传感器实验讲义

1、江西师范大学物理与通信电子学院录产品说明 实验指导2007-3-5第一章第二章一、金属箔式应变片性能一单臂电桥二、金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较三、相敏检波器实验四、交流全桥得应用一电子秤五、差动变压器（互感式）得性能六、电涡流传感器得静态标定七、电涡流传感器得应用一振幅測量八、霍尔式传感器得直流激励特性九、霍尔传感器得应用一电子秤十、压电传感器得动态响应实验十一、光纤位移传感器静态实验十二、光电开关得转速测量实验第一章产品说明一. CSY传感器实验仪简介（CSY-910. 910A 998A、998A+. 998B 998B十等六种型号）实验仪主要由四部分组成：传感器安装台.显示与激励

2、源、传感器符号及引线单元、处 理电路单元传感器安台部分：装有双平行振动梁（应变片、热电偶、PN结、热敏电阻、加热器、 压电传感器、梁自由端得钢）、激採线圏、双平行梁測微头、光纤传感器得光电变换座. 光纤及探头、小机电、电涡流传感器及支座、电涡流传感器引线03. 5插孔.霍尔传感器 得二个半圆發钢、振动平台（圆盘）測微头及支架、振动圆盘（圆盘歿钢、激振线.霍尔片. 电涡流检测片、差动变压器得可动芯子、电容传感器得动片组、2nin 直流电阻:激励源端O 800QT、5K0;输出端口 3000-5000日本JVC公司生产得线性半导体霍尔片，它置于环形戏钢构成得様度發场中。4. 热电偶直流电阻:10Q

3、左右 由两个铜一康铜热电偶串接而成，分度号为T,冷端温度为环境温 度.5. 电容式传感器量程:2mm 由两组定片与一组动片组成得差动变面积式电容.1 数字式电压/频率表；3位半显示，电压范S 02V、020V,频率范m 3Hz2KHz. 10Hz 20KHz,灵敏度W50fnV.2、脂针式毫伏表:85C1表，分500mV. 50mV. 5mV三档，精度2. 5%（四）二种振荡器1. 音频振荡器：0、4KHz10KHZ输出连续可调,Vpp值20V输出连续可调，180、0反和 输出，LV端最大功率输出电流0. 5Ao2、低频振荡器:1-30Hz输出连续可调,Vp-p值20V输出连续可调，最大输出电

4、流05A,Vi端 可提供用做电流放大器。（五）二套悬臂梁、测微头双平行式悬臂梁二副（其中一副为应变梁，另一副霰在内祁与振动圆盘相连），梁端装有 永久越钢、激振线圏与可拆卸式螺旋测微头，可进行位移与圾动实脸（右边圆盘式工作台由 “激振I带动，左边平行式悬臂梁由II带动）。（六）电加热器二组电热丝组成,加热时可荻得高于环境温度309左右得升温。（七）测速电机一组由可调得低噪声高速轴流风扇组成，与光电开关.光纤传感器配合进行测速（八）二组稳压电源直流15V,主要提供温度实脸时得加热电源，最大激励1.5Ao2V10V分五档输出，最大输出电流1.5Ao提供直流激励源。（九）计算机联接与处理数据采集卡：十

5、二位A/D转换，采样速度10000点/秒，采样速度可控制，釆样形式多样。 标准RS-232接口，与计算机串行工作。良好得计舞机显示界面与方便实用处理软件，实验项目得选择与编辑、数攜采集、数据处埋、 图形分析与比较、文件存取打印.使用仪器时打开电源开关，检查交.直流信号源及显示仪衷就是否正常.仪器下部面板 左下角处得开关为控制处理电路15V得工作电源，进行实脸时请勿关掉，为保证仪器正常 工作严禁15V电源间得相互短路，建议平时将此两输出插O封住指针式毫伏表工作前需对地短路调零，取掉短路线后指针有所偏转就是正常现象，不影响测注意，本仪器就是实脸性仪器各电路完成得实脸主要目得就是对各传感器测试电路做

6、 定性得脸证，而非工业应用型得传感簿定量测试.三、各电路与传感器性能建议通过以下实验检查就是否正常。1、应变片及差动放大器，进行单臂、半桥与全桥实验，各应变片就是否正常可用万用表电阻 档在应变片两端测量。各接线图两个节点间即一实脸接插线接插线可多根迭插.2、进行“相敏检波器实验5相敏检波器端口序数规律为从左至右，从上到下，其中5端为参 考电压输入端。3、进行“电容式传感器特性”实验，当振动圆盘带动动片上下移动时，电容变换器Vo端电压 应正负过零变化。4、进行“光纤传感器一位移测量，”光纤探头可安装在原电涡流线圈得横支架上圏定，端面 垂直于镀珞反射片，義动测微仪带动反射片位置变化从差动放大器输出

7、端读出电压变化值。5、进行光纤（光电）式传感器測速实脸，从F/V衷Fo端读出频率信号.F/V衷置2K档。6、低通滤波器:将低频圾荡器输出信号送入低通滤波器输入端输出端用示波器观察，注意根 据低通输出幅值调节输入信号大小。7、进行“差动变压器性能”实脸，检查电感式传感器性能，实验前要找出次级线團同名端, 次级所接示波器为悬浮工作状态。8、进行“霍尔式传感器直流激励特性实脸,直流激励僞;号不能大于2V。9、进行“电涡流传感器得静态标定实验，接线参照图19,其中示波器观察波形端口应在涡 流变换器得左上方，即接电涡流线圏处，右上端端口为输出经整流后得直流电压。10. 进行“光电开关(反射)”实脸。11

8、. 如果仪器就是带微机接口与实脸软件得,请参阅微机数据釆集系统软件使用说明。 数据釆集卡已裟入仪器中，其中A/D转换就是12位转换器.仪器后部得RS232接口与计算机串行口相接，信号采集前请正确设置串口，否则计算机 将收不到信号。仪鴛工作时需要良好得接地，以减小千扰信号，关尽量远离电磁千扰源。仪器得型号不同，传感器种矣不同，則检查项a也会有所不同。上述检查及实验能够完成，则整台仪器各部分均为正常.实验时请注意实验指导书中得实验内容后得“注意事项”，要在确认接线无误得情况下 再开启电源，要尽量避免电源短路情况得发生，实验工作台上各传感器部分如位置不太正确 可松动调节螺丝稍作调整，用手按下振动梁再

9、松手，各部分能随梁上下振动而无碰擦为宜。本实脸仪器需防尘，以保证实脸接触痕好，仪器正常工作温度0C-40 C第二章实验指导实验一金属箔式应变片性能一单臂电桥一、实验目得：了解金属箔式应变片单臂单桥得工作原理与工作情况.二、实验原理：本实验说明箔式应变片及单臂直流电桥得电源得原理与工作情况.应变片就是最常用得测力传感元件。当用应变片測试时，应变片要牢固地粘贴在測试体 表面，当测件受力发生形变，应变片得敏感栅随同变形，其电阻也随之发生相应得变化，通过 测量电路，转换成电信号输出显示。电桥电路就是最常用得非电量电测电路中得一种，当电桥平衡时，桥路对臂电阻来积相 等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻RJ

10、R2、R3. R4中，电阻得相对变化率分别为 R1/R1、T左_虫 R2/R2、R3/R3、R4/R4,当使用一个应变片时，-;当二个应变片纽成差动状态r _空工作，則有云 ；用四个应变片组成二个差对工作，且R1=R2=R3=R4=R,R 。由此可知，单臂、半桥、全桥电路得灵敏度依次增大。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、 F/V表.主、副电源.旋钮初始位置：直流稳压电源打到2V档,F/V表打到2V档，差动放大增益最大。三、实验步骤：(1) 了解所需单元.部件在实脸仪上得所在位置观察梁上得应变片，应变片为棕色衬底箔式 结构小方薄片。上下二片梁得外表面

11、各贴二片爱力应变片与一片补偿应变片，测微头在双平 行梁前面得支座上，可以上、下、前、后、左、右调节。(2) 将差动放大器碉零：用连线将差动放大器得正(+)、负(-)、地短接。将差动放大器得输出 端与F/V衷得输入插口 Vi相连;开启主、副电源；调节差动放大器得增益到最大位置，然后调 埜绘动放大器得调零淀机使F/V表显示为零，关闭主.副电源。根据图1接线。R仁R2、R3为电桥单元得固定电阻:Rx=R4为应变片。将稳压电源得切换 开关置4V档,F/V表置20V档。调节測微头脱离双平行梁，开启主、副电源，调节电桥平衡 网络中得W1,使F/V表显示为零然后将F/V表置2V档再调电桥(慢慢地调)，使F/

12、V表显 示为零。(4)将测微头转动到10mm刻度附近安装到双平等梁得自由端(与自由端磁钢吸合)，调节测 微头支柱得高度(梁得自由端跟随变化)使F/V表显示最小，再淀动动测微头，使F/V表显示为 零(细调零)，这时得测微头刻度为零位得相应刻度.(5) 往下或往上旋动測微头，使梁得自由端产生位移记下F/V表显示得值。建议毎旋动測微头 一周即 X=0. 5mm记一个数值填入下表：位移(mm)电圧Cmv)据所得结果计算灵敏度S=AV/AXC式中X为梁得自由端位移变化,V为相应F/V表显 示得电压相应变化).(7)实验完毕，关闭主、副电源，所有旋钮转到初始位置。四、注意事项：0)电桥上端虚线所示得四个电

13、阻实际上并不存在，仅作为一标记，让学生组桥容易。(2) 做此实验时应將低频振荡器得幅度关至最小，以减小其对直流电桥得影响电位器W1、W2,在有得型号仪器中标为RD、RAo五、问题：(1) 本实验电路对直流稳压电源与对放大器有何要求？(2) 根据所给得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 相或反和放大器。实验二金属箔式应变片：单臂.半桥.全桥比校实验目得:验证单臂、半桥、全桥得性能及相互之间关系。二、实验原理:说明实际使用得应变电桥得性能与原理。已知单臂.半桥与全桥电路得ZR分别为AR/R、2AR/R. 4AR/R。根据戴维定理可以 得出测试电桥得输出电压近似等于

14、1/4、E. ER,电桥灵敏度Ku二V/AR/R,于就是对应单臂、 半桥与全桥得电压灵敏度分别为1/4E、1/2E与E、。由此可知，当E与电阻相对变化一定时,电桥及电压灵敏度与各桥臂阻值得大小无关。所需单元与部件:直流稳压电源、差动放大器、电桥、F/V表、測微头、双平行梁、应变 片、主、副电源。有关旋钮得初始位置：直流稳压电源打到2V档.F/V表打到2V档，差动放大器增益打到 最大。三、实验步嫁：(1) 按实脸一方法將差动放大器调零冶，关闭主、副电源。按图1接线图中Rx=R4为工作片，r及为电桥平衡网络。(3) 调整测微头使双平行梁处于水平位置(a測)，將直流稳压电源打到4V档。选择适当得 放

15、大增益，然后调抠电桥平衡电位器Wh使表头显示零(需预热几分钟表头才能稳定下来几(4)旋转测微头使梁移动，鸟隔0. 5nin读一个数,将测得数值填入下表，然后关闭主、副电源:位移(mm)电床(div)(5)保持放大器增益不变將R3固定电阻换为与R4工作状态相反得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(3测)，调节电桥帕使F/V衷显示表 显示为零，重复(4)过程同样测得读数，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得受力方向相同，邻臂应变片得

16、受力方向相反即可，否则 相互抵消没有输出。接成一个直流全桥，调节测徽头使梁到水平住置，调节电桥W1同样使F/V 衷显示零。重复(4)过程將读出数据填入下表位移(mm)电床(mv)(7) 在同一坐标纸上描出X-V曲线，比校三种接法得灵敏度四、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載，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不能打得过大，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得工作状态方向。实验三相敏检波器实验实验目得：了解柏毎检波器得原埋与工作请况。二、

17、实验原理：棚敏检波电路如图3A所示，图中为输入信号端，为输出端，为交流参考 电压输入端，为直流参考电压输入。当端输入控制电压信号时，通过开环放大器得作用 场效应晶体管处于开关状态。从而把输入得正弦信号转换成半波整流信号。所需单元与部件：相敏检波器、移相器、音频振荡器.双踪示波器、直流稳压电源、低 通滤波器、F/V表、主、副电源有关旋钮得初始位置:F/V置20K档。音频振荡器频率为4KHZ,幅度置最小(逆时针到 底)，直流稳压电湖输出置于2V档主、副电源关闭。三、实验步琛：(1) 了解相敏检波器与低通滤波器在实验仪面板上符号。(2) 根据图3A得电路接线,将音频振荡器得信号0输出端输出至相敏检波

18、器输入端，把直 流稳压电源+2V输出接至相敏检波器得参考输入端,把示波器两根输入线分别接至相敏 检波器得输入端与输出端组成一个测量线路。W (Lv) 5相敏检波器示波器aH o o o” V-亠：2VT图3A(3) 调整好示波器，开启主、副电源，调整音频振荡器得幅度旋牢且，示疲器输出电压为峰峰值 4V,观察输入与输出波形得相位与幅度值关系。(4) 改变参考电压得极性，观察输入与输出波形得相住与幅值关系.由此可得出结论，当参考 电压为正吋，输入与输出同相，当参考电压为负吋，输入与输出相反。(5) 关闭主、副电源，根据图3B重新接线，将音频振荡器得信号从0输出至梱敏检波器得输 入端，并同时按相敏检

19、波器得参考输入端，把示波器得两根输入线分别接至相敏检波器 得输入与输出端，将相敏检波器输出端同时与低通滤波器得输入端连接起来，將低通 滤波器得输出端与直流电压表连接起来，组成一个測量线路(此时,F/V置于20V档)。(6) 开启主、副电源，调整音频振荡器得输出幅度，同时记录电压表得读数，填入下表。图3B单位:VVip-p0. 5I1234816Vo11(7) 关闭主、副电源，根据图3C得电路重新接线将音频振荡器得信号从00端输出至相敏检 波器得输入端，將从1800输出端输出接至移相器得输入端，把移相器输出端接至和敏检波 器得参考输入端把示波器得两根输入线分别接至相敏检波器得输入端与输出端同时

20、与低通漁波器输入端连接起来，将低通滤波器输出端与直流电压衷连接起来，组成一测童线路.y咨相器低通逵波器F/V丧图3C(8) 开启主、副电源，转动移相器上得移相电位器，观察示波器得显示波形及电压表得读数, 使得输出盍大。(9) 调整音频振荡器得输出幅度，同时记录电压表得读数，填入下表。单位:VVp-P0, 5 I 1231s16Vo11四、思考题：(1) 根据实验结果，可以知道相敏检波器得作用就是什么？移相器在实脸线路中得作用就是 什么？(即参考端输入波形相位得作用)(2) 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得输入端与附加观察端 与，观察波形来回答粕敏检波器中得整形电路就是将

21、什么波转换成什么波，相位如何？什么作用？(3) 当相敏检波器得输入与开关信号同相时，输出就是什么极性得什么波，电压表得读数就是 什么极性得最大值。实验四交流全桥得应用一电子秤一、实脸目得：了解交流供电得金属箔式应变片电桥得实际应用。所需单元及部件：音频摭荡器、电桥、差动放大器、移相器、低通滤波器、F/V表，鎂码、 主副电源、双平行梁、应变片。二、实验步差动放大调整为零，将差动放大(+)、(-)输入端与地短接，输出端与F/V表输入端Vi相连, 开总主副电源后调差放得调零淀钮使F/V显示为零，再將F/V表切换天关置2V档，再细调 差放调零淀钮使F/V表显示为零,然后关闭主、副电源。按图4接线.图中

22、R仁R2、R3、R4为应变片;Wk W2. C. r为交流电桥调节平衡网络，电 桥交流激励源必须从音频振荡器得LV输出口引入，音频採荡器旋才丑置中间位置。按住振动梁(双平行梁)得自由端。淀转测微头远离振动梁自由端.将F/V表得切换开关 置20V档，示波器X轴打描吋间切换到0、10. 5ms, Y轴CH1与CH2切换开关置5V/div,音 频振荡器得频率旋钮置5KHZ,幅度淀饱置中间幅度。开启主、副电源，调节电桥网络中得VM 与W2,使F/V表与示波器显示最小，再把F/V表与示波器Y轴得切换开关分别置2V档与 50nw/div,细调朋 与W2及差动放大器调零淀钮使F/V衷得显示值最小，示波器得波

23、形为一 条水平线(F/V表显示值与示波器a形不完全相符时二者兼顾即可).现用手按住梁得自由端 产生一个大位移。调节移相器得移相旋钮，使示波器显示全波检波得图形。放手后，梁复原, 示波器图形基本成一条直线，否則调节W1与*2(4) 在梁得自由端加所有鎂码，调节差放增益旋钮，使F/V表显示对应得童值，去除所有誤码, 调W1使F/V表显示零，这样重复几次进行标定。(5) 在梁自由端(繼钢处)逐一加上鎂码，把F/V衷得显示值填入下衷.并计舞灵敏度。w(g)V(v)(6)梁自由端放上一个重量未知得重物，记录F/V表得显示值，得出未知重物得重童。 三、注意亨项：枝码与玄物应放在梁自由端得钢上得同一点.实验

24、五(互感W24劇a f fUl_b差动变压器一.实验0 压器原理及式)得性能得：了解差动变工作情况基动变压器由衔铁、初级线圈、次级线圈与线一、实验原理：上 电叶加络片圏骨架等组成。初级线圏做为差动变压器激励用，相当于变压器得原边次级线由两个结构 尺寸与参数相同得线圈反相串接而成相当于变压器得副边差动变压器就是开彪路，工作就 是建立在互感基铀上得。其原理及输出特性见图5A。所需单元及步件：音频輾荡器、测微头、示疲器、主、副电源、差动变压器、振动平台。 有关旋钮空始位置：音频振荡器4KHZ8KHZ之间.双踪示波器第一通道灵敏度 500mv/div,第二通道灵敏度lOmv/div,触发选择打到第一通

25、道，主、副电源关闭四思考题:要将这个电子秤方案投入实际应用，应如何改进？三、实验步骤：(1) 根据图5B接线，將差动变压器、音频摭荡器(必须LV输出)、双踪示波器连接起来，组成 一个测量线路。开启主、副电源，將示波器探头分别接至差动变压器得输入与输出端，调节差 动变压器源边线音频圾荡器激励信号峰峰值为2V.(2) 用手提压变压器磁芯，观察示波器第二通道波形就是否能过零翻转如不能则改变两个次 级线得串接端。Lv示液器苣动交压器丄图5B(3) 转动测微头使测微头与振动平台吸合，再向上转动测微头5mm,使扱动平台往上位移。(4) 向下旋钮测微头，使振动平台产生位移。每位移0.2mm,用示波器读出差动

26、变压器输出端峰峰值填入下表，根据所得数据计算灵敏度S. S=AV/AX(式中V为电压变化,X为相应 振动平台得位移变化)，作出V-X关系曲线。读数过程中应注意初.次级波形得相应关系。X(mm)5mm4&nm46mm O2mm0mm-0.2mm -4,8mm5 mmVo測量涡流传感器涡流式传感测量圾动得原埋与方法涡流传感器、涡流变换器.差动放大器、电桥.铁测片.直一、实验目得：了解电所需单元部件：电流稳压电源、低频振荡器、激振线、F/V表、示波器.主、副电源。有关旋钮得初始住置：差动放大器增益置最小(逆时针到底)，直流稳压电源置4V档。二. 实脸步骤：(1)转动測微器，将振动平台中间得铁与测微头

27、充分分离，使梁振动时不至于再被吸住(这 时猿动台处于自由靜止状态)，适当调节涡流传感器得高低位置(目测)，以实验十九得结果 (线性范囤得中点附近为佳)为参考。根据图7得电路结构接线，将涡流传感器探头、涡流变换器、电桥平衡网络、差动放大器、 F/V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置于4V档)，F/V 衷置20V档，开启主、副电源.图7(3) 调节电桥平衡网络，使电压表读数为零.(4) 去除差动放大器与电压表连线，将差动放大器得输出与示波器连起来，将F/V表置2KHZ 档，并将低频振荡器得输出端与频率表得输入端相连。(5) 固定低频振荡器得幅度旋钮至某一位置(以圾动台

28、圾动时不碰撞其她部件为好h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，关闭主、副电源.F (Hz)3Hz 4 4 25HzV (p-p)三、恐考题：(1) 根据实验结果，可以知道振动台得自振频率大致就是多少？(2) 如果已知被测梁振幅度为0. 2mrn,传感器就是否一定要安裟在最佳工作点？(3) 如果此传感器仅用来测量振动频率，工作点问题就是否仍十分重要？实验八霍尔式传感器得直流激励特性一、实验目得：了解霍尔式传感器得原理与特性。二. 实验原理：霍尔式传感器就是由两个环形發钢组成梯度繼场与位于梯度饌场中得霍尔元件组成。当霍尔元件通过恒定电流时，霍尔元件在様度场中上、下移动时

29、，输出得霍尔电奶 V取决于其在饌场中得位移童X,所以测得霍尔电势得大小便可获知霍尔元件得静位移。所需单元及部件：霍尔片.緘路系统、电桥、差动放大器、F/V表.直流稳压电源、测 微头、振动平台、主、副电源。有关旋钮初始位置：差动放大器增益淀钮打到最小电压表置20V档，直流稳压电源置2V 档，主、副电源关闭.三、实验步骤：(1) 了解霍尔式传感器得结构及实脸仪上得安装位置，熟悉实验面板上霍尔片得符号。霍尔片 安装在实验仪得振动圜盘上，两个半圆永久段钢定在实验仪得顶板上二者组合成霍尔传 感器。(2) 开启主、副电源将差动放大器调零后，增益爺小，关闭主电源，根攥图8接线,怕、r为电 桥单元得直流电桥平

30、衡网络。2V? 尔氏枚大H电图8(3) 装好测微头调节測微头与振动台吸合并使霍尔片置于半圆錢钢上下正中位置.(4) 开启主、副电源，调整0使电压表指示为零。(5) 上下旋动測微头，记下电压表得读数，建议每0.5mm读一个数，将读数填入下表：X (mm)V(V)X (nm)V(v)作出V-X曲线赭出线性范国，求出灵敏度，关闭主、副电源可见，本实脸測出得实际上就是磁场情况，繼场分布为様度發场与強场分布有很大 差异，位移測量得线性度，灵敏度与磁场分布有很大关系。(6) 实脸完结关闭主、副电源，各旋钮置初始位置.四、注意事项：0)由于繼路系统得隙较大，应使霍尔片尽童靠近极靴，以提高灵敏度。(2) -旦

31、调整好后，测量过程中不能移动磁路系统。(3) 激励电压不能过2V,以免损坏霍尔片实验九 霍尔式传感器得应用一电子秤一、实验目得：了解霍尔式传感器在錚态测量中得应用。所需单元及部件：霍尔片.強路系统、差动放大器.直流稳压电源.电桥.鎂码、F/V 表(电压表).主、副电源、猿动平台。有关旋钮初始位置：直流稳压电源2V档,F/V表置2V档主、副电源关闭。二. 实脸步赚：(1) 开启主、副电源将差动放大器调零，关闭主、副电源。(2) 调节测微头脱离平台并远离振动台(3) 按图8接线，开启主.副电源，将系统调零。(4) 差动放大器増益调至最小位置，然后不再改变。(5) 在称重平台上放上誤码，填入下表：f

32、f (g)V(V)(6) 在平面上放一个未知重量之耳虬记下表头读数.根据实验结果作出曲线求得未知重三、注意事项：(1) 此霍尔传感器得线性范阖较小，所以誤码与重物不应太重。(2) 誤码应置于平台得中间部分.实验十压电传感器得动态响应实验一、实验目得：了解压电式传感器得原理、结构及应用。二、实验原理:压电式传感器就是一科典型得有源传感器(发电型传感器)。压电传感器元件 就是力敏感元件在压力、应力、加速等外力作用下，在电介质衷面产生电荷，从而实验非电 量得电测。所需单元及设备：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.饌电传感、F/V表、主、副电源、振动平台

33、.有关旋钮得初始位置：低频振荡器得墙度旋钮置于最小，F/V表置于2K档。三、实验步骤：(1) 观察压电式传感器得结构，根据图10得电路结构，将压电式传感器，电荷放大器，低通滤 波器，双蹄示波器连接起来，组成一个测量线路。并将低频振荡器得输出端与频率表得输入端图10(2) 将低频振荡器信号接入振动台得激振线圈。(3) 调整好示波器，低频振荡器得幅度旋钮固定至最大，调节频率，调节时用频率表监测频率, 用示波簿读出峰峰值填入下表。F(Hz)71215172025Vp-p(4) 示波器得另一通道观察磁电式传感鴛得输出波形，并与压电波形相比较观察其波形相位四、思考题(1) 根据实验结果，可以知道振台得自振频率大致多少？(2) 试回答压电式传感器得特点。比较繼电式传感器输出波形得相位差大致为多少，为什 么？实验十一 光纤位移传感器静态实验一、实验0得：了解光纤位移传感器得原理结构、性能。二、实验原理:反射式光纤位移传感器得工作原埋如图门A所示，光纤釆用Y型结构，两東多 膜光纤一端合并组成光纤探头，另一端分为两束，分别作为光源光纤与接收光纤，光纤只起传 输信号得作用，当光发射器发出得红外光，经光源光纤照射至反射面，被反射得光经接收光纤 至光电转换器将接受到得光纤转换为电信号。其输出得光强决定于反射体距光纤探头得距离, 通过对光强得检测而得到得位移量如图1”所示mr图11A所需单元及部件:主副