传感器与检测技术课堂实训-实验一
传感器与检测技术综合实验 有数据及答案-推荐下载
1、根据图 1〔应变式传感器（电子秤传感器）已装于应变传感器模板上。传感器中 4 片应变片和加热电阻已连接在实验模板左上方的 R1、R2、R3、R4 和加热器上。传感器左下 角应变片为 R1；右下角为 R2；右上角为 R3；左上角为 R4。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，加热丝电阻值为 50Ω 左右。〕安装接线。
实验一 实验二 实验三 实验四 实验五 实验六 实验七 实验八 实验九 实验十
实验目录
金属箔式应变片――单臂电桥性能实验 金属箔式应变片――半桥性能实验 金属箔式应变片――全桥性能实验 金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验 直流激励时线性霍尔传感器的位移特性实验 霍尔转速传感器测电机转速实验 磁电式转速传感器的测电机转速实验 电涡流传感器的位移特性实验 光纤传感器的位移特性实验 光电转速传感器的转速测量实验
3、应变片单臂电桥实验：拆去放大器输入端口的短接线，将暂时脱开的引线复原(见 图 1 接线图)。调节实验模板上的桥路平衡电位器 RW1，使主机箱电压表显示为零；在应变 传感器的托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值， 直到 200g（或 500 g）砝码加完。记下实验结果填入表 1 画出实验曲线。
2、放大器输出调零：将图 1 实验模板上放大器的两输入端口引线暂时脱开，再用导线 将两输入端短接(Vi＝0)；调节放大器的增益电位器 RW3 大约到中间位置(先逆时针旋到底， 再顺时针旋转 2 圈)；将主机箱电压表的量程切换开关打到 2V 档，合上主机箱电源开关； 调节实验模板放大器的调零电位器 RW4，使电压表显示为零。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关，1系电过，力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层，机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2，高总而中体且资配可料置保试时障卷，各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高；中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整，处核或理对者高定对中值某资，些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定，卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置，跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等，料，编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气，线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术，技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项；资方对料式整试，套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资，气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技，进术合行，理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对：于于在调差分试动线过保盒程护处中装，高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时，术，作是应为指采调发用试电金人机属员一隔，变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内；图部同纸故一资障线料时槽、，内设需，备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切，验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中，术资要资料进料试行，卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
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表1
重量(g) 20 40
电压
(mv)
-3 -4
60
-6
80
-8
4、根据表 1 计算系统灵敏度 S＝ΔU/ΔW（ΔU 输出电压变化量，ΔW 重量变化量）和 非线性误差 δ，
δ=Δm/yFS ×100％式中 Δm 为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差：
yFS 满量程输出平均值，此处为 200g（或 500g）。实验完毕，关闭电源。
2、放大器输出调零：将图 1 实验模板上放大器的两输入端口引线暂时脱开，再用导线 将两输入端短接(Vi＝0)；调节放大器的增益电位器 RW3 大约到中间位置(先逆时针旋到底， 再顺时针旋转 2 圈)；将主机箱电压表的量程切换开关打到 2V 档，合上主机箱电源开关； 调节实验模板放大器的调零电位器 RW4，使电压表显示为零。
100 120 140 160 180 200
-10 -11 -13 -15 -16 -18
五、思考题：
单臂电桥时，作为桥臂电阻应变片应选用：（1）正（受拉）应变片（2）负（受压） 应变片（3）正、负应变片均可以。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关，1系电过，力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层，机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2，高总而中体且资配可料置保试时障卷，各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高；中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整，处核或理对者高定对中值某资，些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定，卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置，跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等，料，编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气，线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术，技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项；资方对料式整试，套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资，气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技，进术合行，理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对：于于在调差分试动线过保盒程护处中装，高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时，术，作是应为指采调发用试电金人机属员一隔，变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内；图部同纸故一资障线料时槽、，内设需，备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切，验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中，术资要资料进料试行，卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
传感器检测技术实训指导
传感器检测技术实训指导前言传感器原理检测技术课程，在高等理工科院校电气与自动化专业、电子信息工程和测控技术与仪器类各专业的教学计划中，是一门重要的专业基础课。
实验是教学的重要环节之一，通过实验巩固和消化课堂所讲授理论内容，掌握常用传感器的工作原理和使用方法，提高学生的动手能力和学习兴趣。
本实验指导书提供了多个实验，可根据各学院相关专业教学实际，进行选做。
该指导书在以往使用的《检测技术实验指导书》基础上，由电气学院赵兰老师、姚志树老师进行了一定的修改和补充。
目录实验一箔式应变片桥路性能比较............ - 2 -实验二电容式传感器的特性................ - 4 -实验三电涡流式传感器的静态标定.......... - 6 -实验四电涡流传感器电机转速测量实验...... - 8 -实验五霍尔式传感器特性实验.............. - 9 -实验六霍耳传感器的应用—电子秤......... - 10 -实验一 箔式应变片桥路性能比较一 、实验目的：1．观察了解箔式应变片结构及粘贴方式。
2．测试应变梁变形的应变输出。
3．比较各桥路间的输出关系。
二、实验原理：应变片是最常用的测力传感元件。
用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面。
当测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。
通过测量电路，转换成电信号输出显示。
电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，单臂，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。
实际使用的应变电桥的性能和原理如下：311234()o R R U E R R R R =-++已知单臂、半桥和全桥电路的∑R 分别为、、。
电桥灵敏度S ＝∆V / ∆X ，于是对应于单臂、半桥和全桥的电压灵敏度分别为1/4E 、1/2E 和E 。
三、实验所需部件：CSY 10 型传感器系统实验仪：直流稳压电源、差动放大器、电桥、毫伏表、测微头。
直流稳压电源打到0V 档，毫伏表打到±50mv 档，差动放大器增益旋钮打到最右边。
实训项目01空气流量传感器的检测
实训项目01 空气流量传感器的检测空气流量传感器的功用是检测发动机进气量大小，并将进气量信息转换成电信号输入电单元（ECU），以供ECU计算确定喷油时间（即喷油量）和点火时间。
进气量信号是控制单元计算喷油时间和点火时间的主要依据。
一、实训目的和要求1、掌握空气流量传感器的结构特性，了解其工作原理；2、掌握空气流量传感器及其控制电路的检测方法（电阻检测、电压检测、波形检测等）；3、掌握空气流量计数据分析的方法。
二、实训课时实训共安排2课时。
三、器材工具1、工具：扳手、螺丝刀、电吹风、温度计。
2、设备：桑塔纳AJR发动机故障实验台。
3、仪器：数字万用表、金德K81故障诊断仪。
4、教具：AJR发动机教学挂图一套，空气流量计解剖教具一只，测量用桑塔纳2000Gsi型轿车空气流量计5只。
四、成绩评定成绩评定的等级为优、良、中、及格和不及格。
五、实训原理在多点燃油喷射系统中，根据检测进气量的方式不同，空气流量计又分为“D”型(即压力型)和“L”型(即空气流量型)两种类型。
“D”型是利用压力传感器检测进气歧管内的绝对压力，测量方法属于间接测量法。
控制系统利用检测到的绝对压力与发动机的转速来计算吸入气缸的空气量，又称为速度/密度型燃油喷射控制系统。
由于空气在进气歧管内流动时会产生压力波动，发动机怠速（节气门关闭）时的进气量与汽车加速（节气门全开）时的进气量之差可达40倍以上，进气气流的最大流速可达80m/s，因此，“D”型燃油喷射系统的测量精度不高，但控制系统的制造成本较低。
“L”型是利用流量传感器直接测量吸入进气管的空气流量。
由于采用直接测量的方法，因此进气量的测量精度较高，控制效果优于“D”型燃油喷射系统。
当前各个车型采用的“L”型传感器分为体积流量型（如翼片式、量芯式、涡流式）传感器和质量流量型（如热线式和热膜式）传感器。
质量流量型传感器工作性能稳定、测量精度高、使用效果好，但制造成本相对“D”型要高。
由于热膜式空气流量传感器内没有运动部件，因此没有流动阻力，而且使用寿命远远高于热线式流量传感器。
温度传感器实习报告
温度传感器实习报告温度传感器实习报告篇一：温度传感器实训报告《温度传感器实训报告》实训报告课程：信号检测与技术专业：应用电子技术班级：应电1131班小组成员：欧阳主、王雅志、朱知荣、周玙旋、周合昱指导老师：宋晓虹老师 201X年 4 月 23 日一、实训目的了解18b20温度传感器的基本原理与应用二、实训过程1、电路实现功能：由电脑USB接口供电，也可外接6V—16V的直流电源。
通过温度传感器18B20作为温度传感器件，测出改实际温度，再由芯片为ＤＩＰ封装AT89C2051 单片机进行数据处理，通过数码管显示温度值。
温度显示（和控制）的范围为：-55C到125C之间，精度为1C，也就是显示整数。
如果你设定报警的温度为20C，则当环境温度达到21C时，报警发光二极管发光，同时继电器动作。
如果你不需要对温度控制（报警），可以将报警温度值设置高些。
如果控制的是某局部的温度，可将18B20用引线引出，但距离不宜过大，注意其引脚绝缘。
２.电路的构成该电路有电源、按键控制模块、信号处理、驱动模块、显示模块、检测。
３.电路原理图４.电路仿真图五、元件清单及功能介绍6、程序：/*------------------------------- 温度控制器V1.5 显示为三个共阳极LED 温度传感器用单总线DS18B20 CPU为2051，四个按键，分别为UP，DN，SET 温度调节上限为125度，下限为-55度只能用于单只18B20-------------------------------*/ #include AT89X051.H #include intrins.h #define Key_UP P3_0 //上调温度#define Key_DN P3_1 //下调温度 #define Key_SET P1_7 //设定键（温度设定，长按开电源） #define RelayutPrt P3_5 //继电器输出 #define LEDPrt P1 //LED控制口 #define LEDneC P3_2 //LED DS1控制（百位） #define LEDTC P3_3 //LED DS2控制（十位） #define LEDThreeC P3_4 //LED DS3控制（个位） #define TMPrt P3_7 //DS1820 DataPrt unsigned char cdeLEDDis[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xFF,0xBF}; //0-9的LED笔划,0xFF为空,0xF7为负号 static unsigned char bdata StateREG; //可位寻址的状态寄存器 sbit DS1820N = StateREG^0; //DS1820是否存在 sbit SetTF = StateREG^1; //是否是在温度设置状态 sbit KeySETDn = StateREG^2; //是否已按过SET键标识 sbit PTF = StateREG^3; //电源电源标识 sbit KeyTF = StateREG^4; //键盘是否允许 //sbit KeySETDning = StateREG^5; //SET是否正在按下 static unsigned char bdata TLV _at_ 0x0029; //温度变量高低位 static unsigned char bdata THV _at_ 0x0028; static signed char TMV; //转换后的温度值 static unsigned char KeyV,TempKeyV; //键值篇二：传感器实习报告非电量电测技术实验报告系（部）名称班级学号 102028237 姓名吕驰课程名称传感器实习指导教师日期：201X 年12月 18日一、传感器的现状与发展趋势传感器（英文名称：transducer/sensr）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器与检测实验实训指导书(re)
编号:08010042传感器检测技术课程－实训项目实训指导书编写: 校核:审批: 版本:学生实训制度1．实训前必须预习实训指导书，了解实训目的和注意事项。
2．按预约时间进入实训室，不得无故迟到、早退、旷课。
3．进入实训室后应注意安全、卫生、不准喧哗打闹、不准抽烟、不准乱写乱画乱扔纸屑、不准随地吐痰、不准擅自动仪器设备，或实训过程中未按操作规程操作仪器设备，导致损坏仪器设备者要照价赔偿。
4．实训时应严格遵守操作步骤和注意事项。
若遇仪器设备发生故障，应立即向教师报告，及时检查，待排除故障后才能继续实训。
5．实训过程中，同组同学应相互配合，认真纪录；应独立完成实训报告。
6．实训结束后，应将仪器设备、工具擦拭干净，摆放整齐；协助做好实训室清洁卫生。
7．不得将实训室的工具、仪器、材料等物品携带出实训室。
概述使用专业：应用电子专业三年级《传感器检测技术课程》实训分十一次进行，每次实训学时可按推荐学时进行，也可根据具体情况进行适当的调整，但《传感器检测技术课程》实训课的总学时不得少于10学时（备注：该实训课时不应少于该门课程教学计划规定的实践课课时）。
每次实训的内容级推荐学时如下：实训的目的是加强对基本理论的理解，培养和提高实际动手能力，其中包括：1、熟练掌握传感器的工作原理、特性以及其分类；2、掌握传感器的用途和用法，了解常见的几种传感器的工作原理、性能指标与应用方法以及其他传感器的相关知识。
目录实训项目一金属箔式应变片性能—单臂电桥 (5)实训项目二金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥的比较 (7)实训项目三金属箔式应变片——交流全桥 (9)实训项目四差动变压器（互感式）的应用——振动测量 (11)实训项目五差动变面积式电容传感器的静态及动态特性 (12)实训项目六霍尔式传感器的特性——交流激励 (13)实训项目七磁电式传感器的性能 (14)实训项目八压电传感器的动态响应实验 (16)实训项目九相敏检波器实验 (17)实训项目十移相器实验 (20)实训项目十一热电偶原理及现象的观测 (22)实训项目一金属箔式应变片性能—单臂电桥1、实训目的：了解金属箔式应变片，单臂单桥的工作原理和工作情况。
传感器检测实训报告
传感器检测实训报告一、传感器到底是什么？说到传感器，大家可能都会觉得这玩意儿离我们好像有点远，甚至有点高大上。
但传感器离我们并不远，它无时无刻不在我们身边发挥着作用。
比如，手机屏幕的触摸功能、汽车的倒车影像、洗衣机里的水位感应……你没看错，都是传感器的“功劳”。
简单来说，传感器就是能够感知环境变化并把这些变化转化成信号的东西。
这些变化可能是温度、湿度、光线、压力、声音等等，反正什么都能被它感知。
说白了，传感器就是一个“眼睛”或者“耳朵”，它可以让机器或者设备知道它周围发生了什么。
它们可能很不起眼，甚至你从来没注意到它们的存在，但它们的作用却像空气一样重要，随时保障着我们的生活便利。
就像你出门的时候手机自动调成静音模式，那可全靠一个温度传感器的“聪明才智”呢。
二、实训过程：眼见为实，手动操作才最管用说到这次的实训，真是又有趣又有点小麻烦。
在老师的指导下，我们第一次近距离接触了传感器，没想到它们竟然这么“神奇”。
老师给我们分配了任务，让我们通过不同的传感器来检测一些常见的环境参数，比如温度、湿度、光照强度等。
乍一听，还觉得挺简单，想象中自己只要按几个按钮，数据就会出来。
可实际上，传感器的设置可没那么容易。
得弄清楚每个传感器的工作原理，怎么接线，怎么校准，这可不是想象中的简单“插上电就能用”。
很多传感器需要调整参数才能精确测量，比如要检测温度，不能随便拿个温度计就行，它有时候需要考虑到周围的环境温度，甚至某些传感器有个特殊的工作范围，稍微偏差一下，数据就跑偏了。
没办法，咱只能一步一步来，反复调试，慢慢熟悉。
尤其是弄到湿度传感器时，老实说我头都大了。
湿度高了，机器就会出现信号干扰，结果弄了半天，数据还是不对。
直到有人提醒我，啊，原来空气太湿了，它们自己都“喝水”了。
这不怪我啊，谁知道湿度传感器居然这么“娇气”！三、传感器的神奇与挑战：给它个挑战，它能给你个“惊喜”传感器的神奇之处还不止于此，它还挺“聪明”的。
实验一 传感器综合实验Ⅰ
实验一传感器综合实验Ⅰ（一）．霍尔传感器的直流激励特性实验一、实验目的：了解霍尔传感器的直流激励特性。
二、实验内容：给霍尔传感器通以直流电源，经差动放大器放大，当测微头随振动台上、下移动时，就有霍尔电势输出，从而可以测出霍尔传感器在直流激励下的输出特性。
三、实验原理：由两个半圆形永久磁钢组成梯度磁场，位于梯度磁场中的霍尔元件（霍尔片）通过底座连接在振动台上。
当霍尔片通以恒定电流时，将输出霍尔电势。
改变振动台的位置，霍尔片就在梯度磁场中上下移动，霍尔电势V值大小与其在磁场中的位移量X有关。
四、实验要求1、按图4接线，插接线插接要牢靠。
2、直流激励电压为±2V，不能任意加大，否则将损坏霍尔片。
五、实验装置：1．传感器系统实验仪 CSY型1台2．通用示波器 COS5020B 1台3．系统微机1台4．消耗材料霍尔片(专用) 1个插接线(专用) 10根图1 霍尔传感器实验接线图六、实验步骤：1．按图4接线，使霍尔片位于梯度磁场中间位置，差放调零。
电位器，使得电压表双向指示2．上、下移动振动台并调节差放增益与电桥WD基本对称且趋近最大。
3．将测微头与振动台吸合，并调节霍尔片使之处于梯度磁场的中间位置。
4．用测微头驱动霍尔片输入位移量X, 每次变化0.5mm，量程为：-3mm +3mm，读取相应的输出电压值，填入表4中。
七、实验数据及处理：1．整理实验数据，作出V-X曲线,求出灵敏度及线性区2．给出位移测量系统的适宜量程表4 实验数据1．整理实验数据，作出V-X曲线,求出灵敏度及线性区V=-1.95231X+0.64923 ,灵敏度为1.95v/mm如图。
线性区为（-2，2）2．给出位移测量系统的适宜量程事宜量程为（-2，2），单位为mm（二）．电涡流传感器的静态特性实验一、实验目的：本实验旨在说明电涡流传感器在静态测量中的应用。
二、实验内容：电涡流式传感器由一平面线圈与安装在与其平行的工作平台上之被测金属片组成。
传感器与检测技术传感器与自动检测技术实验指导书
传感器与自动检测技术CSY－998型传感器系统实验仪使用说明一、实验仪简介CSY－998型传感器系统实验仪是由浙江大学杭州高联传感技术有限公司研制生产的一种专门用于传感器与自动检测技术课程实验教学的仪器，该实验仪如图一所示。
它主要由各类传感器（包括应变式、压电式、磁电式、电容式、霍尔式、热电偶、热敏电阻、差动变压器、涡流式、气敏、湿敏、光纤传感器等）、测量电路（包括电桥、差动放大器、电容放大器、电压放大器、电荷放大器、涡流变换器、移相器、相敏检波器、低通滤波器等）及其接口插孔组成。
该系统还提供了直流稳压电源、音频振荡器、低频振荡器、F/V表、电机控制等。
图一CSY－998型传感器系统实验仪二、可开设的实验目前，根据教学工作的需要和实验大纲要求，基于该实验平台，可以向学生开设9个操作实验，即：实验一金属应变片：单臂、半桥、全桥功能比较（验证）实验二差动变压器特性及应用（综合）实验三差动螺线管电感式传感器特性（设计）实验四差动变面积式电容传感器特性（验证）实验五压电加速度传感器特性及应用（验证）实验六磁电式传感器特性（验证）实验七霍尔式传感器特性（验证）实验八热敏电阻测温特性（设计）实验九光纤位移传感器特性及应用（验证）三、主要技术指标1、差动变压器量程：≥5mm2、电涡流位移传感器量程：≥1mm3、霍尔式传感器量程：≥1mm4、电容式传感器量程：≥2mm5、热电偶：铜－康铜6、热敏电阻温度系数：负25℃阻值：10K7、光纤传感器：半圆分布、LED发光管8、压阻式压力传感器量程：10Kpa（差压）供电：≤6V9、压电加速度计：安装共振频率：≥10KHz10、应变式传感器：箔式应变片阻值：350欧11、PN结温度传感器：灵敏度约－2.1mV/℃12、差动放大器：放大倍数1～100倍可调四、使用注意1、应在确保接线无误后才能开启电源。
2、迭插式插头应避免拉扯，以防插头折断。
3、对从电源、振荡器引出的线要特别注意，不要接触机壳造成断路，也不能将这些引线到处乱插，否则，很可能引起仪器损坏。
传感器与检测技术实验指导书
实验一应变式传感器与检测系统实验一、实验目的1．熟悉金属箔式应变片的应变效应和测量电桥（全桥）的组成、工作原理和性能；利用应变片制作的称重实验台进行物品称重，并掌握称重实验台的定标和测量误差修正方法；2．结合称重实验系统的构建，熟悉典型的自动检测系统的硬件结构和工作原理；掌握检测技术软件（数据采集和处理软件DRVI）的基本功能和使用方法。
二、实验原理本实验所用的DRCZ-A型称重台由应变式力传感器、底座、支架和托盘构成。
其中，力传感器由测力环和4个应变片构成的全桥电路组成。
当物料加到载物台后，4个应变片会发生变形，通过电桥放大后产生电压输出。
图1称重实验台结构示意图电阻应变片是利用物体线性长度发生变形时其阻值会发生改变的原理制成的，其电阻丝一般用康铜材料，它具有高稳定性及良好的温度补偿性能。
测量电路普遍采用惠斯通电桥（如图1-2所示），利用的是欧姆定律，输出量是电压差。
图2 电阻应变片惠斯通电桥测量电路为提高测量精度，称重实验台使用前可用标准砝码对其进行标定，得到物料重量与输出电压的关系曲线，实际使用时将测量电压按该曲线反求出实际重量就。
关系曲线用y=k x+b拟合，方法有：①理论拟合；②端点连线平移拟合；③端点连线拟合；④过零旋转拟合；⑤最小二乘拟合等。
本实验用两个砝码进行标定，通过计算直线的方法（端点连线拟合）进行标定。
测量误差修正除前述的标定外，还可通过数据处理的方法来实现，如：平均值处理等。
三、实验仪器设备和器材1．计算机１台2．检测软件DRVI 1套3．称重实验台（DRCZ-A）1个4．砝码1套5．USB数据采集器1台四、实验要求1.预习要求：阅读、理解实验指导书的实验原理，并思考回答以下问题：a) 为什么称重实验台能用应变片来称重？采用全桥电路有什么优点？b) 为什么称重实验台使用前要用标准砝码进行标定？c) 如何分析称重实验台称重时所产生的误差？2. 实验内容：用DRDAQ-USB型数据采集仪和DRCZ-A型称重台称一色块的重量，并计算静态误差与该系统测量的非线性误差。
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实验一：温度传感器动态特性的测试
一、实验目的
1、了解温度传感器时域特性；
2、掌握温度传感器时间常数的测量方法。
三、实验原理、方法和手段
1、热电偶测量温度的基本原理
热电偶测量温度的基本原理是热电效应。
将A和B两种不同的导体首尾相连组成闭合回路，如果两连接点温度（7, To）不同，那么在回路中就会产生热电动势，形成热电流，这就是热电效应。
热电偶就是将A和B两种不同的金属材料一端焊接而成。
A和3称为热电极，焊接的一端是接触热场的T端称为工作端或测量端，也称热端；未焊接的一端（接引线）处在温度称为自由端或参考端，也称冷端。
T与To的温差愈大,热电偶的输出电动势愈大；温差为0℃时, 热电偶的输出电动势为0V；因此，可以用测热电动势大小衡量温度的大小。
国际上，将热电偶的A、B热电极材料不同分成假设干分度号，如常用的K（银格. 银硅或锲铝）、E （锲铭-康铜）、7（铜-康铜）等等，并且有相应的分度（见附录）表即参考端温度为0C时的测量端温度与热电动势的对应关系表；可以通过测量热电偶输出的热电动势值再查分度表得到相应的温度。
2、温度传感器动态特性参数的测定
阶跃响应法是以阶跃信号作为温度传感器的输入，通过对温度传感器输出响应的测试，从中计算出其动态特性参数。
对于温度传感器，时间常数「是唯一表征其动态特性的参数。
求取「有很多方法，常用的是对温度传感器施加一阶跃信号，然后求取系统到达最终稳定值的63.2%所需时间作为系统的时间常数人这一方法的缺点是不精确，因为它受到起始时间点不能够确定的影响，而且也不能够确切地确定被测系统一定是一个温度传感器，另外它未涉及响应的全过程。
为获得较高精度的测试结果，根据表1-1中所列的公式，温度传感器的阶跃响应函数为阳=一;（1.1）
_/
改写后得（1-2）
定义Z = --
工（1-3）
式中Z = In [1（1_4）
Z = --
式（1・3）说明Z和时间，成线性关系，并且有「，如图1-1所示。
因此可以根据测得的Z值，做出Z-t曲线，并根据t值获得时间常数『，这种方法
四、实验器件与设备
温度调节仪、温度源、PtlOO热电阻（温度源温度控制传感器）、K热电偶（温度特性实验传感潜）、传感器实验平台、计算机、数据采集模块、虚拟仪密软件。
五、实验任务及要求
1.、构建一个温度传感器时间常数「测量系统，测温度传感器响应曲线，根据响应曲线求出
2、具体要求如下：
1）说明放大倍数K确实定；
2）说明信号处理电路的设计；
3）说明实验数据处理的方法。
六、实验报告要求
1、画出测量系统框图，说明测量原理；
2、说明测试系统的设计；
3、根据温度传感器阶跃响应特性曲线，求出系统的时间常数，。