东华大学自动检测核心技术实验答案实验报告附上试验指导书实验报告.docx

前面是是我自己做试验汇报和数据，大家能够参考。后面是试验指导书。何足道试验要有两次。好好做吧，加油哦。楼主来自东华。这年头就业压力大，自动化一定要学好数电模电单片机arm。知道了吗。加油！下面是试验指导书序言：伴随社会进步，科学技术发展，尤其是近20年来，电子技术日新月异，计算机普及和应用把人类带到了信息时代，多种电器设备充满了大家生产和生活各个领域，相当大一部分电器设备全部应用到了传感器件，传感器技术是现代信息技术中关键技术之一，在国民经济建设中占据有极其关键地位。在工农业生产领域，工厂自动流水生产线，全自动加工设备，很多智能化检测仪器设备，全部大量地采取了多种多样传感器，它们在合理化地进行生产，减轻大家劳动强度，避免有害作业发挥了巨大作用。在家用电器领域，象全自动洗衣机、电饭褒和微波炉全部离不开传感器。医疗卫生领域，电子脉博仪、体温计、医用呼吸机、超声波诊疗仪、断层扫描（CT）及核磁共振诊疗设备，全部大量地使用了多种多样传感技术。这些对改善大家生活水平，提升生活质量和健康水平起到了关键作用。在军事国防领域，多种侦测设备，红外夜视探测，雷达跟踪、武器正确制导，没有传感器是难以实现。在航空航天领域，空中管制、导航、飞机飞行管理和自动驾驶，仪表着陆盲降系统，全部需要传感器。人造卫星遥感遥测全部和传感器紧密相关。没有传感器，要实现这么功效那是不可能。QSCGQ-ZX1系列传感器和检测技术试验台关键用于各大、中专院校及职业院校开设“传感器原理和技术”“自动化检测技术”“非电量电测技术”“工业自动化仪表和控制”“机械量电测”等课程试验教学。QSCGQ-ZX1型系列传感器和检测技术试验台上采取大部分传感器即使是教学传感器（透明结构便于教学），但其结构和线路是工业应用基础，经过试验能够帮助广大学生加强对书本知识了解，并在试验进行过程中，经过信号拾取，转换，分析，掌握作为一个科技工作者应含有基础操作技能和动手能力。 目 录序言：1试验一（A） 金属箔式应变片性能单臂电桥型4试验一（B） 金属箔式应变片性能单臂电桥6试验二（A） 金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较7试验二（B） 金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较10试验三 应变片温度影响12试验四 热电偶原理及现象13试验五 移相器试验15试验六 相敏检波器试验16试验七 交流全桥应用振幅测量19试验八 直流全桥应用电子秤之一21试验九 差动变压器性能22试验十 差动变压器零点残余电压赔偿23试验十一 差动变压器应用振动测量25试验十二 电涡流式传感器静态标定27试验十三 被测体材料对电涡流传感器特征影响29试验十四 电涡流式传感器应用振幅测量30试验十五 电涡传感器应用电子秤之三32试验十六 霍尔式传感器特征直流激励33试验十七 霍尔式传感器应用电子秤之四35试验十八 霍尔式传感特征交流激励36试验十九 霍尔式传感器应用振幅测量38试验二十 磁电式传感器性能40试验二十一 压电传感器动态响应试验42试验二十二 差动变面积式电容传感器静态及动态特征43试验二十三 扩散硅压阻式压力传感器试验45试验二十四 光纤位移传感器静态试验47试验二十五 光纤位移传感器动态测量一48试验二十六 光纤位移传感器动态测量二49试验二十七 PN结温度传感器测温试验50试验二十八 热敏电阻演示试验52试验二十九 气敏传感器（MQ3）试验54试验三十 湿敏电阻（RH）试验56试验三十一 光电传感器（反射型）测转速试验57试验三十二 热释电红外传感器试验58附录：传感器试验仪器面板分布图59试验一（A） 金属箔式应变片性能单臂电桥型一、试验目标：了解金属箔式应变片，单臂单桥工作原理和工作情况。二、所需单元及部件：直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁测微头、一片应变片、电压表、电源。三、旋钮初始位置：直流稳压电源调到2V，电压表打到2V挡，差动放大增益最大。四、试验步骤：1了解所需单元、部件在试验仪上所在位置，观察梁上应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二片梁外表面各贴二片受力应变片和一片赔偿应变片，测微头在双平行梁前面支座上，能够上、下、前、后、左、右调整。2将差动放大器调零：用连线将差动放大器正（）、负（）、地短接。将差动放大器输出端和电压表输入插口Ui 相连；开启电源；调整差动放大器增益到最大位置，然后调整差动放大器调零旋钮使电压表显示为零，关闭电源。依据图接线R1、R2、R3为电桥单元固定电阻。Rx为应变片；将稳压电源调置4V，电压置20V挡。调整测微头脱离双平行梁，开启电源，调整电桥平衡网络中W1，电压表显示为零，然后将电压表置2V挡，再调电桥W1（慢慢地调），使电压表显示为零。图 原理图及接线参考图3将测微头转动到10mm刻度周围，安装到双平行梁自由端（和自由端磁钢吸合），调整测微头支柱高度（梁自由端跟随改变）使电压表显示最小，再旋动测微头，使电压表显示为零（细调零），这时测微头刻度为零位对应刻度。4往下或往上旋动测微头，考图使梁自由端产生位移，记下电压表显示值。提议每旋动测微头一周即X0.5mm记一个数值填入下表：位移（mm）电压（mv）据所得结果计算灵敏度SVX（式中X为梁自由端位移改变，V为对应电压表显示电压对应改变）。5试验完成，关闭电源，全部旋钮转到初始位置。五、注意事项：1电桥上端虚线所表示四个电阻实际上并不存在，仅作为一标识，让学生组桥轻易。2为确保试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，合适减小差动放大增益，此时差动放大器无须重调零。3做此试验时应将低频振荡器幅度关至最小，以减小其对直流电桥影响。4电位器W1、W2，在有型号仪器中标为RD、RA。六、问题： 本试验电路对直流稳压电源和对放大器有何要求？试验一（B） 金属箔式应变片性能单臂电桥一、试验目标：了解金属箔式应变片，单臂单桥工作原理和工作情况。二、所需单元及部件：直流稳压电源、电桥、差动放大器、砝码、一片应变片、电压表、电源。三、旋钮初始位置：直流稳压电源调到2V，电压表打到2V挡，差动放大增益最大。四、试验步骤：1了解所需单元、部件在试验仪上所在位置，观察梁上应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二片梁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正（）、负（）、地短接。将差动放大器输出端和电压表输入插口Ui 相连；开启电源；调整差动放大器增益到最大位置，然后调整差动放大器调零旋钮使电压表显示为零，关闭电源。依据图接线R1、R2、R3为电桥单元固定电阻。Rx为应变片；将稳压电源调置4V，电压表置20V挡。开启电源，调整电桥平衡网络中W1，使电压表显示为零，等候数分钟后将电压表置2V挡，再调电桥W1（慢慢地调），使电压表显示为零。3在上振动梁连接块上放上一只砝码，记下此时电压数值，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。依据所得结果计算系统灵敏度S=VW，并作出V-W关系曲线，V为电压改变率，W为对应重量改变率。重量（g）电压（mV）五、注意事项：1电桥上端虚线所表示四个电阻实际上并不存在，仅作为一标识，让学生组桥轻易。2为确保试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，合适减小差动放大增益，此时差动放大器无须重调零。3做此试验时应将低频振荡器幅度关至最小，以减小其对直流电桥影响。4电位器W1、W2，在有型号仪器中标为RD、RA。试验二（A） 金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较一、试验目标：验证单臂、半桥、全桥性能及相互之间关系。二、所需单元和部件：直流稳压电源、差动放大器、电桥、电压表、测微头、双平行梁、应变片、电源。三、相关旋钮初始位置：直流稳压电源调到2V，电压表打到2V挡，差动放大器增益打到最大。四、试验步骤：1按试验一方法将差动放大器调零后，关闭电源。2按A,B,C接线，图中Rx为工作片，r及W1为调平衡网络。 A.单臂电桥参考接线图3调整测微头使双平行梁处于水平位置(目测)，将直流稳压电源调到4V。选择合适放大增益，然后调整电桥平衡电位器W1，使表头显示零(需预热几分钟表头才能稳定下来)。4旋转测微头，使梁移动，每隔0 .5mm读一个数，将测得数值填入下表，然后关闭电源：位移（mm）电压（mV）B.半桥参考接线图C.全桥试验参考图5 保持放大器增益不变，将R3固定电阻换为和R4工作状态相反另一应变片，即取二片受力方向不一样应变片，形成半桥，调整测微头使梁到水平位置（目测），调整电桥W1使电压表显示表显示为零，反复“4”过程一样测得读数，填入下表：位移（mm）电压（mV）6 保持差动放大器增益不变，将R1，R2两个固定电阻换成另两片受力应变片（即R1换成，R2换成）。组桥时只要掌握对臂应变片受力方向相同，邻臂应变片受力方向相反即可，不然相互抵消没有输出。接成一个直流全桥，调整测微头使梁到水平位置，调整电桥W1一样使电压表显示零。反复“4”过程将读出数据填入下表：位移（mm）电压（mV）7在同一坐标纸上描出X-V曲线，比较三种接法灵敏度。五、注意事项：1在更换应变片时应将电源关闭。2在试验过程中如发觉电压表发生过载，应将电压量程扩大。3在本试验中只能将放大器接成差动形式，不然系统不能正常工作。4直流稳压电源4V不能打过大，以免损坏应变片或造成严重自热效应。5接全桥时请注意区分各应变片子工作状态方向。试验二（B） 金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较一、试验目标：验证单臂、半桥、全桥性能及相互之间关系。二、所需单元和部件：直流稳压电源、差动放大器、电桥、电压表、应变片、砝码、电源。三、相关旋钮初始位置：直流稳压电源调到2V，电压表打到2V挡，差动放大器增益打到最大。四、试验步骤：1按试验一方法将差动放大器调零后，关闭电源。2依据图接线R1、R2、R3为电桥单元固定电阻。Rx为应变片；将稳压电源调置4V，电压表置20V挡。开启电源，调整电桥平衡网络中W1，使电压表显示为零，等候数分钟后将电压表置2V挡，再调电桥W1（慢慢地调），使电压表显示为零。3在上振动梁连接块放上一只砝码，记下此时电压数值，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。依据所得结果计算系统灵敏度S=VW，并作出V-W关系曲线，V为电压改变率，W为对应重量改变率。重量（g）电压（mV）4保持放大器增益不变，将R3固定电阻换为和Rx工作状态相反另一应变片即取二片受力方向不一样应变片，形成半桥，调整电桥W1使电压表显示表显示为零，反复（3）过程一样测得读数，填入下表：重量（g）电压（mV）5保持差动放大器增益不变，将R1，R2两个固定电阻换成另两片受力应变片组桥时只要掌握对臂应变片受力方向相同，邻臂应变片受力方向相反即可，不然相互抵消没有输出。接成一个直流全桥，调整电桥W1一样使电压表显示零。反复（3）过程将读出数据填入下表：重量（g）电压（mV）6在同一坐标纸上描出X-V曲线，比较三种接法灵敏度。五、注意事项：1在更换应变片时应将电源关闭。2在试验过程中如有发觉电压表发生过载，应将电压量程扩大。3在本试验中只能将放大器接成差动形式，不然系统不能正常工作。4直流稳压电源4V不能打过大，以免损坏应变片或造成严重自热效应。5接全桥时请注意区分各片子工作状态方向。试验三 应变片温度影响一、试验目标：了解温度对应变测试系统影响。二、所需单元和部件：可调直流稳压电源、+5V不可调直流稳压电源、电桥、差动放大器、电压表、加热器、应变片、砝码、水银温度计（自备）、电源。三、相关旋钮初始位置：电源关闭、直流稳压电源调置4V挡，电压表置20V挡，差动放大器增益旋钮置最大。四、试验步骤：1了解加热器在试验仪所在位置及加热符号，加热器封装在双孔悬臂梁下片梁表面，结构为电阻丝。2将差动放大器（）、（）输入端和地短接，输出端插口和电压表输入插口Vi相连。开启电源，调整差放零点旋钮，使电压表显示零。再把电压表切换开关置2V挡，细调差放零点，使电压表显示零。关闭电源，电压表切换开关置20V挡，拆去差动放大器输入端连线。3按图1接线，开启电源，调电桥平衡网络W1电位器，使电压表显示零，然后将电压表切换开关置2V挡,调W1电位器，使电压表显示零。4根据试验一进行试验，记下此时电压数值。将+5V电源连到加热器一端插口，加热器另一端插口接地；电压表显示在改变，待电压表显示稳定后，记下显示数值。比较二种情况电压表数值，即为温度对应变电桥影响。5试验完成，关闭电源，全部旋钮转至初始位置。试验四 热电偶原理及现象一、试验目标：了解热电偶原理及现象二、所需单元及附件：15V不可调直流稳压电源、差动放大器、电压表、加热器、热电偶、水银温度计（自备）、电源三、旋钮初始位置：电压表切换开关置2V挡，差动放大器增益最大。四、试验步骤：1了解热电偶原理：两种不一样金属导体相互焊接成闭合回路时，当两个接点温度不一样时回路中就会产生电流，这一现象称为热电效应，产生电流电动势叫做热电势。通常把两种不一样金属这种组合称为热电偶。具体热电偶原理参考教课书。2解热电偶在试验仪上位置及符号，试验仪所配热电偶是由铜康铜组成简易热电偶，分度号为T。试验仪有两个热电偶，它封装在双平行梁上片梁上表面（在梁表面中间二根细金属丝焊成一点，就是热电偶）和下片梁下表面，二个热电偶串联在一起产生热电势为二者总和。3按图2接线，开启电源，调整差动放大器调零旋钮，使电压表显示零，统计下自备温度计室温。图2 热电偶试验接线参考图4将15V直流电源接入加热器一端，加热器另一端接地，观察电压表显示值改变，待显示值稳定不变时统计下电压表显示读数E。5用自备温度计测出上梁表面热电偶处温度t并统计下来。（注意：温度计测温探头不要触到应变片，只要触及热电偶处周围梁体即可）。6依据热电偶热电势和温度之间关系式：Eab(t,to)=Eab(t,tn)+Eab(tn,to)其中：t -热电偶热端（工作端或称测温端）温度。tn-热电偶冷端（自由端即热电势输出端）温度也就是室温。to-0热端温度为t,冷端温度为室温时热电势。Eab(t,tn)=(f/v显示表E)/100*2(100为差动放大器放大倍数，2为二个热电偶串联)。热端温度为室温，冷端温度为0，铜康铜热电势：Eab(tn,to):查附表热电偶自由端为0时热电势和温度关系即铜康铜热电偶分度表，得到室温（温度计测得）时热电势。计算：热端温度为t，冷端温度为0时热电势，Eab(t,to),依据计算结果，查分度表得到温度t。热电偶测得温度值和自备温度计测得温度值相比较。（注意：本试验仪所配热电偶为简易热电偶，并非标准热电偶，只要了解热电势现象）。8试验完成，关闭电源，尤其是加热器15V电源（自备温度计测出温度后立即拆去15V电源连接线），其它旋钮置原始位置。五、思索：1为何差动放大器接入热电偶后需再调整差动放大器零点？2即使采取标准热电偶按本试验方法测量温度也会有很大误差，为何？试验五 移相器试验一、试验目标：了解运算放大器组成移相电路原理及工作情况二、所需单元及部件：移相器、音频振荡器、双线（双踪）示波器、电源三、试验步骤：1了解移相器在试验仪所在位置及电路原理（见图3）。图3 参考接线图2将音频振荡器信号引入移相器输入端（音频信号从0、180插口输出均可），开启电源。3将示波器两根线分别接到移相器输入和输出端，调整示波器，观察示波器波形。旋动移相器上电位器，观察两个波形间相位改变。改变音频振荡器频率,观察不一样频率最大移相范围。四、思索：分析本移相器工作原理，并解释所观察到现象。提醒：A1、R1、R2、R3、C超前移相，在R3R1时，KF1（j）=Vm/V=-(1-j RwC2)/(1+jR2C1),KF1()=1, F1()=- -2tg-1R2C1。A2、R4、R5、RW、C2滞后移相，在R5R4时，KF2（j）=V/Vm=(1-jRwC2)/(1+jC2),KF2()=1, F2()=-2tg-1RwC1，2f 。分析：f一定时Rw=0K10K，相移及Rw一定时，f改变相移。2假如将双线示波器改为单踪示波器，两路信号分别从轴和轴送入，依据李沙育图形是否可完成此试验？试验六 相敏检波器试验一、试验目标：了解相敏检波器原理和工作情况。二、所需单元和部件：相敏检波器、移相器、音频振荡器、双线示波器（自备）、直流稳压电源、低通滤波器、转速/频率表、电源。三、相关旋钮初始位置:音频振荡器频率为KHz，幅度置最小（逆时针到底），直流稳压电源输出调置于2V，电源关闭。四、试验步骤： 1了解相敏检波器和低通滤波器在试验仪面板上符号。2依据图4A电路接线，将音频振荡器信号0输出端输出至相敏检波器输入端（1），把直流稳压电源2V输出接至相敏检波器参考输入端（5），把示波器两根输入线分别接至相敏检波器输入端（1）和输出端（3）组成一个测量线路。图4 A3调整好示波器，开启电源，调整音频振荡器幅度旋钮，示波器输出电压为峰峰值4V。观察输入和输出波相位和幅值关系。4改变参考电压极性（除去直流稳压电源2V输出端和相敏检波器参考输入端（5）连线，把直流稳压电源2V输出接至相敏检波器参考输入端（5），观察输入和输出波形相位和幅值关系。由此可得出结论，当参考电压为正时，输入和输出 相，当参考电压为负时，输入和输出 相，此电路放大倍数为 倍。 5关闭电源，依据图4B电路重新接线，将音频振荡器信号从0输出端输出至相敏检波器输入端1，将从0输出端输出接至相敏检波器参考输入端2，把示波器两根输入线分别接至相敏检波器输入1和输出端3，将相敏检波器输出端3同时和低通滤波器输入端连接起来，将低能滤波器输出端和直流电压表连接起来，组成一个测量线路。图4 B6开启电源，调整音频振荡器输出幅度，同时统计电压表读数，填入下表。单位：Vip-p0.5124816Vo7 关闭电源，依据图C电路重新接线，将音频振荡器信号从输出端输出至相敏检波器输入端1，将从输出端输出接至移相器输入端，将从移相器输出端接至相敏检波器参考输入端2，把示波器两根输入线分别接至相敏检波器输入端1和输出端3，将相敏检波器输出端3同时和低通滤波器输入端连接起来，将低通滤波器输出端和直流电压表连接起来，组成一测量线路。图4 C8开启电源，转动移相器上移相电位器，观察示波器显示波形及电压表读数，使得输出最大。9调整音频振荡器输出幅度，同时统计电压表读数，填入下表。单位：Vip-p0.51246816Vo五、思索：依据试验结果，能够知道相敏检波器作用是什么? 移相器在试验线路中作用是什么？（即参考端输入波形相位作用）在完成第五步骤后，将示波器两根输入线分别接至相敏检波器输入端1和附加观察端6和2，观察波形往返复相敏检波器中整形电路是将什么波转换成什么波，相位怎样？起什么作用？当相敏检波器输入和开关信号同相时，输出是什么极性什么波，电压表读数是什么极性最大值。试验七 交流全桥应用振幅测量一、试验目标：本试验了解交流激励金属箔式应变片电桥应用。二、所需单元及部件：音频振荡器、电桥、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、低频振荡器、电压表、示波器、电源、激振线圈。三、相关旋钮初始位置：音频振荡器5KHz，低频振荡器频率旋钮置5Hz左右，幅度置最小，差放增益置最大，电源关闭。四、试验步骤：1 按图5接线，而且保持试验七1、2、3步骤。图5A 参考接线图2 关闭电源，将低频振荡器输出U0引入激振线圈一端，激振线圈另一端接地，图5B所表示，低频振荡器幅度旋钮置中间位置，开启电源，双平行梁在振动，慢慢调整低频振荡器频率旋钮，使梁振动比较显著，如梁振幅不够大，可调大低频振荡器幅度。图5B 低频接线参考图3将示波器轴扫描旋钮切换到ms/div级挡，轴切换到50mv/div或0.1v/div，分别观察差放输出端、相敏检波输出端、低通输出端波形。并描出。做完以上试验，可反复调整线路中各旋钮，用示波器观察各输出步骤波形改变，加深试验体会并了解各旋钮作用。4试验完成关闭电源，各旋钮置初始位置。试验八 直流全桥应用电子秤之一一、试验目标：了解直流供电金属箔式应变片电桥实际应用。二、所需单元及部件：电桥、差动放大器、电压表、砝码、电源、双平行梁、应变片。三、试验步骤：1将差动放大器调整为零：将差动放大（）、（）输入端和地短接，输出端和电压表输入端Ui相连，开启电源后调差放调零旋钮使电压表显示为零，再将电压表切换开关置2V挡，再细调差放调零旋钮使电压表显示为零，然后关闭电源。2按图5接线，图中R1、R2、R3、R4为应变片；W1、W2、C、r为交流电桥调整平衡网络，电桥交流激励源必需从音频振荡器LV输出口引入。3在传感器托盘上放上一只砝码，记下此时电压数值，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。依据所得结果计算系统灵敏度S=VW，并作出V-W关系曲线，V为电压改变率，W为对应重量改变率。4在梁自由端加全部砝码，调整差放增益旋钮，使电压表显示对应量值，去除全部砝码，调W1使电压表显示零，这么反复几次即可。5在梁自由端（磁钢处）逐一加上砝码，把电压表显示值填入下表。并计算灵敏度。W(g)V(v)6梁自由端放上一个重量未知重物，统计电压表显示值，得出未知重物重量四、注意事项：砝码和重物应放在梁自由端磁钢上同一点。五、思索：要将这个电子秤方案投入实际应用，应怎样改善？试验九 差动变压器性能一、试验目标：了解差动变压器原理及工作情况。二、所需单元及部件：音频振荡器、测微头、示波器、电源、差动变压器、振动平台。三、相关旋钮初始位置：音频振荡器4KHz8KHz之间，双线示波器第一通道灵敏度500mv/div ,第二通道灵敏度10mv/div，触发选择打到第一通道，电源关闭。四、试验步骤：图6 参考接线图1依据图6接线，将差动变压器、音频振荡器（必需LV输出）、双线示波器连接起来，组成一个测量线路。开启电源，将示波器探头分别接至差动变压器输入端和输出端，观察差动变压器源边线圈音频振荡器激励信号峰峰值为2V。2转动测微头使测微头和振动平台吸合。再向上转动测微头mm，使振动平台往上位移。往下旋动测微头，使振动平台产生位移。每位移0.2mm，用示波器读出差动变压器输出端峰峰值填入下表，依据所得数据计算灵敏度。（式中为电压改变，为对应振动平台位移改变），作出关系曲线。（mm）5mm4.8mm4.6mm0.2mm0mm-0.2mm-4.8mm-5mmVo(p-p)思索：1依据试验结果，指出线性范围。2当差动变压器中磁棒位置由上到下改变时，双线示波器观察到波形相位会发生怎样改变？3用测微头调整振动平台位置，使示波器上观察到差动变压器输出端信号为最小，这个最小电压称作什么？因为什么原因造成？试验十 差动变压器零点残余电压赔偿一、试验目标：说明怎样用合适网络线路对残余电压进行赔偿。二、所需单元及部件：音频振荡器、测微头、电桥、差动变压器、差动放大器、双线示波器、振动平台、电源。三、相关旋钮初始位置：音频振荡器4kHzKHZ之间，双线示波器第一通道灵敏度500mV/div，第二通道灵敏度1V/div，触发选择打到第一通道，差动放大器增益旋到最大。四、试验步骤：图7 参考接线图1 按图7接线，音频振荡必需从LV插口输出，W1，W2，r,c,为电桥单元中调平衡网络。2开启电源，利用示波器，调整音频振荡器幅度钮使示波器一通道显示出为2伏峰峰值。调整音频振荡器频率，使示波器二通道波形不失真。3调整测微头，使差动放大器输出电压最小。 4依次调整W1，W2，使输出电压深入减小，必需时重新调整测微头，尽可能使输出电压最小。5 将二通道灵敏度提升，观察零点残余电压波形，注意和激励电压波形相比较。经过赔偿后残余电压波形：为 波形，这说明波形中有 分量。6经过赔偿后残余电压大小：V残余p-p=V残余p-p/100和试验十六未经赔偿残余电压相比较。7试验完成后，关闭电源。五、注意事项：1因为该赔偿线路要求差动变压器输出必需悬浮。所以次级输出波形难以用通常示波器来看，要用差动放大器使双端输出转换为单端输出。2音频信号必需从LV插口引出。六、思索：本试验也可把电桥平衡网络搬到次级圈上进行零点残余电压赔偿。试验十一 差动变压器应用振动测量一、试验目标：了解差动变压器实际应用。二、所需单元及部件：音频振荡器、差动放大器、移相器、相敏检波器、电桥、低通滤波器、转速/频率表、低频振荡器、激振器、示波器、电源、差动变压器、振动平台。三、相关旋钮初始位置：音频振荡4kHzkHz之间，差动放大器增益最大，低频振荡器频率钮置最小，幅值钮置中。图8 参考接线图四、试验步骤：1 按图8接线，调整测微头远离振动台（不用测微头），将低频振荡器输出0接入激振振动台线圈一端，线圈另一端接地，开启电源，调整低频振荡器幅度钮置中，频率从最小慢慢调大，让振动台起振并振动幅度适中（如振动幅度太小可调大幅度旋钮）。2将音频钮置5KHz，幅度钮置2Vp-p。用示波器观察各单元，即：差放、检波、低通输出波形（示波器轴扫描为ms/divms/div，Y轴CH1或CH2旋钮打到0.2v2V）。3保持低频振荡器幅度不变，调整低频振荡器频率，接线图8所表示，用示波器观察低通滤波器输出，读出峰峰电压值，记下试验数据填入下表：F(Hz)34567810122025Vp-p(V)4依据试验结果作出梁振幅频率(幅频)特征曲线，指出振动平台自振频率（谐振频率）大致值，并和用应变片测出试验结果相比较。5试验完成，关闭电源。图9 低频接线参考图五、注意事项：合适选择低频激振电压，以免振动平台在自振频率周围振幅过大。六、问题：假如用直流电压表来读数，需增加哪些测量单元，测量线路该怎样？试验十二 电涡流式传感器静态标定一、试验目标：了解电涡流式传感器原理及工作性能二、所需单元及部件：涡流变换器、电压表、测微头、铁测片、涡流传感器、示波器、振动平台、电源。三、试验步骤：装好传感器（传感器对准铁测片安装）和测微头。观察传感器结构，它是一个扁平线圈。用导线将传感器接入涡流变换器输入端，将输出端接至电压表，电压表置于20V挡，见图10，开启电源。图10 参考接线图用示波器观察涡流变换器输入端波形。如发觉没有振荡波形出现，再将被测体移开部分。可见，波形为 波形，示波器时基为 us/cm，故振荡频率约为 。合适调整传感器高度，使其和被测铁片接触，以后开始读数，记下示波器及电压表数值，填入下表：提议每隔0.10mm读数，到线性严重变坏为止。依据试验数据。在坐标纸上画出曲线，指出大致线性范围，求出系统灵敏度。（最好能用误差理论方法求出线性范围内线性度、灵敏度）。可见，涡流传感器最大特点是 ，传感器和被测体间有一个最好初始工作点。这里采取变换电路是一个 。试验完成关闭电源。(mm)Vp-p(v)V(v)四、注意事项：被测体和涡流传感器测试探头平面尽可能平行，并将探头尽可能对准被测体中间，以降低涡流损失。试验十三 被测体材料对电涡流传感器特征影响一、试验目标：了解被测体材料对涡流传感器性能影响。二、所需单元及部件：涡流传感器、涡流变换器、铁测片、电压表、测微头、铝测片、振动台、电源。三、试验步骤：1安装好涡流传感器，调整好位置。装好测微头。2按图11接线，检验无误，开启电源。3从传感器和铁测片接触开始，旋动测微头改变传感器和被测体距离，统计电压表读数，到出现显著非线性为止，然后换上铝测片反复上述过程，结果填入下表（提议每隔0.05mm读数）：X(mm)V铝(v)V铁(v)4依据所得结果，在同一坐标纸上画出被测体为铝和铁两条曲线，照试验二十二方法计算灵敏度和线性度，比较它们线性范围和灵敏度。关闭电源。可见，这种电涡流式传感器在被测体不一样时必需重新进行 工作。四、注意事项：传感器在初始时可能为出现一段死区。此涡流变换线路属于变频调幅式线路，传感器是振荡器中一个元件，所以材料和传感器输出特征之间关系和定频调幅式线路不一样。试验十四 电涡流式传感器应用振幅测量一、试验目标：了解电涡流式传感器测量振动原理和方法。二、所需单元及部件：电涡流传感器、涡流变换器、差动放大器、电桥、铁测片、直流稳压电源、低频振荡器、激振线圈、电压表、转速/频率表、示波器、电源。三、相关旋钮初始位置:差动放大器增益置最小（逆时针到底），直流稳压电源调置。四、试验步骤：1转动测微器，将振动平台中间磁铁和测微头分离，使梁振动时不至于再被吸住（这时振动台处于自由静止状态），合适调整涡流传感器头高低位置（目测），以试验二十三结果（线性范围中点周围为佳）为参考。2依据图11电路结构接线，将涡流传感器探头、涡流变换器、电桥平衡网络、差动放大器、电压表、直流稳压电源连接起来，组成一个测量线路（这时直流稳压电源应调置于4），电压表置20V挡,开启电源。图11 参考接线图3调整电桥网络，使电压表读数为零。4去除差动放大器和电压表连线，将差动放大器输出和示波器连起来，将转速频率表并将低频振荡器输出端和频率表输入端相连。5固定低频振荡器幅度旋钮至某一位置（以振动台振动时不碰撞其它部件为好），调整频率，调整时用频率表监测频率，用示波器读出峰峰值填入下表，关闭电源。F/(Hz)3HZ25HZV/(P-P)五、思索：1依据试验结果，能够知道振动台自振频率大致为多少？2假如已知被测梁振幅为0.2mm，传感器是否一定要安装在最好工作点？3假如此传感器仅用来测量振动频率，工作点问题是否仍十分关键？试验十五 电涡传感器应用电子秤之三一、试验目标：了解电涡流传器在静态测量中应用。二、所需单元及部件：涡流传感器、涡流变换器、电压表、砝码、差动放大器、电桥、铁测片、电源。三、相关旋钮初始位置：电压表置20V挡，差动放大器增益旋至最小。四、试验步骤：1按图11电路接线。2调整传感器位置，使其处于线性范围终点距离周围处（和被测体之间距离为线性终端处周围，目测）。3开启电源，调整电桥单元上电位器W1，使电压表为零。4在平台上放上砝码，读出表头指示值，填入下表：(g)V(v)5在平台上放一重物，记下电压表读数,依据试验数据作出V-W曲线，计算灵敏度及重物重量。说明：差动放大器增益合适，视指示而定。五、注意事项：砝码重物不得使位移超出线性范围。做此试验应和电子秤之一、之二相比较。试验十六 霍尔式传感器特征直流激励一、试验目标：了解霍尔式传感器原理和特征。二、所需单元及部件：霍尔片、磁路系统、电桥、差动放大器、电压表、直流稳压电源、测微头、振动平台、电源。三、相关旋钮初始位置：差动放大器增益旋钮打到最小，电压表置20V挡，直流稳压电源调置2V电源关闭。四、试验步骤：1了解霍尔式传感器结构及在试验仪上安装位置，熟悉试验面板上霍尔片符号。霍尔片安装在试验仪振动圆盘上，两个半圆永久磁钢固定在试验仪顶板上，二者组合成霍尔传感器。2开启电源将差动放大器调零后，增益置最小，关闭电源，依据图12接线，Rw、r为电桥单元直流电桥平衡网络。图12 参考接线图3装好测微头，调整测微头和振动台吸合并使霍尔片置于半圆磁钢上下正中位置。4开启电源调整