《传感器原理与应用》实验指导书陈小玲、韩克王立功、柳秀山编广东技术师范学院电子与信息学院目录实验一金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较...........................................................................1实验二电容式传感器的位移特性实验...7实验三差动变压器的性能实验.....................9实验四电涡流传感器位移特性实验......11实验五光纤温度传感器性能实验............13实验六压电式传感器测量振动实验......14实验七霍尔、光电转速传感器测速实验...16实验八超声波传感器测距实验..................18实验九热释电远红外传感器辐射特性19实验十光敏电阻的伏安特性........................20实验十一光敏二极管的伏安特性............22实验十二光敏三极管的伏安特性............24实验十三光电耦合器件的输出特性及电流传输比..............................................................................26实验十四光电耦合器件的交流耦合实验28实验十五光电池的伏安特性........................29附录一多功能数据采集系统软件使用说明................................................................................................31附录二温控仪表操作说明..............................32课程类型：学科专业课课程代码：课程总学时：实验课程性质：非独立设课课程实验学时：12综合性、设计性实验项目数：2个4学时适用专业：电子与通信类开课时间：三年级一学期开课单位：电子与信息学院撰写人：陈小玲审定人：王立功实验一金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较一、实验目的与要求比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度，得出相应的结论。二、实验类型综合型三、实验原理及说明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：式中为电阻丝电阻的相对变化，为应变灵敏系数，为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位的受力状态变化，电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。单臂电桥输出电压O1。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Uo2=。全桥测量电路中，将受力性质相同的两应变片接入电桥对边，不同的接入邻边，当应变片初始阻值：R1=R2=R3=R4，其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时，其桥路输出电压Uo3=。其输出灵敏度比半桥提高了一倍。1四、实验主要仪器设备和材料序号名称主要用途1应变式传感器实验模块测量模块2应变式传感器感受待测信号3砝码使应变式传感器受力4±15V电源、±4V电源提供电源5数显表显示电压值五、实验步骤应变式传感器已装于应变传感器模块，如图1-1所示。传感器中各应变片已接入模块的左上方的R1、R2、R3、R4，其中R1=R2=R3=R4=350Ω，加热丝阻值为50Ω左右。一）单臂电桥实验1、模块的差分式放大电路调零。接入模块电源±15V（从主控箱引入），将实验模块调节增益电位器Rw3顺时针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零，方法为将差放的正、负输入端与地短接，输出端与主控箱面板上的数显表电压输入端Vi相连，检查无误后，合上主控箱电源开关，调节实验模块上调零电位器Rw4，使主控箱的电压表显示为零（表的切换开关打到200mV或2V档）。关闭主控箱电源。（注意：实验过程中单臂、半桥、全桥的放大器增益必须相同）。2、接单臂电桥。根据图1-2和1-3接线。将应变式传感器的其中一个应变片R1（即模块左上的R1）接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥（R5、R6、R7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。调节Rw1，使数显表显示为零。3、在电子秤上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到500g（或200g）砝码加完。记下实验结果填入表1-1，关闭电源。表1-1单臂电桥输出电压与加负载重量值重量204060801012014160180202...
