最新压电式传感器振动实验
实验七 压电传感器实验
传感器
第 1 页 共 1 页 实验七、压电式传感器实验
一、实验目的
1. 了解压电式传感器的原理与特性。
2. 验证引线分布电容对压电式传感器性能的影响。
二、实验内容
1.实验项目一 压电式传感器的性能实验
2.实验项目二 引线分布电容对压电式传感器性能的影响实验
三、实验原理
1.实验项目一：低频振荡器 (＞15Hz)通过电磁线圈激励悬臂梁振动，由装在梁上的压电式传感器转换输出。
2.实验项目二：低频振荡器通过电磁线圈激励悬臂梁振动，由装在梁上的压电式传感器转换输出，检波后用电压表指示。
用长短电缆测试进行比较。
四、实验步骤：
1.压电式传感器的性能实验步骤
（1）按图1接线
（2）振幅固定最大，调节频率， V ／F 表读频率，计算机虚拟示波器读峰峰值，按数据表测量并记录数
据。
2．引线分布电容对压电式传感器性能的影响实验步骤
（1）按图2接线。
用长线和电压放大器。
1) 低频振荡器振幅固定最大，频率最大（30Hz ），V ／F 表读电压。
2) W1凋零：调放大器增益，使电压表显示2V ；记录。
（2）仍用电压放大器，换接短线，记录电压表读数。
（3）短电缆线不变，换接电荷放大器。
记录电压表数。
1) 重新W1调零；再固定振幅最大；其余不变。
2) 记录电压表读数。
传感器实验仪实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解传感器的基本原理及其在实际应用中的重要性。
2. 掌握传感器实验仪的使用方法，包括仪器操作、数据采集和分析。
3. 通过实验验证不同类型传感器的性能和特点。
4. 学习传感器在实际工程中的应用和调试方法。
二、实验原理传感器是一种能够将物理量（如温度、压力、光强等）转换为电信号的装置。
本实验所使用的传感器实验仪包括热电偶、压电式传感器、电感式传感器等，它们分别基于不同的物理原理进行信号转换。
1. 热电偶传感器：利用塞贝克效应，两种不同金属的接触界面会产生电动势，该电动势与温度差成正比。
2. 压电式传感器：利用压电效应，当晶体受到机械振动时，会产生电荷。
3. 电感式传感器：利用电磁感应原理，当线圈中的磁通量发生变化时，会产生感应电动势。
三、实验仪器与设备1. 传感器实验仪2. 热电偶传感器3. 压电式传感器4. 电感式传感器5. 示波器6. 数据采集卡7. 电脑四、实验内容与步骤1. 热电偶传感器实验- 将热电偶传感器与实验仪连接，设置实验参数。
- 对比不同温度下的热电偶输出电压，绘制特性曲线。
- 分析热电偶传感器的线性度、灵敏度等性能指标。
2. 压电式传感器实验- 将压电式传感器与实验仪连接，设置实验参数。
- 通过振动台产生振动，观察压电式传感器的输出电荷量。
- 分析压电式传感器的灵敏度、频率响应等性能指标。
3. 电感式传感器实验- 将电感式传感器与实验仪连接，设置实验参数。
- 通过移动衔铁，观察电感式传感器的输出电压变化。
- 分析电感式传感器的线性度、灵敏度等性能指标。
五、实验结果与分析1. 热电偶传感器实验- 实验结果：绘制了热电偶传感器的特性曲线，曲线呈现良好的线性关系。
- 分析：热电偶传感器具有较好的线性度，灵敏度较高，适用于温度测量。
2. 压电式传感器实验- 实验结果：压电式传感器输出电荷量与振动加速度成正比。
- 分析：压电式传感器具有较高的灵敏度，适用于振动测量。
振动传感器的实训报告
一、实训目的通过本次实训，了解振动传感器的原理、结构、工作原理和性能特点，掌握振动传感器的安装、调试和维修方法，提高对振动传感器在实际工程中的应用能力。
二、实训内容1. 振动传感器原理与结构（1）振动传感器原理：振动传感器是一种将振动信号转换为电信号的装置，主要利用压电效应、电磁感应等原理实现。
压电式振动传感器通过振动引起压电元件产生电荷，从而实现振动信号的转换。
（2）振动传感器结构：振动传感器主要由敏感元件、放大电路、信号处理电路、输出电路等组成。
2. 振动传感器性能特点（1）频率响应范围宽：振动传感器能够检测从低频到高频的振动信号。
（2）灵敏度较高：振动传感器对微小振动信号的检测能力强。
（3）抗干扰性能好：振动传感器具有良好的抗电磁干扰、抗温度漂移等性能。
3. 振动传感器安装与调试（1）安装：振动传感器安装位置应根据检测对象和检测要求确定。
通常，振动传感器应安装在设备轴承、振动源或振动敏感部位。
（2）调试：振动传感器安装后，需要进行调试，包括校准、滤波、放大等。
4. 振动传感器维修（1）检查：定期检查振动传感器的性能，如灵敏度、频率响应等。
（2）清洗：清洁振动传感器，去除灰尘、油污等。
（3）更换：更换损坏的部件，如压电元件、电缆等。
三、实训过程1. 实验准备（1）实验器材：振动传感器、信号发生器、示波器、数据采集卡等。
（2）实验环境：实验室、振动台等。
2. 实验步骤（1）安装振动传感器：将振动传感器安装在振动台上，确保传感器安装牢固。
（2）连接信号线：将振动传感器的信号线与数据采集卡连接。
（3）设置参数：在数据采集卡上设置采样频率、滤波器参数等。
（4）进行实验：启动信号发生器，使振动台产生振动，观察示波器波形，记录数据。
（5）数据分析：对实验数据进行处理和分析，得出振动传感器的性能指标。
3. 实验结果与分析（1）实验数据：通过实验，得到了振动传感器的灵敏度、频率响应等性能指标。
（2）结果分析：根据实验数据，分析了振动传感器的性能特点，如频率响应范围宽、灵敏度高等。
传感器实验报告实验总结(3篇)
第1篇一、实验背景随着科技的不断发展，传感器技术已成为现代工业、医疗、环保等领域不可或缺的重要组成部分。
为了深入了解传感器的工作原理和应用，我们开展了本次传感器实验，通过实际操作和数据分析，加深对传感器性能的理解。
二、实验目的1. 熟悉各类传感器的结构、原理和应用。
2. 掌握传感器的测试方法及数据分析技巧。
3. 培养实验操作能力和团队协作精神。
三、实验内容本次实验主要包括以下几部分：1. 压电式传感器测振动实验- 实验目的：了解压电式传感器测量振动的原理和方法。
- 实验步骤：1. 将压电传感器安装在振动台上。
2. 连接低频振荡器，输入振动信号。
3. 通过示波器观察振动波形，分析传感器输出。
2. 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。
- 实验步骤：1. 将光纤位移传感器安装在振动台上。
2. 连接低频振荡器，输入振动信号。
3. 通过示波器观察振动波形，分析传感器输出。
3. 传感器设计实验- 实验目的：认识传感器，了解其设计原理和调试方法。
- 实验步骤：1. 根据实验要求，设计传感器电路。
2. 连接实验设备，进行电路调试。
3. 分析测试数据，评估传感器性能。
四、实验结果与分析1. 压电式传感器测振动实验- 实验结果显示，压电式传感器能够有效地测量振动信号，输出波形与输入信号一致。
- 分析原因：压电式传感器利用压电效应将振动信号转换为电信号，具有较高的灵敏度和抗干扰能力。
2. 光纤式传感器测量振动实验- 实验结果显示，光纤式传感器能够准确地测量振动位移，输出波形与输入信号一致。
- 分析原因：光纤式传感器采用光导纤维传输信号，具有抗电磁干扰、高抗拉性能等特点。
3. 传感器设计实验- 实验结果显示，所设计的传感器电路能够正常工作，输出信号稳定。
- 分析原因：在电路设计和调试过程中，充分考虑了传感器性能、信号传输和抗干扰等因素。
五、实验结论1. 压电式传感器和光纤式传感器在振动测量方面具有较好的性能，能够满足实际应用需求。
压电式传感器测振动实验报告.doc
压电式传感器测振动实验报告篇一：压电式传感器实验报告一、实验目的：了解压电传感器的测量振动的原理和方法。
二、基本原理：压电式传感器由惯性质量块和受压的压电片等组成。
（观察实验用压电加速度计结构）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。
三、需用器件与单元：振动台、压电传感器、检波、移相、低通滤波器模板、压电式传感器实验模板。
双踪示波器。
四、实验步骤：1、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。
3、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。
4、改变低频振荡器的频率，观察输出波形变化。
光纤式传感器测量振动实验一、实训目的：了解光纤传感器动态位移性能。
二、实训仪器：光纤位移传感器、光纤位移传感器实验模块、振动源、低频振荡器、通信接口（含上位机软件）。
三、相关原理：利用光纤位移传感器的位移特性和其较高的频率响应，用合适的测量电路即可测量振动。
四、实训内容与操作步骤1、光纤位移传感器安装如图所示，光纤探头对准振动平台的反射面，并避开振动平台中间孔。
2、根据“光纤传感器位移特性试验”的结果，找出线性段的中点，通过调节安装支架高度将光纤探头与振动台台面的距离调整在线性段中点（大致目测）。
3、参考“光纤传感器位移特性试验”的实验连线，Vo1与低通滤波器中的Vi相接，低通输出Vo接到示波器。
4、将低频振荡器的幅度输出旋转到零，低频信号输入到振动模块中的低频输入。
5、将频率档选在6~10Hz左右，逐步增大输出幅度，注意不能使振动台面碰到传感器。
2021年压电式传感器实验报告
压电式传感器测振动试验一、试验目: 了解压电传感器测量振动原理和方法。
二、基础原理: 压电式传感器由惯性质量块和受压压电片等组成。
（观察试验用压电加速度计结构）工作时传感器感受与试件相同频率振动, 质量块便有正比于加速度交变力作用在晶片上, 因为压电效应, 压电晶片上产生正比于运动加速度表面电荷。
三、需用器件与单元: 振动台、压电传感器、检波、移相、低通滤波器模板、压电式传感器试验模板。
双踪示波器。
四、试验步骤:1、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激励源插孔。
3、将压电传感器输出两端插入到压电传感器试验模板两输入端, 与传感器外壳相连接线端接地, 另一端接R1。
将压电传感器试验模板电路输出端V o1, 接R6。
将压电传感器试验模板电路输出端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。
3、合上主控箱电源开关, 调整低频振荡器频率和幅度旋钮使振动台振动, 观察示波器波形。
4、改变低频振荡器频率, 观察输出波形改变。
光纤式传感器测量振动试验一、实训目: 了解光纤传感器动态位移性能。
二、实训仪器: 光纤位移传感器、光纤位移传感器试验模块、振动源、低频振荡器、通信接口（含上位机软件）。
三、相关原理: 利用光纤位移传感器位移特征和其较高频率响应, 用适宜测量电路即可测量振动。
四、实训内容与操作步骤1、光纤位移传感器安装如图所表示, 光纤探头对准振动平台反射面, 并避开振动平台中间孔。
2、依据“光纤传感器位移特征试验”结果, 找出线性段中点, 经过调整安装支架高度将光纤探头与振动台台面距离调整在线性段中点（大致目测）。
3、参考“光纤传感器位移特征试验”试验连线, Vo1与低通滤波器中Vi相接, 低通输出Vo接到示波器。
4、将低频振荡器幅度输出旋转到零, 低频信号输入到振动模块中低频输入。
5、将频率档选在6~10Hz左右, 逐步增大输出幅度, 注意不能使振动台面碰到传感器。
4.压电式传感器实验
4.压电式传感器实验实验四压电式传感器实验⼀、实验⽬的：了解压电传感器的原理和测量振动的⽅法。
⼆、基本原理：1、压电效应：具有压电效应的材料称为压电材料，常见的压电材料有两类压电单晶体，如⽯英、酒⽯酸钾钠等；⼈⼯多晶体压电陶瓷，如钛酸钡、锆钛酸铅等。
压电材料受到外⼒作⽤时，在发⽣变形的同时内部产⽣极化现象，它表⾯会产⽣符号相反的电荷。
当外⼒去掉时，⼜重新回复到原不带电状态，当作⽤⼒的⽅向改变后电荷的极性也随之改变，如图4—1 (a) 、(b) 、(c)所⽰。
这种现象称为压电效应。
(a) (b) (c)图4—1 压电效应2、压电晶⽚及其等效电路通常将压电元件等效为⼀个电荷源与电容相并联的电路如4—2(b)所⽰。
其中e a=Q/C a。
式中，e a为压电晶⽚受⼒后所呈现的电压，也称为极板上的开路电压；Q为压电晶⽚表⾯上的电荷；C a为压电晶⽚的电容。
实际的压电传感器中，往往⽤两⽚或两⽚以上的压电晶⽚进⾏并联或串联。
压电晶⽚并联时如图4—2(c)所⽰，两晶⽚正极集中在中间极板上，负电极在两侧的电极上，因⽽电容量⼤，输出电荷量⼤，时间常数⼤，宜于测量缓变信号并以电荷量作为输出。
(a) 压电晶⽚ (b) 等效电荷源(c) 并联(d)压电式加速度传感器图4—2压电晶⽚及等效电路压电传感器的输出，理论上应当是压电晶⽚表⾯上的电荷Q。
根据图20—2(b)可知测试中也可取等效电容C a上的电压值，作为压电传感器的输出。
因此，压电式传感器就有电荷和电压两种输出形式。
3、压电式加速度传感器图4—2(d) 是压电式加速度传感器的结构图。
图中，M是惯性质量块，K是压电晶⽚。
压电式加速度传感器实质上是⼀个惯性⼒传感器。
在压电晶⽚K上，放有质量块M。
当壳体随被测振动体⼀起振动时，作⽤在压电晶体上的⼒F＝Ma。
当质量M⼀定时，压电晶体上产⽣的电荷与加速度a成正⽐。
4、压电式加速度传感器和放⼤器等效电路压电传感器的输出信号很弱⼩，必须进⾏放⼤，压电传感器所配接的放⼤器有两种结构形式：⼀种是带电阻反馈的电压放⼤器，其输出电压与输⼊电压(即传感器的输出电压)成正⽐；另⼀种是带电容反馈的电荷放⼤器，其输出电压与输⼊电荷量成正⽐。
传感器演示实验实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解并掌握传感器的基本工作原理和特性。
2. 通过实际操作，验证不同类型传感器的应用效果。
3. 学习传感器在实际测量中的应用方法。
二、实验内容本次实验主要涉及以下传感器及其演示实验：1. 热电偶传感器2. 压电式传感器3. 光纤式传感器4. 生物传感器三、实验原理1. 热电偶传感器：利用热电效应，即两种不同导体或半导体在接触时，因温度差异而产生的电动势。
热电偶传感器常用于温度测量。
2. 压电式传感器：利用压电效应，即晶体在受到机械力作用时，会产生电荷，从而实现力或加速度的测量。
3. 光纤式传感器：利用光纤传输光信号，通过测量光信号的变化来实现对物理量的测量，如位移、压力、温度等。
4. 生物传感器：利用生物材料或生物活性物质，如酶、抗体等，实现对生物化学物质的检测。
四、实验仪器与设备1. 热电偶传感器实验模块2. 压电式传感器实验模块3. 光纤式传感器实验模块4. 生物传感器实验模块5. 数据采集卡6. 示波器7. 计算机等五、实验步骤1. 热电偶传感器实验a. 连接热电偶传感器与数据采集卡。
b. 打开实验软件，设置测量参数。
c. 将热电偶传感器置于不同温度环境中，观察并记录温度变化。
d. 分析实验数据，验证热电偶传感器的测温性能。
2. 压电式传感器实验a. 连接压电式传感器与数据采集卡。
b. 打开实验软件，设置测量参数。
c. 在振动台上施加不同频率和幅度的振动，观察并记录压电式传感器的输出信号。
d. 分析实验数据，验证压电式传感器的振动测量性能。
3. 光纤式传感器实验a. 连接光纤式传感器与数据采集卡。
b. 打开实验软件，设置测量参数。
c. 将光纤式传感器置于不同位移环境中，观察并记录位移变化。
d. 分析实验数据，验证光纤式传感器的位移测量性能。
4. 生物传感器实验a. 连接生物传感器与数据采集卡。
b. 打开实验软件，设置测量参数。
c. 在生物传感器上添加待测物质，观察并记录信号变化。