(一) CSY2000/SET9000型传感器特性实验目录
实 验 一 金属箔式应变片单臂电桥性能实验????????????????(3) 实 验 二 金属箔式应变片半桥性能实验 ???????????????? (3) 实 验 三 金属箔式应变片全桥性能实验 ?????????????(4) 实验 四 金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较???????(5) 实 验 五 金属箔式应变片全桥温度影响实验 ???????????(5) 实 验 六 直流全桥的应用—电子秤实验 ?????????????(6) 实 验 七 交流全桥的应用—振动测量实验 ????????????(7) 实 验 八 压阻式压力传感器压力测量实验 ????????? ??????(9) 实 验九 扩散硅压阻式压力传感器差压测量*???????????(11) 实 验 十 差动变压器的性能实验 ????????????????(11) 实 验十一 激励频率对差动变压器特性的影响???????????(13) 实 验十 二 差动变压器零点残余电压补偿实验 ???????????(14) 实 验十 三 差动变压器的应用—振动测量实验 ???????????(15) 实 验十 四 电容式传感器的位移实验 ???????????????(17) 实 验十 五 电容式传感器的动态特性实验 ?????????????(18) 实 验十 六 直流激励时霍尔式位移传感器特性实验 ?????????(19) 实 验十 七 交流激励时霍尔式位移传感器特性实验 ?????????(21) 实 验十 八 霍尔式位移传感器振动测量实验 *????????????(22) 实 验十 九 霍尔式位移传感器的应用—电子秤实验 ?????????(22) 实 验二 十 霍尔转速传感器测速实验 ???????????????(23) 实验二十一 磁电式转速传感器测速实验 ??????????????(24) 实验二十二 用磁电式传感器测量振动 实验 ??????????????(24) 实验二十三 压电式传感器振动测量实验 ??????????????(25) 实验二十四 电涡流传感器位移实验 ?????????????????(26) 实验二十五 被测体材质对电涡流传感器特性影响实验 ?????????(27) 实验二十六 被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响实验 ????????(28) 实验二十七 电涡流传感器测量振动实验 ???????????????(29) 实验二十八 电涡流传感器的应用—电子秤实验 ?????????????（29) 实验二十九 电涡流转速传感器*??????????????????(30) 实验 三 十 光纤传感器的位移特性实验 ???????????????(30) 实验三十一 光纤传感器测量振动实验 ????????????????(32) 实验三十二 光纤传感器测量转速实验 ????????????????(33) 实验三十三 光电转速传感器的转速测量实验 ?????????????(33) 实验三十四 利用光电传感器测转速的其它方案 *????????????(34) 实验三十五 热电偶测温性能实验 ??????????????????(34)
实验三十六 热电偶冷端温度补偿实验 ?????? 验三十七 热电阻测温特性实验?????? ????????????(37) 实验三十八 集成温度传感器温度特性实验??????????????(38) 实验三十九 气体流量的测定实验* ?????????????????(42) 实验 四 十 气敏（酒精）传感器气体浓度测量实验??????????(43) 实验四十一 湿度传感器湿度测量实验???? ?????????????(43) 实验四十二 PSD位置传感器位置测量实验 ??????????????(44)
实验四十三 PSD位置传感器微振动测量实验 ?????????????(46) 实验四十四 PSD位置传感器用于自动定位* ??????????????(46) 实验四十五 扭矩传感器原理实验?????????????? ??????(46) 实验四十六 扭矩传感器的不同形式*??????????????????(48) 实验四十七 超声波传感器测距实验 ??????????????????? (48) 实验四十八 超声波传感器的运用* ??????????????????(49) 实验四十九 CCD图像传感器线（圆）径测量实验 ??????????????(49) 实验 五 十 光栅传感器莫尔条纹与栅距关系实验 ???????????(54) 实验五十一 光栅传感器莫尔条纹的细分、计数实验 ??????????（55）
实验一 金属箔式应变片单臂电桥性能实验
一、实验目的:了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。
二、基本原理:电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为： ΔR/R=Kε
式中ΔR/R为电阻丝的电阻相对变化值，K为应变灵敏系数，ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化。金属箔式应变片是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，用它来转换被测部位的受力大小及状态，通过电桥原理完成电阻到电压的比例变化，对单臂电桥而言，电桥输出电压，U01=EKε/4。（E为供桥电压）。
三、需用器件与单元：应变式传感器实验模板、应变式传感器、砝码（每只约20g）、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表(自备)。 四、实验步骤：
1、根据图(1-1),应变式传感器已装于应变传感器模板上。传感器中各应变片已接入模板左上方的R1、R2、R3、R4标志端。加热丝也接于模板上，可用万用表进行测量判别，R1=R2=R3=R4=350Ω，加热丝阻值约为50Ω左右。
2、实验模板差动放大器调零，方法为:①接入模板电源±15V(从主控箱引入)，检查无误后，合上主控箱电源开关，将实验模板增益调节电位器Rw3顺时针调节到大致中间位置，②将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上数显电压表输入端Vi相连，调节实验模板上调零电位器RW4，使数显表显示为零(数显表的切换开关打到2V档)，完毕关闭主控箱电源。
3、参考图（1-2）接入传感器，将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模板左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂，它与R5、R6、R7接成直流电桥(R5、R6、R7在模块内已连接
好)，接好电桥调零电位器Rw1，接上桥路电源±4V(从主控箱引入)，检查接线无误后，合上主控箱电源开关，先粗调节Rw1，再细调RW4使数显表显示为零。
4、在传感器托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码并读取相应的数显表数值，记下实验结果填入表（1-1）。
表1-1：单臂测量时，输出电压与负载重量的关系：
5、根据表（1-1）计算系统灵敏度S：S=ΔV/ΔW(ΔV为输出电压平均变化量；ΔW重量变化量)，计算非线性误差：δf1=Δm/yF2S3100%，式中Δm为输出电压值(多次测量时为平均值)与拟合直线的最大电压偏差量：yF2S为满量程时电压输出平均值。 五、思考题：
单臂电桥时，作为桥臂的电阻应变片应选用：(1)正(受拉)应变片(2)负(受压)应变片(3)正、负应变片均可以。
实验二 金属箔式应变片半桥性能实验
一、实验目的：比较半桥与单臂电桥的不同性能，了解其特点。
二、基本原理：不同受力方向的两片应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。当两片应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压U02=EK/ε2，比单臂电桥灵敏度提高一倍。
三、需用器件与单元：同实验一。 四、实验步骤：
1、保持实验（一）的各旋钮位置不变。
2、根据图1-3接线，R1、R2为实验模板左上方的应变片，注意R2应和R1受力状态相反，即桥路的邻边必须是传感器中两片受力方向相反(一片受拉、一片受压)的电阻应变片。接入桥路电源±4V，先粗调Rw1，再细调Rw4，使数显表指示为零。注意保持增益不变。 3、同实验一（4）步骤，将实验数据记入表（1）-2，计算灵敏度S=ΔV/ΔW，非线性误差δf2。若实验时数值变化很小或不变化，说明R2与R1为受力状态相同的两片应变片，应更换其中一片应变片。
表1-2，半桥测量时，输出电压与负载重量的关系
五、思考题：
1、半桥侧量时两片不同受力状态的电阻应变片在接入电桥时，应放在：(1)对边？(2)邻边的位置？
2、桥路测量时存在非线性误差，是因为：(1)电桥测量原理上存在非线性误差？(2)应变片应变效应是非线性的？(3)零点偏移？
实验三 金属箔式应变片全桥性能实验
一、实验目的：了解全桥测量电路的优点。
二、基本原理：全桥测量电路中，将受力状态相同的两片应变片接入电桥对边，不同的接入邻边，应变片初始阻值是R1= R2= R3=R4，当其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时，桥路输出电压U03=KEε，比半桥灵敏度又提高了一倍，非线性误差进一步得到改善。 三、需用器件和单元：同实验一。 四、实验步骤：
1、保持实验（二）的各旋钮位置不变。。
2、根据图1-4接线，将R1、R2、R3、R4应变片接成全桥，注意受力状态不要接错调节零位旋钮Rw1，并细调Rw4使电压表指示为零，保持增益不变，逐一加上砝码。将实验结果填入表1-3；进行灵敏度和非线性误差计算。
1-3，全桥测量时,输出电压与负载重量的关系
五、思考题：
1、全桥测量中，当两组对边(R1、R3)电阻值相同时，即R1= R3, R2= R4,而R1≠R2时，是否可以组成全桥：(1)可以,(2)不可以。
2、某工程技术人员在进行材料拉力测试时在棒材上贴了两组应变片，如何利用这四片电阻应变片组成电桥，是否需要外加电阻。
实验四 金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较
一、实验目的：比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性误差，得出相应的结论。 二、实验步骤：根据实验一、二、三所得的单臂、半桥和全桥输出时的灵敏度和非线性误差，从理论上进行分析比较，阐述理由。(注意：实验一、二、三中的放大器增益必须相同)。
实验五 金属箔式应变片全桥温度影响实验
一、实验目的：了解温度对应变片测试系统的影响。
二、基本原理：电阻应变片的温度影响，主要来自两个方面:①敏感栅丝电阻温度系②