传感器实验指导书(7)

THSRZ-2传感器系统综合实验装置

2、连接主机与实验模块电源线，按下图连线组成测试系统，两个次级线圈必须接成差动状态。

图18-1

3、使差动电感传感器的铁芯偏在一边，使差分放大器有一个较大的输出，调节移相器使输入输出同相或者反相，然后调节电感传感器铁芯到中间位置，直至差分放大器输出波形最小。

4、调节Rw1和Rw2使电压表显示为零，当衔铁在线圈中左、右位移时，L2≠L3，电桥失衡，输出电压信号的大小与衔铁位移量成比例。

5、以衔铁位置居中为起点，分别向左、向右各位移5mm，记录V、X值并填入下表（每位移0.5mm记录一个数值）： X(mm) V0(V) 五、实验报告：

1．根据实验记录的数据依此做出V-X曲线，求出灵敏度S，指出线性工作范围。

实验十九 差动电感式传感器振动测量实验

一、实验目的：

了解差动电感式传感器振动测量的原理 二、实验仪器：

差动变压器、信号源、相敏检波模块、差动变压器实验模块、电压表、示波器、测微仪 三、实验原理：

利用差动动螺管式电感传感器的静态特性测量振动源的动态参数。 四、实验内容与步骤

1、按差动变压器振动测量实验将差动变压器安装在振动源模块上，将传感器引线插入实验模块插座中。

2、按差动电感传感器位移特性实验调整好系统各部器件及电路后，调整传感器的高度，使铁芯位于差动电感的中心，信号源低频信号输出Us2接振动源“低频输入”。

2、开实验台电源，保持低频信号输出幅值不变，改变振荡频率，将动态测试结果记入下表：

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THSRZ-2传感器系统综合实验装置 振动频率(Hz) 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 18 20 22 24 26 30 Vop-p(V) 五、实验报告：

在坐标上作出V-F曲线 六、注意事项：

振动平台振动时以与周围各部件不发生碰擦为宜，否则会产生非正弦振动。

实验二十 激励频率对电感式传感器的影响

一、实验目的：

了解不同的激励信号频率对差动螺管式传感器的影响。 二、实验仪器：

差动变压器、信号源、相敏检波模块、差动变压器实验模块、电压表、示波器、测微仪 三、实验原理：

电感传感器的灵敏度与频率特性密切相关，对一个系统来讲，某一特定频率时系统最为灵敏，在测试系统中应选用这个激励频率。

四、实验内容与步骤

1．按差动电感传感器位移特性实验将电感传感器安装在差动变压器实验模块上，将传感器引线插入实验模块插座中。

2、将差动电感的激励信号（Us100音频信号）频率从2KHz起每隔2KHz进行一次差动电感传感器位移特性的操作，并将结果记入下表： Xmm V 2KHz 4KHz 6KHz 8KHz 10KHz 0 0 0 0 0 0 0 五、实验报告：

1、根据实验记录的数据，做出V-X曲线，得出灵敏度与激励频率的关系。

实验二十一 电容式传感器的位移特性实验

一、实验目的：

了解电容传感器的结构及特点 二、实验仪器：

电容传感器、电容传感器模块、测微头、数显直流电压表、直流稳压电源、绝缘护套

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THSRZ-2传感器系统综合实验装置

三、实验原理：

电容式传感器是指能将被测物理量的变化转换为电容量变化的一种传感器它实质上是具有一个可变参数的电容器。利用平板电容器原理： C??Sd??0??r?Sd （21-1）

式中，S为极板面积，d为极板间距离，ε以看出当被测物理量使S、d或ε

0真空介电常数，εr介质相对介电常数，由此可

r发生变化时，电容量

C随之发生改变，如果保持其中两个参

数不变而仅改变另一参数，就可以将该参数的变化单值地转换为电容量的变化。所以电容传感器可以分为三种类型：改变极间距离的变间隙式，改变极板面积的变面积式和改变介质电常数的变介电常数式。这里采用变面积式，如图11-1两只平板电容器共享一个下极板，当下极板随被测物体移动时，两只电容器上下极板的有效面积一只增大，一只减小，将三个极板用导线引出，形成差动电容输出。

图21-1 四、实验内容与步骤

1．按图21-2将电容传感器安装在电容传感器模块上，将传感器引线插入实验模块插座中。

图21-2

2．将电容传感器模块的输出UO接到数显直流电压表。

3．接入±15V电源，合上主控台电源开关，将电容传感器调至中间位置，调节Rw，使得数显直流电压表显示为0（选择2V档）。（Rw确定后不能改动）

4．旋动测微头推进电容传感器的共享极板（下极板），每隔0.2mm记下位移量X与输出电压值V的变化，填入下表21-1

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THSRZ-2传感器系统综合实验装置 X(mm) V(mV) 五、实验报告：

1．根据表21-1的数据计算电容传感器的系统灵敏度S和非线性误差δf。

实验二十二 电容式传感器的应用——电子称实验

一、实验目的：

了解电容传感器组成电子称的原理与方法。 二、实验仪器：

电容传感器、电容传感器模块、直流稳压电源、振动源 三、实验原理：

利用电容传感器的静态位移特性和双平衡梁的应变特性可以组成简易的电子称测量系统 四、实验内容与步骤：

1、将差动电容传感器安装在振动源的传感器支架上，传感器引出线接入电容传感器模块 2、打开实验台电源，将直流电源接入传感器模块，在双平衡梁处于自由状态时，调节安装电容传感器支架的高度，使电容传感器动极板大致在中间位置。调节电位器Rw使系统输出电压为零，输出接电压表2V档。

3、逐个将砝码放到振动平台上，为避免电磁铁的影响，应尽量使砝码靠经振动平台的边缘，且下一个砝码加在前一个砝码的上面。

4、将所称重量与输出电压值记入下表： W(g) V0(V) 五、实验报告：

1．根据实验记录的数据，作出V0-W曲，并在取走砝码后在平台放一不知重量之物品，根据曲线坐标值大致求出此物重量。

实验二十三 电容传感器动态特性实验

一、实验目的：

了解电容传感器的动态性能的测量原理与方法。 二、实验仪器：

电容传感器、电容传感器模块、相敏检波模块、振荡器频率/转速表、直流稳压电源、振动源、示波器。 三、实验原理：

与电容传感器位移特性实验原理相同 四、实验内容与步骤：

1．将电容传感器的安装到振动源传感器支架上，传感器引线接入传感器模块，输出端Uo

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