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补偿器4端加补偿器电源＋5V，使冷端补偿器工作，读取数显表上数据V2。

5、 比较V1、V2二个数据，根据实验时的室温和二输出值，计算因自由端温度上升而产生的温度差。 五、思考题：

此温度差值代表什么含义？

实验三十九 气敏传感器实验

一、实验目的：了解气敏传感器原理及应用。

二、基本原理：本实验所采用的SnO2（氧化锡）本导体气敏传感器属电阻型气敏元件；它是利用气体在半

导体表面的氯化和还原反应导致敏感元件阻值变化：若气浓度发生，其阻值又将变化，根据这一特性，

?NPNTSZS可以从阻值的变化得知，吸附气体的种类和浓度。

?SNPSTNZSN三、需用器件与单元：气敏传感器、直流稳压电源、酒精、棉球、数显单元、差动变压器实验模板。

四、实验步骤：

1、 将气敏传感器夹持在差动变压器实验模板上传感器固定支架上。

2、 根据图12－1接线，将气敏传感器，色线（加热线）接＋4V电压，红色线A端接10V电压、黑

线接地，色线（B端）接入差动变压板R1的插孔内，RW1下端接地。

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图12-1 MQ系列气敏元件结构和工作原理

3、 将R1插孔与实验模板上的R2的输入孔相接。输出U0与数显单元Vi相接，电压拨2V档。

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4、 接上±15V电源使运放工作，预热5分钟。

5、 用浸透酒精的小棉球，靠近传感器，并吹2次气，使酒精挥发进入传感器金属网内，观察电压表

读数变化。

五、思考题：

酒精检测报警，常用于交通片警检查有否酒后开车，若要这样一种传感器还需考虑哪些环节与因素？

实验四十 湿敏传感器实验

一、实验目的：了解湿敏传感器的原理及应用范围。

二、基本原理：当湿度是指大气中水并的含是，通常采用绝对湿度和相对湿度两种方法表示，湿度是指单

位窨中所含水蒸汽的含是或浓度或，用符号AH表示，相对湿度是指被测气体中的水蒸汽压和该气体在相同温度下饱和水蒸汽压的百分比，用符号％RH表示。湿度给出大气的潮湿程度，因此它是一个元是纲的值。实验使用中多用相对湿度概念。

湿敏传感器种类较多，根据水分子易于吸附在固体表面渗透到固体内部的这种特性（称水分子亲和力），湿敏传感器可以分为水分子亲和力型和非水分子亲和力型，本实验所采用的属水分子亲和力型中的高分子材料湿敏元件。

高分子电容式湿敏元件是利用元件的电容值随湿度变化的原理。具有感湿功能的高分子聚合物，例如，乙酸－丁酸纤维素和乙酸－丙酸比纤维素等，做成薄膜，它们具有迅速吸和脱湿的能力，感湿薄膜复在金箔电极（下电极）上，然后在感湿薄膜上再镀一层多孔金属膜（上电极），这样形成的一个平行板电容器就可以通过测量电容的变化来感觉空气湿度的变化。

图12－2高分子电容式湿敏元件结构示意图

三、需用器件与单元：湿敏传感器、干、湿腔、直流源3V、数显单元。 四、实验步骤：

1、 湿敏传感器的电路原理图如图12－3，电路和湿敏传感器探头已然成一体。仔细观察传感器。 2、 将传感器红色线接电源3.3V，兰色线接数显单元2V档。黑色线接地。

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图12－3湿敏传器电路原理图

3、 接通电源3.3V后记下数显表读数。

4、 将湿纱布于入干湿腔内，湿度传感器置于容腔孔上观察数显表头读炸变化。

5、 取出湿纱布，待数显表示值下降回复到原示值时，在干湿腔内被放入部分干燥剂，同样将湿度传

器置于容腔孔上，观察数显表头读数变化。

6、 本实验装置测试精度为5％，其输出电压与相对湿度值如下表所示。根据表12－1及实验中的三

个数值分别计算其相对湿度值。 UO 相对湿度％RH 0 0 0.15 10 0.3 20 0.45 30 0.60 40 0.75 50 0.90 60 1.05 70 1.20 80 1.35 9 1.50 100 五、思考题：

若要设计一个恒湿控制装置，应考虑具备哪些环节？

实验四十一 PSD传感器测静态位移实验

一、实验目的：了解PSD传感器的工作原理，特点和应用场合。

二、基本原理：PSD（position sensitive detector）是一种根据横向光电效应原理工作的半导体敏感元件，其

断面结构为三层PIN半导体硅片结构（见图表13－1）P层为感光面，I层为本征层，基层N层上有一公共电极用于加偏置电压VR。在P层表面电阻层的两端各设置一输出极。当入射光斑与两电极的间距发生变化时两端输出极的输出电流随之变化。实验时，当点光源照射到PSD敏感面时，由于半导

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体内部载流小浓度梯度的变化产生横向光电效应，致使PSD在同一面的不同电极之间出现电压差，这些电极间便有电流流过，这种电压和电源随着光斑位置变化而变化的，便是半导体横向光电效应，正是一效应。实现了PSD位置坐标测量原理。

如图13－1所示，设I0为光总电流，则流的两极的电流I1、I2 ，就是I1＝I1＋I2，设I0当光生总电流, 流的两电极的电流

由上式可知入射光改的位置X，它与入射光来的能量元关。

三、需用器件与单元：PSD位移传感器、静态移动机构、直流源、数显单元。 四、实验步骤：