现代传感器技术基础及应用实验报告1(2018)

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传感器的实训报告

传感器的实训报告

传感器的实训报告尊敬的读者,您好。

以下是关于传感器实训报告的内容,请仔细阅读。

一、引言传感器在现代科技应用中起着至关重要的作用。

为了更好地掌握传感器的原理、使用和维护,我们展开了一系列的实训活动,并在此报告中进行总结和分析。

二、实训目的我们的实训目的是通过实际操作,学习传感器的相关知识和技能,包括但不限于以下方面:1.了解传感器的工作原理和分类;2.学习传感器的实际应用和调试方法;3.熟悉传感器的数据采集和信号处理;4.了解传感器在物联网和智能系统中的应用。

三、实训内容1.传感器的工作原理和分类我们首先学习了传感器的工作原理,包括传感器是如何感知和转换环境物理量为电信号的。

在此基础上,我们进一步了解了常见的传感器分类,如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。

2.传感器的实际应用和调试在实际操作中,我们使用各种传感器来感知和测量实际环境中的物理量。

例如,我们使用温度传感器来测量不同物体的温度,使用光敏传感器来感知光线的强弱等。

通过这些实际应用,我们能更好地理解传感器的工作原理和使用方法。

3.数据采集和信号处理在实训中,我们了解了传感器数据采集的基本过程和方法。

我们学习了如何使用模拟和数字转换器来将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号,并进行进一步的处理和分析。

4.传感器在物联网和智能系统中的应用随着物联网和智能系统的发展,传感器在这些领域中的应用越来越广泛。

在实训中,我们了解了传感器在智能家居、智能交通和智能工厂等领域的具体应用案例,并探讨了传感器在未来的发展方向和应用潜力。

四、实训成果与总结通过这次传感器实训活动,我们获得了以下成果:1.深入了解了传感器的工作原理和分类;2.掌握了传感器的实际应用和调试方法;3.熟悉了传感器数据采集和信号处理的基本流程;4.了解了传感器在物联网和智能系统中的应用。

总结而言,我们通过这次实训活动提高了对传感器的理论知识的理解,并且通过实际操作加深了对传感器的实际应用和调试技能的掌握。

现代传感器技术实训报告

现代传感器技术实训报告

一、实训目的本次实训旨在让学生掌握现代传感器技术的基本原理、工作原理、应用领域和实验技能。

通过实训,使学生能够了解传感器在工业、医疗、环保等领域的应用,提高学生的实践操作能力和创新意识。

二、实训内容1. 传感器基本原理与分类传感器是将物理量、化学量、生物量等非电信号转换为电信号的装置。

根据转换原理,传感器可分为:电阻式、电容式、电感式、压电式、热电式、磁敏式、光电式和光纤式等。

2. 常用传感器实验(1)电阻式传感器实验实验内容:利用应变片式电阻传感器测量物体的应力、应变。

实验步骤:①连接应变片式电阻传感器电路;②调节激励电压,观察应变片电阻值的变化;③根据应变片电阻值的变化,计算物体的应力、应变。

(2)电容式传感器实验实验内容:利用电容式传感器测量物体的位移、厚度。

实验步骤:①连接电容式传感器电路;②调节激励电压,观察电容值的变化;③根据电容值的变化,计算物体的位移、厚度。

(3)光电式传感器实验实验内容:利用光电传感器测量物体的长度、宽度。

实验步骤:①连接光电传感器电路;②调整光电传感器位置,观察光电传感器输出信号的变化;③根据光电传感器输出信号的变化,计算物体的长度、宽度。

3. 传感器应用实验(1)工业自动化实验实验内容:利用传感器实现生产线上的自动化控制。

实验步骤:①连接传感器与PLC;②编写PLC程序,实现生产线上的自动化控制;③调试程序,观察生产线运行情况。

(2)医疗领域实验实验内容:利用传感器测量患者的体温、血压。

实验步骤:①连接传感器与数据采集模块;②编写数据采集程序,实时监测患者体温、血压;③分析数据,评估患者健康状况。

三、实训结果与分析1. 传感器基本原理与分类通过本次实训,学生对传感器的分类、工作原理和特点有了较为全面的认识。

了解了不同类型传感器的应用领域,为后续学习奠定了基础。

2. 常用传感器实验在常用传感器实验中,学生掌握了应变片式电阻传感器、电容式传感器和光电式传感器的原理、实验步骤和数据处理方法。

传感器实验仪实验报告(3篇)

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。

传感器的实训报告

传感器的实训报告

传感器的实训报告一、引言传感器是现代工业,信息化,机器人,生物医疗等领域必不可少的一项技术。

传感器的应用范围广泛,从家用电器到工业的生产控制系统,从交通信号灯到机器人,从现代化教育设备到医疗诊断设备,传感器都有着重要的应用。

在大学学习中,对于传感器的理论知识已有所了解,而对于传感器在具体实践中的应用及工作原理,还需要通过实训来深入掌握。

本文将介绍一次传感器的实训报告,对传感器的应用进行了简单地介绍和总结。

二、实训内容本次实训主要是通过利用传感器对环境的监测,这种电子信息技术在现代环境监测中广泛应用。

具体实训包括以下内容:1. 实验一:温度传感器的应用2. 实验二:湿度传感器的应用3. 实验三:气体传感器的应用4. 实验四:光线传感器的应用三、实训结果1. 实验一:温度传感器的应用在第一次实验中,通过使用温度传感器来测量温度。

我们使用的是DS18B20型号的温度传感器。

该传感器的特点是可以使用单个总线,采用了数字信号输出。

实验结果:通过实验表明,DS18B20温度传感器测量的数值与实际温度误差很小,在实际应用中具有很高的精度。

2. 实验二:湿度传感器的应用在第二次实验中,我们使用DHT11型号的湿度传感器,该传感器可以同时测量温度和湿度。

我们将它安装在室内中央位置。

实验结果:实验结果表明,该传感器不只可以测量温度,同时还可以测量湿度。

在测试过程中,不同湿度环境下传感器输出的数字信号的数值具有很大的变化。

而且当环境湿度较高时,传感器的误差也相对较大。

3. 实验三:气体传感器的应用在第三次实验中,我们使用mq-2型号的气体传感器,该传感器可以测量多种气体。

实验结果:实验结果表明,该传感器可以检测多种有毒有害气体,一般用于煤气泄漏和可燃气体(含烟雾)检测,但在使用时需要注意其灵敏度,以免误报。

4. 实验四:光线传感器的应用在第四次实验中,我们使用TSL2561型号的光线传感器。

该传感器主要用于测量光照强度。

传感器实验实验报告总结(3篇)

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。

传感器的小实验实验报告(3篇)

传感器的小实验实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解传感器的基本原理和结构。

2. 掌握传感器的信号处理方法。

3. 通过实验验证传感器的性能和特点。

4. 提高动手实践能力和实验技能。

二、实验原理传感器是一种能够感受被测物理量并将其转换成可用信号的装置。

本实验中,我们以温度传感器为例,探讨其工作原理和信号处理方法。

温度传感器利用温度变化引起物理参数(如电阻、热电势等)的变化,将其转换为电信号输出。

本实验中,我们采用热敏电阻作为温度传感器,其电阻值随温度变化而变化。

三、实验设备1. 温度传感器(热敏电阻)2. 信号发生器3. 数据采集器4. 示波器5. 温度计6. 电源7. 连接线四、实验步骤1. 搭建电路:将热敏电阻、信号发生器、数据采集器和示波器连接成一个完整的电路。

确保连接正确,无短路或断路现象。

2. 设置参数:将信号发生器设置为正弦波输出,频率为1kHz,幅度为1V。

3. 采集数据:打开数据采集器,设置采样频率和时长,开始采集数据。

4. 观察现象:观察示波器上输出的波形,记录波形变化情况。

5. 测试温度:使用温度计测量热敏电阻周围的温度,记录温度值。

6. 分析结果:分析数据采集器采集到的数据,绘制电阻-温度曲线,观察电阻值随温度变化的情况。

五、实验结果与分析1. 实验现象:随着温度的升高,热敏电阻的电阻值逐渐减小,波形幅度也随之减小。

2. 数据分析:通过实验数据绘制电阻-温度曲线,可以看出热敏电阻的电阻值随温度升高而减小,符合热敏电阻的特性。

3. 结果验证:将实验结果与理论值进行对比,验证实验的正确性。

六、实验总结1. 本实验成功验证了热敏电阻作为温度传感器的可行性,掌握了传感器的信号处理方法。

2. 通过实验,加深了对传感器原理和特性的理解,提高了动手实践能力和实验技能。

3. 在实验过程中,发现了一些问题,如信号干扰、测量误差等,为今后的实验提供了借鉴。

七、实验反思1. 在实验过程中,应注意电路连接的正确性,避免短路或断路现象。

传感器应用技术实训报告

传感器应用技术实训报告

一、实训背景随着科技的不断发展,传感器技术已经广泛应用于各个领域,成为现代工业、农业、医疗、家居等领域不可或缺的技术手段。

为了提高学生对传感器技术的理解和应用能力,我们开展了为期两周的传感器应用技术实训。

本次实训旨在让学生通过实际操作,掌握传感器的基本原理、工作特性、应用领域及安装调试方法,培养学生的动手实践能力和创新意识。

二、实训目的1. 了解传感器的基本原理、工作特性及分类;2. 掌握常用传感器的安装、调试和应用;3. 学会使用传感器进行数据采集和信号处理;4. 培养学生的动手实践能力和创新意识。

三、实训内容1. 传感器基本原理及分类2. 常用传感器介绍与实训- 温度传感器- 压力传感器- 位移传感器- 光电传感器- 声电传感器- 磁敏传感器- 湿度传感器3. 传感器信号处理与数据采集4. 传感器应用案例分析四、实训过程1. 传感器基本原理及分类实训开始,首先由指导教师介绍了传感器的基本原理和分类。

传感器是将被测量的物理量转换为电信号的装置,按照工作原理可分为电阻式、电容式、电感式、磁电式、光电式、声电式等。

随后,我们学习了各类传感器的特点、应用领域及工作原理。

2. 常用传感器介绍与实训实训过程中,我们分别对以下常用传感器进行了详细介绍和实训操作:(1)温度传感器:采用铂电阻温度传感器,通过改变电阻值来测量温度。

我们学习了铂电阻温度传感器的结构、工作原理及安装调试方法。

(2)压力传感器:采用压阻式压力传感器,通过改变电阻值来测量压力。

我们学习了压阻式压力传感器的结构、工作原理及安装调试方法。

(3)位移传感器:采用霍尔效应位移传感器,通过霍尔效应来测量位移。

我们学习了霍尔效应位移传感器的结构、工作原理及安装调试方法。

(4)光电传感器:采用光电效应光电传感器,通过光电效应来测量光强。

我们学习了光电效应光电传感器的结构、工作原理及安装调试方法。

(5)声电传感器:采用电容式声电传感器,通过电容变化来测量声波。

传感器的应用实验报告

传感器的应用实验报告

一、实验目的1. 了解传感器的基本原理及其在各类领域的应用。

2. 掌握传感器的选择、安装和调试方法。

3. 通过实验,验证传感器在实际应用中的性能和效果。

二、实验原理传感器是将各种物理量、化学量、生物量等非电量转换为电量的装置。

根据转换原理,传感器可分为:电阻式、电容式、电感式、光电式、声光式、磁电式、压电式等。

本实验主要研究电阻式传感器在温度、压力等领域的应用。

三、实验仪器与设备1. 电阻式温度传感器(PT100)2. 电阻式压力传感器(压力表)3. 数字多用表(DMM)4. 数据采集系统5. 实验平台四、实验内容1. 电阻式温度传感器实验(1)连接实验电路,将PT100温度传感器接入电路。

(2)调节数字多用表,测量PT100在室温下的电阻值。

(3)改变环境温度,分别测量不同温度下的电阻值。

(4)分析电阻值与温度之间的关系,验证PT100的线性特性。

2. 电阻式压力传感器实验(1)连接实验电路,将压力传感器接入电路。

(2)在压力传感器上施加不同压力,记录相应的电阻值。

(3)分析电阻值与压力之间的关系,验证压力传感器的线性特性。

3. 数据采集与处理(1)使用数据采集系统,实时采集电阻值。

(2)对采集到的数据进行处理,绘制曲线图。

(3)分析曲线图,得出结论。

五、实验结果与分析1. 电阻式温度传感器实验结果通过实验,我们得到了PT100在不同温度下的电阻值。

分析实验数据,可以发现PT100的电阻值与温度之间存在线性关系,符合实验原理。

2. 电阻式压力传感器实验结果通过实验,我们得到了压力传感器在不同压力下的电阻值。

分析实验数据,可以发现压力传感器的电阻值与压力之间存在线性关系,符合实验原理。

3. 数据采集与处理结果通过数据采集系统,我们得到了电阻值随时间变化的曲线图。

分析曲线图,可以得出以下结论:(1)传感器具有良好的线性特性。

(2)数据采集系统稳定可靠。

(3)传感器在实际应用中具有良好的性能。

六、实验结论1. 电阻式温度传感器和压力传感器在实际应用中具有良好的性能,可满足各类测量需求。

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4.43
4.75
U2
0.16
0.52
1.20
1.81
2.39
3.03
3.55
4.04
4.42
4.74
U3
0.18
0.51
1.22
1.84
2.43
3.05
3.59
4.06
4.46
4.77
根据以上数据可绘制静态响应曲线,由于输出增量△Rmax=0.04mm,输入增量UFS=4.77,由灵敏度的计算公式<3):
3.75
4.0
4.5
4.75
5.0
U0
5.0
5.11
5.12
5.04
4.914.734 Nhomakorabea544.12
3.90
3.62
根据表1数据,做出光纤位移传感器的位移特性图<U0-d坐标图),图2所示。选取线
性段较好的前坡<d1:0-2.25mm)。
图2光纤位移传感器的电压特性U0-d曲线
(2)作拟合直线,计算线性度
[2]李泽蓉,谢永春,周丹.机械设计制造及其自动化专业应用型创业人才培养模式研究与实践[J].攀枝花学院学报2009<3):108-110
[3]严天峰.AD7416数字温度传感器及其应用[J].电子世界, 2001, (06>
[4]吴文君,欧伟明.I~2C接囗芯片AD7416温度采样汇编语言程序设计[J].微计算机信息,2005,(05>
⑶实验时要保持反射镜片的洁净和光纤端面的垂直度;
⑷光纤探头在支架上固定时,应保持其端口与反光面平行,不可以摩擦,以免使光纤探头端面受损。
3.实验设计原理
本次实验通过使用光纤传感器进行位移测量,选择线性段较好的前坡后,作出拟合直线,进而计算静态特性时的线性度、灵敏度、和迟滞误差。
反射式光纤位移传感器的工作原理如图1所示,光纤采用Y型结构,两束多模光纤一端合并组成光纤探头,另一端分为两支。在传感器中,一支为接收光钎,另一支为光源光钎,光钎只起传输信号的作用。当光发射器发生的红外光,经光源光纤照射至反射体,被反射的光经接收光纤至光电转换器,光电元件将接收到的光信号转换为电信号。其输出的光强决定于反射体距光纤探头的距离,通过对光强的检测而得到位置量。当反射表面的位置确定后,接收到的反射光光强随光纤探头到反射体的距离的变化而变化。显然,当光纤探头紧贴反射片时,接收器接收到的光强为零。随着光纤探头离反射面距离的增加,接收到的光强逐渐增加,到达最大点后又随着两者的距离增加而减小。
<3)
可以求出静态响应的灵敏度R=0.84%。
(4)计算重复性误差
在线性段较好的前坡段d1:0-2.25mm内,做二次往返的静态响应,记录数据如
表3所示:
D1
0
0.25
0.5
0.75
1.0
1.25
1.5
1.75
2.0
2.25
U1
0.32
0.62
1.31
1.96
2.55
3.17
3.55
4.16
4.56
开启电源,光电变换器接通电压表。旋动测微头,每隔0.25mm取一个电压值(单位V>。
记录数据如表<1)所示:
表1
d
0
0.25
0.5
0.75
1.0
1.25
1.5
1.75
2.0
2.25
U0
0.13
0.44
1.13
1.78
2.38
3.01
3.56
4.06
4.46
4.80
d
2.5
2.75
3.0
3.25
3.5
根据电压特性U0-d曲线,在线性段较好的前坡段d1:0-2.25mm内取15个点重新测量,由最小二乘法绘制拟合直线U0=2.213d,如图2所示:
图3电压特性拟合直线
最大偏差公式如式<1):
<1)
可计算出位移传感器校准曲线与拟合直线间的最大偏差△Lmax=0.248;
由于线性度公式如式<2):
<2)
[5]孙秀娟,赵昌洪,陈支龙.数字式温度传感器AD7416及其应用[J].电子产品世界,2002,(Z2>
[6]李明,杨文昭.数字温度传感器AD7416及其应用[J].国外电子元器件, 2001, (07>[7] Charles Knapp,Glifford Carter. The generalized correlation method for estimation of time delay[J]. IEEE Trans. ASSP. 1976,24(4>:320-327.
⑶绘出电压特性曲线U0-d;
⑷对电压特性曲线U0-d进行线性拟合,做出拟合直线;
⑸计算出传感器静态特性时的灵敏度、线性度和迟滞误差;
2.实验要求
⑴综合运用传感器与检测术及应用的理论知识独立完成一个传感器应用的实验;
⑵对该传感器实验进行静态特性分析,绘制电压特性曲线,计算特性曲线的灵敏度、线性度和迟滞误差;
西京学院
研究生课程实验报告
工程名称:传感器的静态特性分析
所属课程:现代传感技术基础及应用
实 验日期:2018年4月3日
班 级研1201班
学 号12040130014
姓 名张文广
成 绩
西京学院研究生部
实验概述:
【实验目的及要求】
1.实验目的
⑴了解光纤位移传感器的工作原理;
⑵掌握光纤位移传感器测量位移的方法;
实验内容:
【实验方案及数据记录、分析】
1.实验方案
通过实验数据绘制电压特性曲线,选取线性段较好的前坡进行静态特性分析。在前坡段,通过拟合直线计算线性度,通过三次动态响应计算灵敏度,通过两次来回响应计算迟滞误差。
2.实验数据记录及分析
(1)选取线性度较好的前坡段
测量范围:d取0-5.0mm。
供压电源:AC220V。
4.88
U1′
0.32
0.49
1.26
1.88
2.5
3.11
3.47
4.12
4.54
4.87
U2
0.31
0.61
1.30
1.94
2.56
3.21
3.77
4.28
4.66
4.98
U2′
0.30
0.58
1.30
1.93
2.55
3.20
3.79
4.26
4.63
4.95
根据以上数据可绘制静态响应曲线,由于输出最大增量△Rmax=0.07mm,输入增量UFS=4.98,由公式
其中UFS=4.67,可求出线性度误差rL=5.31%。
(3)计算静态响应灵敏度
在线性段较好的前坡段d1:0-2.25mm内,做三次静态响应,记录数据如表2所示:
表2
d
0
0.25
0.5
0.75
1.0
1.25
1.5
1.75
2.0
2.25
U1
0.14
0.48
1.20
1.83
2.42
3.02
3.55
4.04
可计算出重复性误差RH=1.41%。
【小结】
本次课程设计主要使用光纤位移传感器,分析了静态响应时的线性度、灵敏度和重复性误差,得出了输出电压与光纤探头到反射面间的距离对静态特性的具体影响,这对于进一步利用传感器进行齿轮转速等的研究具有重要意义。
参考文献】
[1]吴松林等.《传感器及检测技术基础》.北京:北京理工大学出版社,2009.8
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