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传感器综合实验报告
( 2012-2013年度第二学期)
名 称：传感器综合实验报告 题 目: 利用传感器测量重物质量 院 系：自动化系 班 级：测控1201 班 小组成员：加桑扎西，黄承德 学生 ： 加桑扎西 指导教师：仝卫国 实验周数：1周 成 绩：
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日期： 2015 年 7 月 12日
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传感器综合实验报告
一、实验目的
1、了解各种传感器的工作原理与工作特性。 2、掌握多种传感器应用于电子称的原理。
3、根据不同传感器的特性，选择不同的传感器测给定物体的重量。 4、能根据原理特性分析结果，加深对传感器的认识与应用。 5、测量精度要求达到1%。
二、实验设备、器材
1、金属箔式应变片传感器用到的设备：
直流稳压电源、双平行梁、测微器、金属箔式应变片、标准电阻、差动放大器、直流数字电压表。
2、电容式传感器用到的设备：
电容传感器、电容变换器、差动放大器、低通滤波器、电压表、示波器。 3、电涡流式传感器用到的设备：
电涡流式传感器、测微器、铝测片、铁测片、铜测片、电压表、示波器。
三、传感器工作原理
1、电容式传感器的工作原理：
电容器的电容量C是的函数，当被测量变化使S、d或?任意一个参数发生变化时，电容量也随之而变，从而可实现由被测量到电容量的转换。电容式传感器的工作原理就是建立在上述关系上的，若保持两个参数不变，仅改变另一参数，
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就可以把该参数的变化转换为电容量的变化，通过测量电路再转换为电量输出。
差动平行变面积式传感器是由两组定片和一组动片组成。当安装于振动台上的动片上、下改变位置，与两组静片之间的相对面积发生变化，极间电容也发生相应变化，成为差动电容。如将上层定片与动片形成的电容定为CX1，下层定片与动片形成的电容定为CX2，当将CX1和CX2接入双T型桥路作为相邻两臂时，桥路的输出电压与电容量的变化有关，即与振动台的位移有关。依据该原理，在振动台上加上砝码可测定重量与桥路输出电压的对应关系，称未知重量物体时只要测得桥路的输出电压即可得出该重物的重量。 2、电涡流式传感器的工作原理：
电涡流式传感器由平面线圈和金属涡流片组成，当线圈中通以高频交变电流后，与其平行的金属片上感应产生电涡流，电涡流的大小影响线圈的阻抗Z，而涡流的大小与金属涡流片的电阻率、导磁率、厚度、温度以及与线圈的距离X有关。当平面线圈、被测体（涡流片）、激励源已确定，并保持环境温度不变，阻抗Z只与X距离有关。将阻抗变化经涡流变换器变换成电压V输出，则输出电压是距离X的单值函数。依据该原理可制成电涡流式传感器电子称。 3、金属箔式应变片传感器工作原理：
应变片应用于测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面，当测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。通过测量电路，转换成电信号输出显示。
实验中，通过旋转测微器可使双平梁的自由端上、下移动，从而使应变片的受力情况不同，将应变片接于电桥中即可使双平衡的位移转换为电压输出。电桥的四个桥臂电阻R1、R2、R3、R4，电阻的相对变化率分别为△R1／R1、△
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R2／R2、△R3／R3、△R4／R4
成正比。当E和电阻相对变化一定时，电桥输出电压及其电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。
四、传感器特性测试
（一）电容式传感器特性分析：
按以下步骤进行实验：
（1）按图接线，电容变换器和差放的增益均调至最大。
CX1 电容变换器 低 通 差放 电压表
－ ＋
CX2
（2）测微器带动振动台移动至系统输出为零，此时动片位于两静片组之间。旋动测微器，每次0.5mm，记下位移X与电压输出U值，直至动片与静片覆盖面积最大为止。然后向相反方向做上述实验，记下实验数据。 特性分析数据记录分析如下： I第一次特性测试
1、电容传感器特性曲线
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传感器综合的实验报告 - 图文
