传感器试验报告

1、传感器实验报告（二）自动化1204班 蔡华轩U201113712 吴昊U201214545实验七:一、实验目的：了解电容式传感器结构及其特点。二、基本原理：利用平板电容 C= A/d和其它结构的关系式通过相应的结构和测量电路可以选择e、 A、d中三个参数中，保持二个参数不变，而只改变其中一个参数，则可以有测谷物干燥度 （e变）测微小位移（变d）和 测量液位（变A）等多种电容传感器。三、需用器件与单元：电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、相敏 检波、滤波模板、数显单元、直流稳压源。四、实验步骤：1、按图6-4安装示意图将电容传感器装于电容传感器实验模板上。2、将电容传感器连线插入电容传感器实

2、验模板，实验线路见图7-1 o图7-1电容传感器位移实验接线图3、将电容传感器实验模板的输出端 V01与数显表单元Vi相接（插入主控 箱Vi孔），Rw调节到中间位置。4、接入土 15V电源，旋动测微头推进电容传感器动极板位置， 每间隔0.2mm 记下位移X与输出电压值，填入表7-1。X(mm)V(mv)5、根据表7-1数据计算电容传感器的系统灵敏度S和非线性误差6 f图（7-1）五、思考题：试设计利用的变化测谷物湿度的传感器原理及结构，并叙述一下在此设计中应考虑哪些因素？答：原理：通过湿度对介电常数的影响从而影响电容的大小通过电压表现出来，建立起电压变化与湿度的关系从而起到湿度传感器的作用；

3、结构：与电容传感器 的结构答大体相同不同之处在于电容面板的面积应适当增大使测量灵敏度更 好；设计时应考虑的因素还应包括测量误差，温度对测量的影响等电容传感器实脸教提55Qnny = ad =0 997%，- AkJ1 nn*产cn3 d-A1nr 卜 ;1-! -L* * cn1叫 上一-ion-1 jpn卜LSOO-X/ (mn)00,20.40.60,811,21. 4V/ (ny)010洒44526374901.61. 322.22.42,623310311613114315416617919SX/ (inr)0-0,20. 4-0. 6-Qr8-1-1.2-1. 4V/ (nv)0-&

4、-15-35T6-59-70t. e-1.8-2-2.2-2.4-2. 6也23-82-92-105-116-127-137-148-160六：实验数据处理由excle处理后得图线可知：系统灵敏度 S=58,179非线性误差 6 f=21.053/353=6.1%实验八直流激励时霍尔式传感器位移特性实验一、实验目的：了解霍尔式传感器原理与应用。二、基本原理：霍尔式传感器是一种磁敏传感器，基于霍尔效应原理工作。它将被测量的磁场变化（或以磁场为媒体）转换成电动势输出。根据霍尔效应，霍尔电势UH=KHIB当霍尔元件处在梯度磁场中运动时，它就可以进行位移测量。图 8-1霍尔效应原理三、需用器件与单元：

5、霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、直流源土4V、土15V、测微头、数显单元。四、实验步骤：1、将霍尔传感器按图8-2安装。霍尔传感器与实验模板的连接按图8-3进行。1、3为电源土 4V, 2、4为输出。图8-2霍尔 传感器安装示意图2、开启电源，调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置再调节RW2使数显表指示为零。图8-3霍尔传感器位移直流激励实验接线图3、旋转测微头向轴向方向推进，每转动 0.2mm记下一个读数，直到读数近似不变，将读数填入表8-1表8-1X(mm)V(mv)作出V-X曲线，计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。五、思考题：本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的是什么量的变化?答：

6、反应的是磁场强度B的变化六数据处理用excle计算如下:Excel处理x-v 图像350030002000隹尔文验至据 “卜.1小空=口外9 J 1 * ,150000-一写的0 q ,.511 .53工5;3.5W4.X/ (mm)00.20.40.60.811.21. 4V/fm-)011935147S5997233541. 61. i22.22.42. 62.83SS51127126414OSiFse1736155010303.23. 43 一 63. S4rimi 谶4*ii,尔J 1 stn4 (* E r.:- A -? v3 4 二iTl.总实验数据图线电涡旅总文臆图实验数据记录

7、如下:X/ lorn) V/(v)0Dl2口屯0.6O.SI1,21.41.600. 460.311,14；.451. 782.11HUQ3. 77l.G22.42.62L033. 23.43.13T43.714.14.44475.Q95,45.71工6工Wi4.2q. n斗55+26, 01民36,596,36LSIr. 37.63T, 858.09亚i5.6E.g6LEEME.6自m7S. 233. 353.37沛8. 43.415. 423.423.骁有以上数据可以计算有：当量程为5mnW：系统灵敏度S=1.5815非线性误差 6 f=0.268/7.86=3.41%当量程为3mnW：系

8、统灵敏度S=1.6666非线性误差 6 f=0.2205/5.09=4.33%当量程为1mnW：系统灵敏度S=1.7429非线性误差 6 f=0.2205/1.78=12.4%实验十光纤传感器一、实验目的：了解光纤位移传感器的工作原理和性能。二、基本原理：本实验采用的是导光型多模光纤，它由两束光纤组成Y型光纤，探头为半圆分布，一束光纤端部与光源相接发射光束， 另一束端部与光电转 换器相接接收光束。两光束混合后的端部是工作端亦即探头，它与被测体相距X , 由光源发出的光通过光纤传到端部射出后再经被测体反射回来，由另一束光纤接收反射光信号再由光电转换器转换成电压量， 而光电转换器转换的电压量大小与

9、 间距X有关，因此可用于测量位移。移位a诵）图11-3光纤位移特性曲线三、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、测微头、直流源土 15V、反射面。四、实验步骤：1、根据图11-4安装光纤位移传感器，二束光纤插入实验板上光电变换座孔上。其内部已和发光管D及光电转换管 T相接。2、将光纤实验模板输出端 V01与数显单元相连，见图11-5。图 11-53、调节测微头，使探头与反射平板轻微接触。4、实验模板接入土 15V电源，合上主控箱电源开关，调 RW使数显表显示为零 5、旋转测微头，被测体离开探头，每隔0.1mm读出数显表值，将其填入表11-1 表11-1光纤位移传感器输出电压

10、与位移数据X(mm)V(v)6、根据表9-1数据，作光纤位移传感器的位移特性，计算在量程1mm时灵敏度和非线性误差。五、思考题：光纤位移传感器测位移时对被测体的表面有些什么要求?答：被测量物体表面一定要光滑，并且反光性能要好。接主控箱电源第出接主控箱数解表M 地图11-5光纤传感器位移实验接线图六实验数据处理实验原始数据：X/Cirau)00,10.20.30,40.50. 6V/ Gran)00.130.270, 416 530. 650.760.70. 80. 911.11,21. 30, 870,97L06kl31, 21L29L351.41. 51. 61.7_1.81.32L41.44L4g1. 521. 551. 57L592.12. 22.32.42