4、热电偶?
直流电阻:10Ω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?由两组定片和一组动片组成的差动变面积式电容。 6、热敏电阻?
由半导体热敏电阻NTC:温度系数为负,25℃时为10KΩ。 7、光纤传感器?
由多模光纤、发射、接收电路组成的导光型传感器,线性范围≥2mm。 红外线发射、接收、直流电阻:500Ω-1.5kΩ?2×60股丫形、半圆分布。 8、压阻式压力传感器?
量程:10Kpa(差压) 供电:≤6V 直流电阻:Vs---Vs :350Ω-450Ω Vo---Vo:3KΩ-3.5KΩ
美国摩托罗拉公司生产的MPX型压阻式差压传感器,具有温度自补偿功能,先进的X型工作片(带温补)。
9、压电加速度计?
PZT-5双压电晶片和铜质量块构成。谐振频率:≥10KHZ,电荷灵敏度:q≥20pc/g。 10、应变式传感器?
箔式应变片阻值:350Ω、应变系数:2 11、PN结温度传感器:?
利用半导体P-N结良好的线性温度电压特性制成的测温传感器,能直接显示被测温度。灵敏度:-2.1mV/℃。
12、磁电式传感器?
?0 .21×1000?直流电阻:30Ω-40Ω 由线圈和动铁(永久磁钢)组成,灵敏度:0.5v/m/s 13、气敏传感器
MQ3:酒精:测量范围:50-2000ppm。 14、湿敏电阻
高分子薄膜电阻型:RH:几兆Ω-几KΩ 响应时间:吸湿、脱湿小于10秒。 湿度系数:0.5RH%/℃ 测量范围:10%-95% 工作温度:0℃-50℃
+
-
+
-
〈二〉、信号及变换:?
1、电桥: 用于组成应变电桥,提供组桥插座,标准电阻和交、直流调平衡网络。 2、差动放大器? 通频带0~10kHz?可接成同相、反相,差动结构,增益为1-100倍的直流放大器。
3、电容变换器 由高频振荡,放大和双T电桥组成的处理电路。 4、电压放大器?增益约为5倍 同相输入 通频带0~10KHz
5、移相器? 允许最大输入电压10Vp-p?移相范围≥±20o(5kHz时) 6、相敏检波器? 可检波电压频率0-10kHz?允许最大输入电压10Vp-p 极性反转整形电路与电子开关构成的检波电路? 7、电荷放大器 电容反馈型放大器,用于放大压电传感器的输出信号。
8、低通滤波器? 由50Hz陷波器和RC滤波器组成,转折频率35Hz左右? 9、涡流变换器? 输出电压≥|8|V(探头离开被测物
变频式调幅变换电路,传感器线圈是振荡电路中的电感元件
10、光电变换座 由红外发射、接收组成。
〈三〉、二套显示仪表
1、 数字式电压/频率表:3位半显示,电压范围0—2V、0—20V,频率范围3Hz—2KHz、10Hz—20KHz,灵敏度≥50mV。
2、 指针式毫伏表:85c1表,分500mV、50mV、5mV三档,精度2.5%。
〈四〉、二种振荡器
1、 音频振荡器:0.4KHz—10KHz输出连续可调,V-p-p值20V,180°、0°反相输出,Lv端最大功率输出电流0.5A。
2、 低频振荡器:1—30Hz输出连续可调,Vp-p值20V,最大输出电流0.5A,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,另一副装在内部与振动圆盘相连),梁端装有永久磁钢、激振线圈和可拆卸式螺旋测微头,可进行压力位移与振动实验。
〈六〉 电加热器二组
电热丝组成,加热时可获得高于环境温度30℃左右的升温。
〈七〉 测速电机一组
由可调的低噪声高速轴流风扇组成,与光电、光纤、涡流传感器配合进行测速实验。
〈八〉二组稳压电稳
直流±15V,主要提供温度实验时的加热电源,最大激励1.5A。 ±2V—10V分五档输出,最大输出电流1.5A。提供直流激励源。
〈九〉计算机联接与处理
数据采集卡:十二位A/D转换,采样频率20—25000次/秒,采样速度可控制,分单次采样与连续采样。标准RS-232接口,与计算机串行工作。
良好的计算机显示界面与方便实用处理软件,实验项目的选择与编辑、数据采集、数据处理、图形分析与比较、文件存取打印。
第二章 实验指导
实验一 金属箔式应变片性能—单臂电桥( )型?
实验目的:了解金属箔式应变片,单臂单桥的工作原理和工作情况。?
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。? 实验步骤:?
(1)了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置,观察梁上的应变片,应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片和一片补偿应变片,测微头在双平行梁前面的支座上,可以上、下、前、后、左、右调节。?
(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)将测微头转动到10mm刻度附近,安装到双平等梁的自由端(与自由端磁钢吸合),调节测微头支柱的高度(梁的自由端跟随变化)使F/V表显示最小,再旋动测微头,使F/V表显示为零(细调零),这时的测微头刻度为零位的相应刻度。?
(4)——往下或往上旋动测微头,使梁的自由端产生位移记下F/V表显示的值。建议每旋动测微头一周即ΔX=0.5mm记一个数值填入下表:?
位移(mm) 电压(mv)
(5) 据所得结果计算灵敏度S=ΔV/ΔX(式中ΔX为梁的自由端位移变化,ΔV为相应F/V表显
示的电压相应变化)。
(6) 实验完毕,关闭主、副电源,所有旋钮转到初始位置。? 注意事项:?
(1) 电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在,仅作为一标记,让学生组桥容易。 (2) 为确保实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,适当减小 差动放大增益,此时差动放大器不必重调零。?
(3) 做此实验时应将低频振荡器的幅度关至最小,以减小其对直流电桥的影响。? (4) 电位器W1、W2,在有的型号仪器中标为RD、RA。? 问题:?
(1) 本实验电路对直流稳压电源和对放大器有何要求??稳定;零漂小
(2) 根据所给的差动放大器电路原理图,(见附录图 一 ),分析其工作原理,说明它既能作差动放 大,又可作同相或反相放大器。?????????
*实验一 金属箔式应变片性能—单臂电桥( )型?
实验目的:了解金属箔式应变片,单臂单桥的工作原理和工作情况。?
所需单元及部件:直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬臂梁称重传感器、砝码、一片应变片、F/V表、主、副电源。?
旋钮初始位置:?直流稳压电源打倒±2V档,F/V表打到2V档,差动放大增益最大。? 实验步骤:?
(1) 了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置,观察梁上的应变片,应变片为棕色衬底箔式结构小
方薄片。上下二片梁的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。
(3) 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。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,等待数分钟后将F/V表置2V档,再调电桥W1(慢慢地调),使F/V表显示为零。
(4) 在传感器托盘上放上一只砝码,记下此时的电压数值,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。根据所得结果计算系统灵敏度S=ΔV/ΔW,并作出V-W关系曲线,ΔV为电压变化率,ΔW为相应的重量变化率。 重量(g) 电压(mV) ?
注意事项:?
(1) 电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在,仅作为一标记,让学生组桥容易。 (2) 为确保实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,适当减小 差动放大增益,此时差动放大器不必重调零。?
(3) 做此实验时应将低频振荡器的幅度关至最小,以减小其对直流电桥的影响。? (4) 电位器W1、W2,在有的型号仪器中标为RD、RA。? 问题:?
(1) 本实验电路对直流稳压电源和对放大器有何要求??
(2) 根据所给的差动放大器电路原理图,(见附录图 一 ),分析其工作原理,说明它既能作差动放大,又可作同相或反相放大器。??
实验二 金属箔式应变片:单臂、半桥、全桥比较?( )型?
实验目的:验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间关系。?
所需单元和部件:?直流稳压电源、差动放大器、电桥、F/V表、测微头、双平行梁、应变片、主、副电源。?
有关旋钮的初始位置:?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。?
实验步骤:?
(1) 按实验一方法将差动放大器调零后,关闭主、副电源。?
(2) 按图1接线,图中R4为工作片,r及W1为调平衡网络。??????
(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,将测得数值填入下表,然后关闭主、副电源:
位移(mm) 电压(mv) (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,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的受力方向相同,邻臂应变片的受力方向相反即可,否则相互抵消没有输出。接成一个直流全桥,调节测微头使梁到水平位置,调节电桥W1同样使F/V表显示零。重复(4)过程将读出数据填入下表:?
(7) 在同一坐标纸上描出X-V曲线,比较三种接法的灵敏度。? 注意事项:?