内容发布更新时间 : 2024/4/30 23:26:59星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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实验二十八 电涡流传感器的应用――电子秤实验
一、实验目的：了解电涡流传感器用于称重量的原理与方法。
二、基本原理：利用电涡流传感器位移特性和振动台受载时的线性位移，可以组合成一个称重测量系
统。
三、需用器件与单元：电涡流传感器、电涡流传感器实验模板、直流源、数显表单元、振动台、砝码。 四、实验步骤：
1、传感器安装与实验二十七相同。
2、利用实验二十六中铝材料（铝测片）线性范围，将线性段距离最近的一点作为零点记下此时数显表读数。
3、在振动台上加砝码从20g起到200g，（砝码应尽量远离传感器）分别读取数显表读数记入表8－4。 表8－4 电涡流传感器称重时的电压与重量数据 W（g） V(v) 4、根据表8－4，计算出的该称重系统的灵敏度S、注意和前面作电子秤的实验比较即可知梁的重复性能。
5、在振动台面上放置一未知物记下数显表读数。 6、根据实验步骤5及4，计算出未知物重量。 五、思考题：
实际应用中的称重系统常用的有利用杠杆平衡原理（天平）。弹性元件的应力变化、弹性元件的变形量（位移），还有利用其它原理的称重系统吗？
实验三十一 光纤传感器测量振动实验
一、实验目的：了解光纤位移传感器动态特性。
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二、基本原理：利用光纤位移传感器的位移特性和其高的频率响应，配以合适的测量电路即可测量振动。 三、需用器件与单元：光纤位移传感器、光纤位移传感器实验模板、振动台、低频振荡器、动态测量支
架、检波、滤波实验模板、数显表。 四、实验步骤：
1、光纤传感器安装见图3－5，光纤探头对准振动台的反射面。
2、根据实验三十一的结果，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、在图9－2中Vo1与低通滤波器模板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台的激励端。
5、将频率档选择在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。保持振动幅度不变，改变振动频率，观察示波器波形及峰－峰值，振动频率不变，改变振动幅度（但不能碰撞光纤探头）观察示波器波形及峰－峰值。 五、思考题：
试分析电容式、电涡流、光纤三种传器测量振动时的应用及特点？
实验三十二 光纤传感器测速实验
一、实验目的：了解光纤位移传感器用于测量转速的方法。
二、基本原理：利用光纤位移传感器探头对旋转体被测物反射光的明显变化产生的电脉冲，经电路处理
即可测量转速。
三、需用器件与单元：光纤传感器、光纤传感器实验模板、数显单元测转速档、直流源±15V、转速源
2－24V。 四、实验步骤：
1、将光纤传感器按图5－4装于传感器支架上，使光纤探头与电机转盘平台中反射点对准，距离正好在光纤线性区域内。（利用三十一结论目测距离大致为线性区域）
2、按图9－2，将光纤传感器实验模板输出VO1与数显表Vi端相接，接上实验模板上±15V电源，数显表的切换开关选择开关拨到2V档，用手转动园盘，使探头避开发射面（暗电流），合上主控箱电源开关，调节RW使数显表显示接近零（≥0），再将Vo1与数显表Fin输入端相接，数显表的波段开关拨到转速档，数显表的转速指示灯亮。
3、将转速源2－24V先旋到最小，接于转动源24V插孔上，使电机转动，逐渐加大转速源电压。使电机转速盘加快，固定某一转速观察并记下数显表上读数n1。
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4、固定转速电压不变，将选择开关拨到频率测量档，测量频率记下频率读数，根据转盘上的测速点数折算成转速值n2。
5、将实验步骤4与实验步骤3比较，以转速n1作为真值计算二种方法的测速误差（相对误差），相对误差r=（(n1-n2)/n1）×100%。 五、思考题：
测量转速时转速盘上反射（或吸收点）的多省少与测速精度有否影响，你可以用实验来验证比较转盘上是一个黑点的情况。
实验二十七 光电转速传感器的转速测量实验
一、实验目的：了解光电转速传感器测量转速的原理及方法。
二、基本原理：光电式转速传感器有反射型和透射型二种，本实验装置是透射型的，传感器端部有发光
管和光电池，发光管发出的光源在转盘上反射后由光电池接受转换成电信号，由于转盘上有相间的16个间隔，转动时将获得与转速及黑白间隔数有关的脉冲，将电脉计数处理即可得到转速值。 三、需用器件与单元：光电转速传感器、直流电源＋5V、转动源及2－24V直流源、数显单元。 四、实验步骤：
1、光电转速传感器已安装在三源板上，把三源板上的＋5V、接地V0与主控箱上的＋5V、地、数显表的Vin相连。数显表转换开关打到转速档。
2、将转速源2－24V输出旋到最小，接到转动源24V插孔上。 3、合上主控箱电源开关，使电机转动并从数显表上观察电机转速。
思考题：
已进行的实验中用了多种传感器测量转速，试分析比较一下哪种方法最简单、方便。
实验二十八 利用光电传感器测转速的其它方案＊
学生可以利用直射式光电转速传感器进行实验，需要制作透光型转速盘。
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实验二十九 集成温度传感器的特性实验
一、实验目的：了解常用的集成温度传感器基本原理、性能与应用。
二、基本原理：集成温度传器将温敏晶体管与相应的辅助电路集成在同一芯片上，它能直接给出正比于
绝对温度的理想线性输出，一般用于－50℃－＋150℃之间温度测量，温敏晶体管是利用管子的集电极电流恒定时，晶体管的基极――发射极电压与温度成线性关系。为克服温敏晶体管Ub电压生产时的离散性、均采用了特殊的差分电路。集成温度传感器有电压型和电流型二种，电流输出型集成温度传感器，在一定温度下，它相当于一个恒流源。因此它具有不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声的干扰。具有很好的线性特性。本实验采用的是国产的AD590。它只需要一种电源（＋4V－＋30V）。即可实现温度到电流的线性变换，然后在终端使用一只取样电阻（本实验中为R2见图11－1）即可实现电流到电压的转换。它使用方便且电流型比电压型的测量精度更高。
三、需用器件与单元：温度控制单元、加热源、集成温度传感器、温度传感器实验模板、数显单元、万
用表。
四、实验步骤（位式控制）： ＊ 温度控制仪
本实验台位式温度控制简要原理如下：当总电源K1合上，直流电源24V加于端子“总“低通，固态继电器7、8端有直流电压，S10端导通，加热器通电加热，当温度达到设定值时，由于热电偶（K型）的热电势的作用，温控仪内部比较反转总低断开，总高导通固态继电器7、8端设有电压，9、10端断开，加热炉停止加热，总高端导通后，直流电源24V加于电风扇，风扇转动加速降温，因为温度上升后一定惯性，因此该温度仪上冲量较大。
1、将热电偶（K型）插入台面三源板加热源的一个传感器安置孔中。选择K型热电偶插入主控面板上的热电偶插孔中，红线为正极，注意热电偶护套中已安置了二支热电偶。K型和E型，它们的热电势值不同从热电势表中可以判别K型和E型（E型热电势大）。 2、将加热器的220V电源插头插入主控箱面板上的电源插座上。
3、在温度控制仪上设定 t=40℃时，温控仪面板上有个位十位百位三位温度值设定按上端为加，按下端为减。
4、将温度传感器实验模板输出VO2与主控箱数显表输入Vi相接，波段开关选择电压2V档，此时2V档数显表电压指示灯亮。
5、将集成温度传感器加热端插入加热源的一个插孔中，尾部红色线为正端，插入实验模板的a端，见
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图11－2，另一端插入b孔上，a端接电源＋4V，b端与Vo1相接，R6接地，接上直流源±15V。 6、运放IC4调零，Vo1接地，调RW3使输出UO2为零，数显表显示为零，除去V01短路线。
11－1集成温度传感器实验原理图
图11－2 位式温度控制原理图
7、将UO2与数显表头Vi相接，开关选择电压指示2V档，电压指示灯亮。
8、合上加热源开关，温度从40℃开始，每隔10℃读取一个点。记下数显表上相应读数，上限不超过100℃，记入表11－1。