目
一、基本实验
录
实验一 金属箔式应变片性能——单臂电桥…………………………………1 实验二 差动变压器式的性能…………………………………………………3 实验三 差动变压器零点残余电压的补偿……………………………………5 实验四 移相器实验……………………………………………………………6 实验五 相敏检波实验…………………………………………………………7 实验六 电涡流式传感器的原理………………………………………………10 实验七 被测体材料对电涡流传感器的影响…………………………………12 实验八 差动变面积型电容式传感器的原理…………………………………13 实验九 霍尔式传感器的特性…………………………………………………15 实验十 磁电式传感器性能……………………………………………………17 实验十一 压电传感器动态响应实验…………………………………………18 二、综合性实验 实验十二 实验十三
电子秤的设计…………………………………………………… 19 PN结温度测试仪…………………………………………………20
实验十四 光纤位移传感器………………………………………………… 21 三、附录Ⅰ：CSY-II型传感器实验仪简介 ………………………………… 22
附录Ⅱ：CSY-II型传感器实验仪电路原理图……………………………25 附录Ⅲ：传感器安装示意图及面板示意图………………………………35
实验一 金属箔式应变片性能—单臂电桥?
一、实验目的：
﹝1﹞ 了解悬梁梁受力（梁端位移）时产生应变的原理。 ﹝2﹞ 了解金属箔式应变片受到应变时电阻的变化规律。 ﹝3﹞ 掌握单臂电桥检测电阻的方法。
二、实验仪器：
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：直流稳压电源打倒±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。?
（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1-1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。 ?
（4）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
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表显示为零（细调零），这时的测微头刻度为零位的相应刻度。?
（5）——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）
（6）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）。
（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：?
(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WD、WA。?
五、思考题：?
(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。?????????
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实验二 差动变压器性能
一、 实验目的
（1）了解电感式传感器的差动变压器的工作原理。 （2）了解电感式传感器的差动变压器的输出特性。 （3）掌握差动变压器的测量方法。
二、实验仪器
音频振荡器、测微头、示波器、主、副电源、差动变压器、振动平台。
有关旋钮初始位置：音频振荡器４ＫＨＺ－８ＫＨＺ之间，双线示波器第一通道灵敏度500mv/div ,第二通道灵敏度10mv/div，触发选择打到第一通道，主、副电源关闭。
三、实验步骤
（１）根据图2-1接线，将差动变压器、音频振荡器（必须LV输出）、双线示波器连接起来，
组成一个测量线路。开启主、副电源，将示波器探头分别接至差动变压器的输入端和输出端，观察差动变压器源边线圈音频振荡器激励信号峰峰值为2V。
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，使振动平台往上位移。 往下旋动测微头，使振动平台产生位移。每位移0.2mm，用示波器读出差动变压器输出端的峰峰值填入下表，根据所得数据计算灵敏度Ｓ。Ｓ＝ΔＶ／ΔＸ（式中ΔＶ为电压变化，ΔＸ为相应振动平台的位移变化），作出Ｖ－Ｘ关系曲线。
Ｘ（mm） 5mm Vo(p-p) 4.8mm 4.6mm … 0.2mm 0mm -0.2mm … -4.8mm -5mm 四、思考题
（1）根据实验结果，指出线性范围。
（2）当差动变压器中磁棒的位置由上到下变化时，双线示波器观察到的波形相位会发生怎
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样的变化？
（3）用测微头调节振动平台位置，使示波器上观察到的差动变压器的输出端信号为最小，这个最小电压称作什么？由于什么原因造成？
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