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车载传感器技术实验指导书2007-8-16.doc

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《车载传感器技术》 实验指导书 福建农林大学交通学院 2003年3月 目  录 实验一 金属箔式应变片性能—单臂电桥 1 实验二 差动变面积式电容传感的静态特性 3 实验三 热电偶原理及现象 4 实验四 霍尔式传感器的应用—电子秤 6 实验五 金属箔式应变片:单臂、半桥、全桥比较 7 实验六 应变片的温度效应及补偿 8 实验七 交流全桥的应用―电子秤之一 9 实验八 差动变压器的标定(静态位移性能) 10 实验九 差动变压器的应用—振动测量 11 实验十 差动变压器的作用—电子秤之二 12 实验十一 差动螺管式电感传感器的静态位移性能 13 实验十二 差动螺管式电感传感器振动时的动态性能 14 实验十三 电涡流式传感器的静态标定 15 实验十四 被测体材料对电涡流传感器特性的影响 16 实验十五 电涡流式传感器的应用-振幅测量 17 实验十六 电涡传感器应用-电子秤之三 18 实验十七 霍尔式传感器的特性—直流激励 19 实验十八 霍尔式传感的特性—交流激励 20 实验十九 霍尔式传感器的应用—振幅测量 21 实验二十 磁电式传感器的性能 22 实验二十一 压电传感器的动态响应实验 23 实验二十二 压电传感器的引线电容 24 实验二十三 光纤位移传感器静态实验(998型) 25 实验二十四 光纤位移传感器的动态测量 26 实验二十五 光纤位移传感器的动态测量二 27 实验二十六 PN结温度传感器测温实验 28 实验二十七 热敏电阻演示实验 29 实验二十八 气敏传感器(MQ3)实验 30 实验二十九 湿敏电阻(RH)实验 32 实验三十 光电传感器(反射型)测转速实验 33 附录 34 实验一 金属箔式应变片性能—单臂电桥 1、实验目的 了解金属箔式应变片,单臂单桥的工作原理和工作情况。 2、实验方法 在CSY-998传感器实验仪上验证应变片单臂单桥的工作原理 3、实验仪器 CSY-998传感器实验仪 4、实验操作方法 所需单元及部件:直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬臂梁称重传感器、砝码、一片应变片、F/V表、主、副电源。 旋钮初始位置:直流稳压电源打倒±2V档,F/V表打到2V档,差动放大增益最大。 实验步骤: (1)了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置,观察梁上的应变片,应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片。 (2)将差动放大器调零:用连线将差动放大器的正(+)、负(-)、地短接。将差动放大器的输出端与F/V表的输入插口Vi 相连;开启主、副电源;调节差动放大器的增益到最大位置,然后调整差动放大器的调零旋钮使F/V表显示为零,关闭主、副电源。 图1 (3)根据图1接线R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。R4为应变片;将稳压电源的切换开关置±4V档,F/V表置20V档。开启主、副电源,调节电桥平衡网络中的W1,使F/V表显示为零,等待数分钟后将F/V表置2V档,再调电桥W1(慢慢地调),使F/V表显示为零。 (4)在传感器托盘上放上一只砝码,记下此时的电压数值,然后每增加一只砝码记下一个数值并将这些数值填入下表。根据所得结果计算系统灵敏度S=ΔV/ΔW,并作出V-W关系曲线,ΔV为电压变化率,ΔW为相应的重量变化率。 重量(g) 电压(mV)  注意事项: (1) 电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在,仅作为一标记,让学生组桥容易。 (2) 为确保实验过程中输出指示不溢出,可先将砝码加至最大重量,如指示溢出,适当减小 差动放大增益,此时差动放大器不必重调零。 (3) 做此实验时应将低频振荡器的幅度关至最小,以减小其对直流电桥的影响。 (4) 电位器W1、W2,在有的型号仪器中标为RD、RA。 问题: (1) 本实验电路对直流稳压电源和对放大器有何要求? (2) 根据所给的差动放大器电路原理图,分析其工作原理,说明它既能作差动放大,又可作同相或反相放大器。 实验二 差动变面积式电容传感的静态特性 1、实验目的 了解差动变面积式电容传感器的原理及其特性。 2、实验方法 在CSY-998传感器实验仪上设计差动变面积式电容传感器 3、实验仪器 CSY-998传感器实验仪 4、实验操作方法 所需单元及部件:电容传感器、电压放大器、低通滤波器、F/V表、激振器、示波器 有关旋钮的初始位置:差动放大器增益旋钮置于中间,F/V表置于V表2V档, 实验步骤: 按图2接线。 图2 F/V表打到20V,调节测微头,使输出为零。 转动测微头,每次0.1mm,记下此时测微头的读数及电压表的读数,直至电容动片与上(或下)静片复盖面积最大为止。 X(mm) V(mv) 退回测微头至初始位置。并开始以相反
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