传感器标定实验报告

                       传感器性能标定报告

专业：                            姓名：           学号：           

一．目的

二．标定装置结构示意图 

三．标定数据处理 

1．原始数据记录表

  测定点数 m

  测定次数 n     (即循环次数)

  总测定数 N＝m×(n×2)       ( 2----代表正、反两个行程)

四．基本数据计算：

1．各测点算术平均值：

         正行程（I）平均值    

         正反行程平均值            i=1,2,…6；  

平均值表 （单位：  ）

2.各测点子样方差：

正行程： 

反行程：  

方差表：

   3.子样标准差

                  （m=6  I＝1,2,…..6）

                          计算可得： 

4．最佳直线方程

  

              Y=      (   )

五．各项性能指标计算：

1．灵敏度（K）:

                  (    )

2．满量程输出

                  (  )

   3.独立线性度（）：

                     其中：

   4. 重复性（ ）： （取=3，即置信度为99.73%）

           

   5．迟滞():

               其中：   

   6．总精度（ ）：

                 

 

第二篇：传感器实验报告1

 

    实验一 金属箔氏应变片：单臂、半桥比较

一、实验目的：

     验证单臂、半桥的性能及相互之间关系。

二、实验步骤：

（1）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。

   （2）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。调节测微头脱离双平行梁，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，然后将F/V表置2V档，再调电桥W1（慢慢地调），使F/V表显示为零。

图  1

   （3）调整测微头使双平行梁处于水平位置(目测)，将直流稳压电源打到±4V档。选择适当的放大增益，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，并记录测量数据，然后关闭主、副电源：

   （5）保持放大器增益不变，将R3固定电阻换为与R4工作状态相反的另一应变片即取二片受力方向不同应变片，形成半桥，调节测微头使梁到水平位置（目测），调节电桥W1使F/V表显示表显示为零，重复（4）过程同样测得读数并记录。

三、实验结果：

(4)

(5)

在同一坐标纸上描出X-V曲线，比较两种接法的灵敏度。

(4)

(5)

四、  注意事项：

  （1）在更换应变片时应将电源关闭。

  （2）在实验过程中如有发现电压表发生过载，应将电压量程扩大。

  （3）在本实验中只能将放大器接成差动形式，否则系统不能正常工作。

  （4）直流稳压电源±4V不能打的过大，以免损坏应变片或造成严重自热效应。

  （5）接全桥时请注意区别各片子的工作状态方向。

五、实验总结：

    通过本次实验，我熟悉了实验仪器的使用方法，了解了应变片的特性，验证了单臂、半桥的性能及相互之间关系。

实验二    压电传感器的动态响应实验

一、实验目的：

     了解压电式传感器的原理、结构及应用。

二、实验设备：

     低频振荡器、电荷放大器、低通滤波器、单芯屏蔽线、压电传感器、双线示波器、激振线圈、磁电传感器、F/V表、主、副电源、振动平台。

三、实验步骤：

    （1）观察压电式传感器的结构，根据图7-1的电路结构，将压电式传感器，电荷放大器，低通滤波器，双线示波器连接起来，组成一个测量线路。并将低频振荡器的输出端与频率表的输入端相连。

　　　

图7-1

   （2）将低频振荡信号接入振动台的激振线圈。

   （3）调整好示波器，低频振荡器的幅度旋钮固定至最大，调节频率，调节时用频率表监测频率，用示波器读出峰峰值填入下表：

   （4）示波器的另一通道观察磁电式传感器的输出波形，并与压电波形相比较观察其波形相位差。

四、实验结果：

传感器实验报告1

五、总结：

        在实验中，通过观察发现：随着频率的增大电压先增大后减小。压电传感器的工作原理是压电效应，即某些单晶体或者多晶体陶瓷电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象，同时在它的两个对应晶面上便产生符号相反的等量电荷，当外力消失后，电荷也消失，又重新恢复不带电状态，这种现象称为压电效应。

实验三 热电偶的原理及现象

一、实验目的：

    了解热电偶的原理及现象

二、所需单元及附件：

－15V不可调直流稳压电源、差动放大器、F/V表、加热器、热电偶、水银温度计（自备）、主副电源

三、旋钮初始位置：

    F/V表切换开关置2V档，差动放大器增益最大。

四、实验步骤：

   （1）了解热电偶原理：二种不同的金属导体互相焊接成闭合回路时，当两个接点温度不同时回路中就会产生电流，这一现象称为热电效应，产生电流的电动势叫做热电势。通常把两种不同金属的这种组合称为热电偶。具体热电偶原理参考教课书。

   （2）解热电偶在实验仪上的位置及符号，（参见附录）实验仪所配的热电偶是由铜＿康铜组成的简易热电偶，分度号为T。实验仪有二个热电偶，它封装在双平行梁的上片梁的上表面（在梁表面中间二根细金属丝焊成的一点，就是热电偶）和下片梁的下表面，二个热电偶串联在一起产生热电势为二者的总和。

   （3）按图４接线、开启主、副电源，调节差动放大器调零旋钮，使F／V表显示零，记录下自备温度计的室温。

图４

   （4）将－15V直流电源接入加热器的一端，加热器的另一端接地，观察F／V表显示值的变化，待显示值稳定不变时记录下F／V表显示的读数E。

   （5）用自备的温度计测出上梁表面热电偶处的温度t并记录下来。（注意：温度计的测温探头不要触到应变片，只要触及热电偶处附近的梁体即可）。

   （6）根据热电偶的热电势与温度之间的关系式：          Eab(t,to)=Eab(t,tn)+Eab(tn,to)

其中：t ------热电偶的热端（工作端或称测温端）温度。

      tn------热电偶的冷端（自由端即热电势输出端）温度也就是室温。

      to------0℃

1．     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为差动放大器的放大倍数，2为二个热电偶串联)。

2．     热端温度为室温，冷端温度为0℃，铜－康铜的热电势：Eab(tn,to):查以下所附的热电偶自由端为0℃时的热电势和温度的关系即铜－康铜热电偶分度表，得到室温（温度计测得）时热电势。

3．     计算：热端温度为t，冷端温度为0℃时的热电势，Eab(t,to),根据计算结果，查分度表得到温度t。

   （7）热电偶测得温度值与自备温度计测得温度值相比较。（注意：本实验仪所配的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）实验完毕关闭主、副电源，尤其是加热器－15V电源（自备温度计测出温度后马上拆去－15V电源连接线）其它旋钮置原始位置。

五、 实验结果

（1）实验第三步测得室温30℃ 。

（2）根据实验第四步记录读数为E=0.2098V，由于差动放大器的增益为100，所以处理数据后得热电动势为：

        E=2.098mV

(3) 由计算得热电动势与分度表对比得工作温度为大概50℃。

六、 实验总结

本次实验主要通过观测热电动势大小，通过对比表格来测得温度，与室温相比有所上升，来验证热电效应，从而了解热电偶原理及现象，该实验要细心操作，调试使尽量减小操作误差，使实验更加完美，总体来说本次实验基本完成。

实验四 光纤位移传感器的动态测量

一、实验目的：

      了解光纤位移传感器的测速运用。

二、所需单元及部件：

         电机控制、差动放大器、小电机、F/V表、光纤位移传感器、直流稳压电源、主、副电源、示波器。

三、实验步骤：

       （1）了解电机控制，小电机（小电机端面上贴有两张反射纸）在实验仪上所在的位置，小电机在振动台的左边。

       （2）按图1接线，将差动放大器的增益置最大，F/V表的切换开关置2V，开启主、副电源。

图1

       （3）将光纤探头移至电机上方对准电机上的反光纸，调节光纤传感器的高度，使F/V表显示最大。再用手稍微转动电机，让反光面避开光纤探头。调节差动放大器的调零，使F/V表显示接近零。

     （4）将直流稳压电源置±10V档，在电机控制单元的V+处接入+10V电压，调节转速旋钮使电机运转 。

       （5）F/V表置2K档显示频率，用示波器观察F。输出端的转速脉冲信号。(Vp-p=4V)；

       （6）根据脉冲信号的频率及电机上反光片的数目换算出此时的电机转速。

       （7）实验完毕关闭主、副电源，拆除接线，把所有旋钮复原。

注：如示波器上观察不到脉冲波形而实验(二)又正常，请调整探头与电机间的距离，同时检 查一下示波器的输入衰减开关位置是否合适（建议使用不带衰减的探头）。

四、实验结果

测得脉冲信号的频率为205Hz

反光片两个

由此得出电机转速为6150转/分

五、实验总结

该实验主要是了解光线位移传感器的测速运用，通过本次试验，让我们体会到该实验要细心操作，调试使尽量减小操作误差，使实验更加完美，总体来说本次实验基本完成。

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