1． 旋动测微头，带动悬臂梁分别作向上和向下的运动，以悬臂梁水平状态下电路输出电压为零起点，向上和向下移动各6mm ，测微头每移动1mm 记录一＋个差动放大器输出电压值，并列表。
2．计算各种情况下测量电路的灵敏度S。
S＝△U／△x表1 金属箔式电阻式应变片单臂电桥表2 金属箔式电阻式应变片双臂电桥表3 半导体应变片双臂电桥实验二 差动变压器实验实验成绩 批阅教师一．实验目的：了解差动变压器的基本结构及原理，通过实验验证差动变压器的基本特性。
传感器实验实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景随着科学技术的不断发展，传感器在各个领域得到了广泛应用。
为了提高学生对传感器原理和应用的了解，我们开展了传感器实验课程。
通过本次实验，使学生掌握传感器的原理、设计、制作和测试方法，提高学生的动手能力和创新思维。
二、实验目的1. 了解传感器的基本原理和分类；2. 掌握传感器的设计、制作和测试方法；3. 培养学生的动手能力和团队协作精神；4. 提高学生对传感器在实际工程中的应用的认识。
三、实验内容本次实验主要分为以下几个部分：1. 传感器基本原理实验：通过实验，使学生了解传感器的工作原理，掌握传感器的分类和应用。
2. 传感器设计实验：根据传感器的基本原理，设计并制作一个简单的传感器。
3. 传感器测试实验：对制作的传感器进行测试，分析其性能指标。
4. 传感器应用实验：将传感器应用于实际工程中，解决实际问题。
四、实验过程1. 传感器基本原理实验：通过实验，我们了解了传感器的分类、工作原理和应用。
实验过程中，我们学习了不同类型传感器的原理，如光电传感器、热敏传感器、压力传感器等。
2. 传感器设计实验：在老师的指导下，我们设计并制作了一个简单的压力传感器。
我们首先确定了传感器的结构，然后选择了合适的材料和元器件，最后进行了组装和调试。
3. 传感器测试实验：我们对制作的压力传感器进行了测试，测试内容包括灵敏度、线性度、响应时间等。
通过实验，我们分析了传感器的性能指标，并与理论值进行了比较。
4. 传感器应用实验：我们将制作的压力传感器应用于实际工程中，解决了一个简单的实际问题。
通过实验，我们了解了传感器在实际工程中的应用价值。
五、实验结果与分析1. 传感器基本原理实验：通过实验，我们掌握了不同类型传感器的原理和应用，为后续实验奠定了基础。
2. 传感器设计实验：我们成功设计并制作了一个简单的压力传感器，其灵敏度、线性度等性能指标符合预期。
3. 传感器测试实验：测试结果表明，我们制作的压力传感器性能稳定，能够满足实际应用需求。
传感器的原理及应用实验总结
传感器的原理及应用实验总结1. 传感器的概述传感器是一种能够感知并测量外部环境物理量或化学量的装置。
它通过将感知的物理或化学量转换为可测量的电信号，将外部环境的信息转化为可处理的信号。
传感器广泛应用于工业生产、环境监测、医疗设备等领域。
2. 传感器的工作原理传感器的工作原理通常基于不同的物理、化学效应，具体的工作原理取决于传感器测量的目标物理量。
以下是几种常见传感器的工作原理：2.1 光敏传感器光敏传感器常用于测量光强度或光照度。
其工作原理基于半导体材料的光电效应。
当光线照射到光敏传感器上时，光子的能量会激发半导体中的电子跃迁，从而产生电流或电压信号。
2.2 温度传感器温度传感器用于测量环境或物体的温度。
常见的温度传感器有热电偶和热敏电阻。
热电偶基于两种不同金属的热电效应，温度变化会引起金属间的电压差变化。
热敏电阻则基于电阻与温度之间的关系，温度升高时电阻值增加。
2.3 气体传感器气体传感器常用于检测环境中的气体浓度。
其工作原理基于气体与传感器材料的化学反应，这种反应会导致传感器产生电流或电压信号的变化。
例如，甲烷气体传感器中常使用的材料为锡氧化物，当锡氧化物与甲烷发生反应时，会导致传感器电阻的变化。
3. 传感器的应用实验为了更好地了解传感器的原理和应用，我们进行了以下实验：3.1 光敏传感器实验实验目的：测量不同光强下光敏传感器的输出实验步骤：1.将光敏传感器连接到示波器或模拟输入接口。
2.将光源放置在不同距离和角度，并调节光源的亮度。
3.记录不同光强下光敏传感器的输出信号，并进行数据分析。
实验结果：光强（lx）传感器输出（V）100 0.5200 0.8500 1.21000 1.6根据实验结果，我们可以看到光敏传感器的输出电压随着光强的增加而增加。
3.2 温度传感器实验实验目的：测量不同温度下温度传感器的输出实验步骤：1.将温度传感器连接到温度测量仪器或模拟输入接口。
2.使用恒温槽或热风枪调节温度，将温度逐步升高或降低。
传感器的原理与应用物理实验报告
传感器的原理与应用物理实验报告实验目的掌握传感器的基本原理，并通过实验了解传感器在物理应用中的具体应用。
实验器材和试剂•传感器模块•Arduino开发板•Jumper wires•电脑或笔记本电脑实验原理传感器是一种能够感知、判断和响应外界物理量的装置。
它能够将感受到的物理量转换为可被电子设备识别的信号，并通过算法进行处理。
本实验主要介绍两种常见的传感器：温度传感器和光敏传感器。
温度传感器温度传感器是一种可以测量环境温度的传感器。
它采用了温度和电阻之间的线性关系，通过测量电阻值的变化来反映所测量物体的温度。
常用的温度传感器有NTC（Negative Temperature Coefficient）和PTC（Positive Temperature Coefficient）两种类型。
光敏传感器光敏传感器是一种可以感知环境中光照强度的传感器。
它可以将光的能量转化为电能，并输出相应的电压信号。
根据工作原理的不同，光敏传感器分为光敏电阻和光电二极管两种。
实验步骤1.将Arduino开发板与电脑连接，并通过Arduino IDE软件编写代码。
2.将温度传感器模块连接到Arduino开发板的数字引脚。
3.编写代码，读取从温度传感器传输的数据，并将其转换为实际温度值。
4.将光敏传感器模块连接到Arduino开发板的模拟引脚。
5.编写代码，读取从光敏传感器传输的数据，并将其转换为实际光照强度。
6.运行代码，观察温度和光照强度的变化，并记录数据。
7.根据记录的数据，分析温度和光照强度之间的关系。
实验结果与分析通过实验我们得到了一组温度和光照强度的数据。
通过分析这些数据，我们可以得出温度和光照强度之间的关系。
例如，随着温度的升高，光照强度可能会增加或减少。
这个关系可以被用来设计和控制一些具有温度敏感性的系统，如温室控制系统或温度调节器。
实验总结通过本实验，我们了解了传感器的基本原理，并学会了如何使用传感器进行物理实验。
传感器实验总结报告范文(3篇)
第1篇一、实验背景随着科技的飞速发展，传感器技术在各个领域都得到了广泛的应用。
传感器作为一种将非电学量转换为电学量的装置，对于信息采集、处理和控制具有至关重要的作用。
本实验旨在通过一系列传感器实验，加深对传感器基本原理、工作原理和应用领域的理解。
二、实验目的1. 了解传感器的定义、分类和基本原理。
2. 掌握常见传感器的结构、工作原理和特性参数。
3. 熟悉传感器在信息采集、处理和控制中的应用。
4. 培养动手操作能力和分析问题、解决问题的能力。
三、实验内容本次实验共分为以下几个部分：1. 压电式传感器实验- 实验目的：了解压电式传感器的测量振动的原理和方法。
- 实验原理：压电式传感器由惯性质量块和受压的压电片等组成。
工作时传感器感受与试件相同频率的振动，质量块便有正比于加速度的交变力作用在晶片上，由于压电效应，压电晶片上产生正比于运动加速度的表面电荷。
- 实验步骤：1. 将压电传感器装在振动台面上。
2. 将低频振荡器信号接入到台面三源板振动源的激励源插孔。
3. 将压电传感器输出两端插入到压电传感器实验模板两输入端，与传感器外壳相连的接线端接地，另一端接R1。
将压电传感器实验模板电路输出端Vo1，接R6。
将压电传感器实验模板电路输出端V02，接入低通滤波器输入端Vi，低通滤波器输出V0与示波器相连。
4. 合上主控箱电源开关，调节低频振荡器的频率和幅度旋钮使振动台振动，观察示波器波形。
5. 改变低频振荡器的频率，观察输出波形变化。
2. 电涡流传感器位移特性实验- 实验目的：了解电涡流传感器测位移的原理和方法。
- 实验原理：电涡流传感器利用电磁感应原理，当传感器靠近被测物体时，在物体表面产生涡流，通过检测涡流的变化来测量物体的位移。
- 实验步骤：1. 将电涡流传感器安装在实验平台上。
2. 调整传感器与被测物体的距离，观察示波器波形变化。
3. 改变被测物体的位移，观察示波器波形变化。
3. 光纤式传感器测量振动实验- 实验目的：了解光纤传感器动态位移性能。
传感器原理及应用实验报告的
传感器原理及应用实验报告的传感器原理及应用实验报告1. 引言传感器是一种能够将物理量转化为可测量的电信号的装置，广泛应用于各个领域，如工业控制、医疗监护、环境监测等。
本实验旨在探究传感器的工作原理，并通过一系列的应用示例，展示传感器在实际应用中的优势和价值。
2. 传感器的工作原理传感器的工作原理基于不同的物理原理，常见的有电阻、电容、磁性、光电等原理。
以电阻式传感器为例，其基本原理是通过测量感应电阻的变化来获得目标物理量的信息。
当被测量物理量发生变化时，传感器内部的电路会产生相应的变化，这种变化可以通过电压、电流等形式的输出信号来实现。
3. 传感器的分类与应用3.1 光电传感器光电传感器利用光敏元件（如光电二极管、光电三极管等）对光信号进行感知，并将其转化为电信号。
光电传感器广泛应用于工业自动化控制、安防监控、光电测距等领域。
3.2 压力传感器压力传感器通过测量物体受到的外部压力，将其转化为电信号。
压力传感器在汽车制造、气体检测、医疗器械等领域有着重要的应用。
3.3 温度传感器温度传感器通过测量物体的温度变化，将其转化为电信号。
温度传感器广泛应用于气象观测、温控设备、冷链物流等领域。
3.4 加速度传感器加速度传感器用于测量物体的加速度或振动状态，常见于汽车安全系统、运动监测、智能手机等设备中。
3.5 湿度传感器湿度传感器用于测量空气中的湿度水分含量，广泛应用于农业、气象观测、室内环境监测等领域。
4. 传感器应用实例4.1 工业领域在工业自动化领域，传感器起着至关重要的作用。
通过使用温度传感器和压力传感器，可以实现对生产过程中温度和压力的监测与控制，提升生产效率和质量。
4.2 医疗监护传感器在医疗监护领域也广泛应用。
心电传感器可以实时监测患者的心电图数据；血氧传感器可以测量血氧饱和度；体温传感器可以监测患者体温的变化，及时发现异常情况。
4.3 环境监测传感器在环境监测领域具有重要作用。
空气质量传感器可以检测空气中的恶劣气体浓度；水质传感器可以监测水质的污染程度；土壤湿度传感器可以及时监测土壤的湿度状况。
传感器的原理及应用实验报告总结
传感器的原理及应用实验报告总结1. 引言本实验旨在通过研究传感器的原理及其在现实生活中的应用，加深对传感器技术的理解。
在实验过程中，我们选择了几种常见的传感器进行了测试，并记录了实验结果。
本文将对实验过程、结果和结论进行总结和讨论。
2. 实验材料和方法2.1 实验材料•Arduino开发板•温度传感器•光敏传感器•声音传感器•加速度传感器•湿度传感器2.2 实验方法1.将传感器分别连接到Arduino开发板上并通过编程进行数据读取。
2.将每种传感器放置在不同的测试环境中，如室内、室外等，进行数据收集。
3.根据实验要求，对传感器进行不同条件下的测试，如温度的变化、光照强度的变化等。
4.记录实验结果以及传感器输出的数据。
3. 实验结果与分析3.1 温度传感器•在不同环境温度下，温度传感器能够精确读取当前的温度值。
•传感器的输出与实际温度值之间存在一定的误差，在高温环境下误差较大。
3.2 光敏传感器•光敏传感器能够检测出光照强度的变化，并将其转化为电信号输出。
•在强光环境下，传感器的输出电压较高，而在弱光环境下，输出电压较低。
3.3 声音传感器•声音传感器能够检测出声音的频率和强度，并将其转化为电信号输出。
•在安静环境下，传感器的输出电压较低；而在嘈杂环境下，输出电压较高。
3.4 加速度传感器•加速度传感器能够检测物体的加速度大小和方向。
•在水平方向上，传感器的输出为0；而在竖直方向上，输出为重力加速度。
3.5 湿度传感器•湿度传感器能够检测空气中的湿度，并将其转化为电信号输出。
•传感器的输出电压随着环境湿度的增加而增加。
4. 结论1.传感器技术在现实生活中有着广泛的应用，包括温度监测、光照控制、声音识别等方面。
2.不同传感器具有不同的原理和特点，在不同的应用场景下有着不同的表现。
3.传感器的准确性和精度受到环境因素的影响，需注意实际应用中的误差。
4.传感器技术的不断发展和改进，将为人们带来更多便利和现实应用的可能性。
传感器的原理和应用报告
传感器的原理和应用报告1. 介绍本报告将介绍传感器的原理和应用。
传感器是将输入信号转换为可测量或可处理的输出信号的设备。
传感器广泛应用于工业、医疗、汽车、环境等领域，对于实现自动化、监测和控制等任务至关重要。
2. 传感器的工作原理传感器的工作原理是基于物理效应或化学效应。
下面列举几种常见的传感器类型及其工作原理：•光敏传感器：利用光电效应的原理，通过光线的照射引发电荷的生成和流动，从而产生电流或电压信号。
•压力传感器：基于弹性变形原理，当受到压力作用时，传感器内的弹性元件产生形变，引起电阻、电容或电感的变化。
•温度传感器：使用热电效应、热敏电阻或热敏电容的原理，测量物体的温度，生成相应的电信号。
•加速度传感器：利用质量的惯性，测量物体受到的加速度，通过压电效应或电容变化将加速度转换为电信号。
•湿度传感器：基于物体吸附水分后介电常数的变化，将湿度转换为电信号。
3. 传感器的应用领域传感器在各个领域都有广泛的应用，下面列举一些常见的应用领域：3.1 工业自动化•温度传感器用于监测工作环境的温度，保证设备的正常运行。
•压力传感器应用于工业设备的监测和控制，如气体管道、容器等的压力监测。
•光敏传感器用于检测光线强度，控制室内和室外照明系统。
3.2 医疗领域•心率传感器用于监测患者的心率，实时监测患者的心脏健康状况。
•血压传感器测量患者的血压水平，帮助医生判断患者的健康状况。
3.3 汽车领域•距离传感器用于智能停车系统，通过测量车辆与障碍物之间的距离，提供报警和辅助驾驶功能。
•油位传感器测量油箱中的油位，提供关于油量的信息供驾驶员参考。
3.4 环境监测•气体传感器应用于环境污染监测，测量空气中的有害气体浓度。
•温湿度传感器用于室内环境监测，确保室内温度和湿度在合适的范围内。
4. 传感器的优势和挑战4.1 优势•实时性：传感器能够实时监测和响应环境变化。
•精准度：传感器能够提供精确的测量结果。
•可靠性：传感器具有高度的可靠性，能够长时间稳定运行。
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实验七 红外测温传感器及红外辐射计的应用
【实验目的】
1. 了解红外线的辐射与吸收，通过改变红外辐射的强度来验证维恩位移定律和斯蒂芬——玻耳兹曼定律。
2. 学习红外辐射计的使用。
【实验原理】
1. 黑体辐射
如果一个物体吸收任何波长全部辐射的能力等于它向外辐射的能力，这个物体就称之为黑体。
黑体能够吸收它辐射的全部能量，相同温度下的各种物体以黑体向外辐射的能量最大。
自然界的所有物体对于投射到自身的辐射能量，都有不同程度的吸收、反射和透射能力。
设外界透射到物体表面的总能量为E ，其中一部分能量1E 被物体吸收，另一部分能量2E 被物体反射，其余能量3E 穿透物体。
根据能量守恒定律有：
13
21=++=++τραE
E E E E E 其中：E
E 1=
α——物体对辐射的吸收率；E E 2
=ρ——物体对辐射的反射率；
E
E 3
=
τ——物体对辐射的透射率； 对于黑体来说，在任何温度下对于任何波长的辐射能量的吸收率等于1，即：1=α，
0=ρ，0=τ。
黑体的辐射率1==εελ，如果物体的辐射率1<=εελ，则该物体称之为
灰体。
黑体的普朗克定律：定义为单位表面积的黑体，以特定波长λ在单位波长间隔λd 内，向周围空间辐射的辐射度。
表示为：
)1
1)((
),(/5
1
2-=T
C e
C T M λλλ
λ 3/m W ； （7-1）
式（7-1）中：λ——波长，m μ；
T ——热力学温度，K ； 16
2
1107418.32-⨯==hc C π——第一辐射常数，2m W ⋅；
2
210
43879.1/-⨯==k hc C ——第二辐射常数，K m ⋅；
其中：8109979.2⨯=c ——真空中的光速，s m /；
34106256.6-⨯=h ——普朗克常数，s J ⋅； 231038054.1-⨯=k ——玻耳兹曼常数，K J /。
图7-1为黑体的光谱辐射度，它与温度和波长有关。
图7-1 黑体的光谱辐射度
由图7-1可以看出，对于任一特定温度T 下，黑体的光谱辐射度均存在一个极大值m ax λ，随着温度的升高，m ax λ向短波长方向移动，这称为维恩位移定律。
将普朗克公式对波长求导数，令其导数等于零，取得极大值m ax λ，即得到维恩公式：
T
3
max
10898.2-⨯=λ （7-2）
表1 物体的热力学温度和红外辐射峰值波长关系
温度和波长 辐射体
温度)(K T
波长)(max m μλ
太阳 6000 0.48 白炽灯 1000 2.90 开水锅炉
373
7.77
表1列出了部分物体的热力学温度和红外辐射峰值波长的关系。
将普朗克公式从0~∞积分，可得到黑体的全部辐射强度：
⎰∞
==
4
),()(T d T M T M σλλλ （7-3） 这称之为斯蒂芬-玻耳兹曼定律。
式（7-3）中：81067.5-⨯=σ——斯蒂芬-玻耳兹曼常数，)/(42K m W ⋅。
2. 非黑体辐射
由于物体的辐射率ε为特定温度下物体的辐射能量与同温度黑体辐射能量之比。
因此，作为灰体和选择性辐射体的常见物体的辐射率1<ε，一般金属材料的辐射率不仅与温度有关，而且还与辐射体的表面状态、颜色等因素有关，表2列出了部分材料的（相对）辐射率
ε。
表2 部分材料的（相对）辐射率ε
3. 红外测温原理
由于物体的热辐射强度4T M εσ=与温度的4次方成正比，因此，当物体表面有微小的温度变化时，红外探测器的输出信号将有较大的变化。
红外探测器的输出信号与接受到的辐射强度成正比，即与温度的4次方成正比，这十分有利于测量物体表面的温度分布。
红外测温广泛应用于炼钢、保安、军事和无损探伤等领域。
4. 红外检测仪器及设备
红外检测常用设备为热像仪和红外辐射计。
热像仪由摄像部分和显示部分所组成，热
像仪的温度分辨率可以达到C 2.0，测温范围几百度。
红外辐射计用于对测量视场内某一波段的红外辐射进行测量，红外辐射计的测量视场一般为 43-，温度分辨率C 5.01.0-，测温范围较宽，机内装有标准黑体，用于对辐射率ε进行补偿。
【实验仪器和装置】
红外辐射计、红外线电炉、秒表等。
【实验内容】
1. 红外线炉盘中央温度与辐射波长的测量：
将红外线电炉的调温旋钮调到最大，接通电源，红外辐射计打出激光束对准炉盘中央，每隔2分钟测量一次炉盘中央温度，共测20次，记录数据入表7-1并计算炉盘中心区域不同温度下的辐射波长。
2. 测量钢材灰体的温度与辐射强度：
将常温下的钢板放到红外线炉盘中央上方，用红外线炉加热钢板，在钢板的另一侧用红外辐射计测量钢板中心区域的温度，每隔2分钟测量一次，共测20次，记录数据入表7-2并计算钢板中心区域不同温度下的辐射强度。
注意：①每次测温点位置要固定；②用红外辐射计每次测量时间≤5秒钟。
【数据记录与数据处理】
1. 红外线炉盘中央温度与辐射波长的测量
表7-1 红外线炉盘中央温度与辐射波长的测量
①推导维恩公式
②作T —t 曲线，分析炉盘中心温升与时间的关系。
③作T--λ曲线，分析温度与黑体辐射波长的关系，验证维恩位移定律。
2. 钢板中心区域温升速率的测量
表7-2 钢板中心区域温升速率的测量
由于物体的辐射强度4T εσ=M ，取实验温度范围内该钢板的辐射率约为90.0=ε,计算M 。
做M —T 曲线，分析辐射强度与温度的关系，验证斯蒂芬——玻耳兹曼定律。
【思考题】
1. 为什么白天用红外辐射计或红外测温仪测量人的皮肤温度会有较大的误差？
2. 测量钢板的温升速率时，如果钢板有一处内部存在较大面积的灰渣，则该处的温升速率相比其 它部位是高还是低？为什么？
3.加热时炉盘表面及钢板表面温度是否处处相等？为什么？
表1:红外线炉盘中央温度与辐射波长的测量
表2: 钢板中心区域温升速率的测量
思考题1.为什么白天用红外辐射计或红外测温仪测量人的皮肤温度会有较大的误差答：白天受到日照的影响太阳的光线中还有粒子肉眼看不到所以会有误差
2. 量钢板的温升速率时，如果钢板有一处内部存在较大面积的灰渣，则该处的温升速率相比其它部位是高还是低？为什么？
答：低。
因为灰渣比热容高，升温慢。
3.加热时炉盘表面及钢板表面温度是否处处相等？为什么？
答：并非处处相等。
钢板并非绝对均匀有杂质。