传感器与检测技术
实验指导书
目 录
实验管理条例-----------------------------------------------------------------1 实验一、金属箔式应变片性能---单臂电桥-----------------------------------------2 实验二、金属箔式应变片：单臂，半桥，全桥比较-----------------------------------5 实验三、金属箔式应变片的温度效应及补偿-----------------------------------------8 实验四、金属箔式应变片----交流全桥--------------------------------------------9 实验五、交流全桥的应用----振幅测量-------------------------------------------12 实验六、交流全桥的应用----电子称之一------------------------------------------13 实验七、热电偶的原理及现象---------------------------------------------------15 实验八、移像器实验-----------------------------------------------------------17 实验九、相敏检波器实验-------------------------------------------------------18 实验十、差动变压器(互感式)的性能---------------------------------------------20 实验十一、 差动变压器零点残余电压的补偿--------------------------------------22 实验十二、 差动变压器的标定(静电位移性能)------------------------------------23 实验十三、 差动变压器的应用----振动测量--------------------------------------24 实验十四、差动变压器的应用----电子称之二-------------------------------------25 实验十五、差动螺管式(自感式)电感传感器的静态位移性能-------------------------26 实验十六、 差动螺管式(自感式)电感传感器的动态性能----------------------------27 实验十七、电涡流式传感器的静态标定-------------------------------------------28 实验十八、被测体材料对电涡流传感器特性的影响---------------------------------29 实验十九、电涡流传感器的应用----振幅测---------------------------------------30 实验二十、电涡流传感器的应用----电子称之-------------------------------------31 实验二十一、霍尔式传感器的静态位移特性----直流激励---------------------------32 实验二十二、 霍尔式传感器的应用----电子称之四--------------------------------33 实验二十三、霍尔式传感器的静态位移特性----交流激励----------------------------34 实验二十四、霍尔式传感器的应用----振幅测-------------------------------------35 实验二十五、磁电式传感器的---------------------------------------------------36 实验二十六、压电传感器的动态响应实-------------------------------------------37 实验二十七、光纤位移传感器静态实验--------------------------------------------38 实验二十八 光纤位移传感器动态实验--------------------------------------------39 实验二十九、热敏电阻测温演示-------------------------------------------------39 实验三十、LabView实验（一）--------------------------------------------------40 实验三十一、LabView实验（二）--------------------------------------------------42 实验三十二、快速Fourier变换(FFT)及其应用-------------------------------------46 实验三十三、差动便面积式电容传感器的静态及动态特性----------------------------46 实验三十四、气敏传感器（MQ3）实验---------------------------------------------52 实验三十五、湿敏电阻（RH）实验-----------------------------------------------52 附录一、SY-2型传感器系统实验仪产品说明书-------------------------------------52 附录二 、SC-2075信号调理辅助电路简介----------------------------------------55 附录三 实验报告要求---------------------------------------------------------67
前 言
随着信息时代的到来，传感器技术作为信息科学最前端的一个“阵地”和手段，在现代科学中的重要性已经被人们所认识。国内外的许多高校都相继开设了相应课程。作为一门实用科学技术该课程具有很强的实践性，因而在理论学习的同时也必须加强实践环节，基于此目的我们编写了这本实验教材。
全书由两大部分组成，第一部分为各类传感器的相关实验，包括电阻式，电感式，电容式，压电式等常见传感器共28个实验。第二部分为虚拟仪器实验及数字信号处理的相关实验。附录部分收录了本实验课程使用的传感器实验仪的说明书，并对基于Labview的数据采集系统做了简单介绍。
本书不仅适合于电类专业的《传感器技术》的实验教材也适合于非电类专业的《传感器与测试技术》课程。对于电类专业“虚拟仪器实验”为必做实验，传感器实验建议选作3-4种。对于非电类专业“信号处理Matlab仿真实验”和“虚拟仪器实验”为必做实验，传感器实验可选作2-3个。
本书由于涉及的传感器种类较多，加之作者水平有限，书中难免有疏漏和不妥之处，恳请广大读者批评和指正。
作者 2005年7月于西南大学
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实验管理条例
一、 实验准备人员应在实验开始前10分钟打开稳压电源，调整好各实验设备，
做好上课准备。
二、 实验主讲教师应及时解答学生问题，且态度要和蔼，不得随意离开岗位。 三、 实验结束后，实验准备人员必须检查各实验设备室，关闭稳压电源和照明
用电，并锁好大门。
四、 要求学生不迟到，不早退，爱护实验设备，保持室内整洁。 五、 实验前要预习实验指导书，做出必要的预习报告。
六、 实验中要认真听教师讲解，接好线后请老师查看，方可通电，出现事故要
迅速关闭电源并报告教师。
七、 实验时要认真记录测量数据，原始数据经老师查看签字后方可拆除线路，
整理好桌椅，离开实验室之前应在登记本上签到，必须亲自签名，严禁代签。
八、 实验中未经许可不得善自挪用其它实验台的仪器设备。 九、 实验后要认真按要求完成实验报告。
十、 不小心损坏仪器者，要填写损坏单，对于不按规定操作损坏仪器者要写检
查，提出批评并按价赔偿。
西南大学电工电子实验教学中心
2005年8月
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实验一 金属箔式应片性能-----单臂电桥
一、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。 二、所需单元及部件：
直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平衡梁、微测头、一片应变片、Ｖ／Ｆ表。 旋钮初始位置：直流稳压电源打到±２Ｖ档，Ｖ／Ｆ表打到２Ｖ档，差动放大增益调到最大。 三、实验步骤：
1、观察所需单元、部件在实验仪上的所在位置。观察梁上的应变片，上下两片梁的外表面各贴两片受力应变片，测微头在双平行梁右端的支座上，可以上、下、左、右、前、后调节。
2、将差动放大器调零：用10cm长的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V/F表的输入端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V/F表显示为零（或接近零），关闭主、副电源。
3、实验仪内配备的锁紧式插头线的使用方法：连线时，将连线的插头插入仪器上的插座后顺时针方向旋转30度左右接触就很可靠。并可在此插头的上方可继续插入很多插头，可任意扩展，立体步线。将插头逆时针方向旋转30左右即可拔出。注意拔出连线时千万不能直接拉导线，要拿住连线头部拔起，以免拉断实验连线。
4、根据图1接线，R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻，Rx=R4，为应变片，将稳压电源的切换开关置±4V档，V/F表置20V档，调节测微头脱离双平衡梁，开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的RD(W1)，使V/F显示为零，然后将V/F表置2V档，再慢慢调电桥RD(W1)，使V/F表显示为零。
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