传感器实验报告 - 图文

传感器与检测技术

实验报告

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实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 实验二 金属箔式应变片——半桥性能实验 实验三 金属箔式应变片全桥的应用—电子秤实验 实验四 金属箔式应变片温度影响实验 实验五 实验六 实验七 实验八 实验九 实验十 实验十二 实验十三 实验十四 实验十五 实验十六 实验十七 实验十八

电容式传感器的位移特性实验 压阻式压力传感器的压力测量实验 霍尔式传感器的位移特性实验 霍尔式传感器的应用——电子秤实验 电涡流传感器位移特性实验

被测体材质对电涡流传感器的特性影响实验 电涡流传感的应用——电子秤实验 光纤传感器的位移特性实验 光纤传感器测速实验

Cu50温度传感器的温度特性实验 Pt100热电阻测温特性实验 K型热电偶测温性能实验 E型热电偶测温性能实验

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课程名称 传感器与检测技术 成绩 实验名称 实验一、金属箔式应变片-单臂电桥性能实验 日期 电气工程系 01 所在系 班级 所学专业 电气工程及其自动化 学号 姓名 同组人 一、实验目的： 了解金属箔式应变片的应变效应，单臂电桥工作原理和性能。 二、实验原理： 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： ?R/R?K? 式中?R/R为电阻丝电阻的相对变化，K为应变灵敏系数，???l/l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 UO1?EK?/4 三、实验仪器及设备： 需用器件与单元：应变式传感器实验模块、应变式传感器、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表（自备）。 四、实验内容及步骤： 根据图1-1应变式传感器已装于应变传感器模块上。传感器中各应变片已接入模块的左上方的R1、R2、R3、R4。加热丝也接于模块上，可用万用表进行测量判别，R1= R2= R3= R4=350Ω，加热丝阻值为50Ω左右。 2、接入模块电源±15V（从主控箱引入），检查无误后，合上主控箱电源开关，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Vo2与主控箱面板上的数显表电压输入端Vi相连，调节实验模块上调零电位器Rw4，使数显表显示为零（数显表的切换开关打到2V档）。关闭主控箱电源。 3、将应变式传感器的其中一个应变片R1（即模块左上方的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）如图1-2所示。在电子秤上放上托盘，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。 第 2 页 共 4 页

接主控箱接数显表 电源输出 V 地 i加热 接主控箱 电源输出 +4 -4V 接主控箱 电源输出 图1-2 应变式传感器单臂电桥实验接 4、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200g砝码加完。记下实验结果填入表一，关闭电源。 5、根据表一计算系统灵敏度S，S=?u/?W（?u输出电压变化量；?W重量变化量）计算线性误差：?f1=?m/yF ?S×100%，式中?m为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差：yF ?S满量程输出平均值，此处为200g。 6、思考题： 单臂电桥时，作为桥臂电阻应变片应选用：（1）正（受拉）应变片（2）负（受压）应变片（3）正、负应变片均可。 五、实验数据记录、分析、处理及讨论： 表一 单臂电桥输出电压与加负载重量值 重量（g） 电压（mv） 第 3 页 共 5 页

课程名称 传感器及其检测技术 成绩 实验名称 实验四、金属箔式应变片温度影响的实验 日期 电气工程系 01 所在系 班级 所学专业 电气工程及其自动化 学号 姓名 同组人 四、实验目的：了解温度对应变片测试系统的影响。 五、实验原理：电阻应变片的温度影响，主要来自两个方面。敏感栅丝的温度系数，应变栅线膨胀系数与弹性体（或被测试件）的线膨胀系数不一致会产生附加应变。因此当温度变化时，在被测体受力状态不变时，输出会有变化。 六、实验仪器及设备：需用器件与单元：应变传感器实验模块、数显表单元、直流源、加热器（已贴在应变片底部） 七、实验内容及步骤： 1、保持实验三实验结果。 2、将200g砝码加于砝码盘上，在数显表上读取某一整数Uo1。 3、将5V直流稳压电源（主控箱）接于实验模块的加热器插孔上，数分钟后待数显表电压显示基本稳定后，记下读数Uot，Uot–Uo1即为温度变化的影响。计算这一温度变化产生的相对误差??Uot?Uo1?100%。 Uot八、实验数据记录、分析、处理及讨论： 1、金属箔式应变片温度影响有哪些消除方法？ 2、应变式传感器可否用于测量温度？

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课程名称 传感器及其检测技术 成绩 实验名称 实验五、电容式传感器的位移特性实验 日期 电气工程系 01 所在系 班级 所学专业 电气工程及其自动化 学号 姓名 同组人 一、实验目的：了解电容式传感器结构及其特点。 二、实验原理： 利用平板电容C??A/d和其他结构的关系式通过相应的结构和测量电路可以选择?、A、d三个参数中，保持两个参数不变，而只改变其中一个参数，则可以有测谷物干燥度（?变）、测微小位移（d变）和测量也为（A变）等多种电容传感器。 三、实验仪器及设备： 电容传感器、电容传感器实验模块、测微头、相敏检波、滤波模块、数显单元、直流稳压源。 四、实验内容及步骤： 1、按图5-1安装示意图将电容传感器装于电容传感器实验模块上。 2、将电容传感器连线插入电容传感器实验模块，实验线路见图5-2。 3、将电容传感器实验模块的输出端Vo1与数显表单元Vi相接（插入主控箱接主控箱电源输出 接Vi 主控箱数地 显图5-2 电容传感器位移实验接线图 第 10 页 共 12 页

Vi孔），Rw调节到中间位置。 4、接入±15V电源，旋动测微头推进电容传感器动极板位置，每隔0.2mm（参考测量间隔）记下位移X与输出电压值，填入表4-1。 5、根据表5-1数据计算电容传感器的系统灵敏度S和非线性误差?f。 6、思考题： 试设计利用?的变化测谷物湿度的传感器原理及结构。能否叙述一下在设计中应考虑哪些因素？ 五、实验数据记录、分析、处理及讨论： 表5-1 电容传感器位移与输出电压值 X（mm） V（mv）

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课程名称 传感器及其检测技术 成绩 实验名称 实验六、压阻式压力传感器的压力测量实验 电气工程系 01 所在系 班级 学号 姓名 一、实验目的： 二、实验原理： 日期 所学专业 电气工程及其自动化 同组人 了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。 扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出P型或N型电阻条，接成电桥。在压力作用下根据半导体的压阻效应，基片产生应力，电阻条的电阻率产生很大变化，引起电阻的变化，我们把这一变化引入测量电路，其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。 三、实验仪器及设备： 压力源（已在主控箱）、压力表、压阻式压力传感器、压力传感器实验模块、流量计、三通连接导管、数显单元、直流稳压源±4V、±15V。 四、实验内容及步骤： 显示单元 储气箱 流 压力显示 处理电路 低压端 高压端 单相阀 量 计 压缩泵 220AC K3 调气阀 快速接头 主控箱内部 三通 压力传感器 外接部分 图6-1 压阻式压力传感器测量系统 1、根据图6-1连接管路和电路，主控箱内的气源部分，压缩泵、贮气箱、流量计已接好。将硬管一端插入主控板上的气源快速插座中（注意管子拉出时请用手按住气源插座边缘往内压，则硬管可轻松拉出）。另一端软导管与压力传感器接通。这里选用的差压传感器两只气咀中，一只为高压咀，另一只为低压咀。本实验模块连接见图2-2，压力传感器有4端：3端接+4V电源，1端接地 第 13 页 共 15 页

线，2端为Uo+，4端为Uo- 。1、2、3、4端顺序排列见图6-2。端接线颜色通过观察传感器引脚号码判别。 2、实验模块上Rw2用于调节零位，Rw1可调节放大倍数，按图6-2接线，模块的放大器输出Vo2引到主控箱数显表的Vi插座。将显示选择开关拨到20V档，反复调节Rw2（Rw1旋到满度的1/3, Rw3旋到满度的中间位置）使数显表显示为零。 接主控箱电源输出 低高压压咀咀地 V o ? Vs1 2 3 4 正 面 Vo?Vi 接 主控箱数显地 表 图6-2 压力传感器压力实验接线图 3、先松开流量计下端进气口调气阀的旋钮，开通流量计。 4、合上主控箱上的气源开关，启动压缩泵，此时可看到流量计中的滚珠浮子向上浮起悬于玻璃管中。 5、逐步关小流量计旋钮，使标准压力表指示某一刻度。 6、仔细地逐步由小到大调节流量计旋钮，使在5~20KP之间每上升1KP分别读取压力表读数，记下相应的数显表值列于表6-1。 7、计算本系统的灵敏度和非线性误差。 8、如果本实验装置要成为一个压力计，则必须对电路进行标定，方法如下：输入10KPa气压，调节Rw2（低限调节）使数显表显示1.00V，当输入20KPa气压，调节Rw1（高限调节）使数显表显示2.00V，这个过程反复调节直到足够的精度即可。 五、实验数据记录、分析、处理及讨论： 表6-1 压力传感器输出电压与输入压力值 P（KP） VO（p-p） 第 14 页 共 16 页

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课程名称 传感器及其检测技术 成绩 2012.01.03 实验名称 实验七、霍尔式传感器的位移特性实验 日期 电气工程系 01 所在系 班级 所学专业 电气工程及其自动化 学号 姓名 同组人 一、实验目的： 了解霍尔式传感器原理与应用。 二、实验原理： 根据霍尔效应、霍尔电势UH = KHIB，当霍尔元件处在梯度磁场中运动时，它就可以进行位移测量 三、实验仪器及设备： 霍尔传感器实验模块、霍尔传感器、直流源±4V、±15V、测微头、数显单元。 四、实验内容及步骤： 1、将霍尔传感器按图7-1安装。霍尔传感器与实验模块的连接按图7-2进行。1、3为电源±4V，2、4为输出。 霍尔元模块 测量架 测微头 磁钢 图7-1 霍尔传感器安装示意图 2、开启电源，调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置，Rw3旋到满度的中间位置,再调节Rw1使数显表指示为零。

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3、旋转测微头向轴向方向推进，每转动0.2mm（参考测量间隔）记下一个读2 1 1323 4主 控 箱 Vi 数显连线插座编1、3为电源线 2、4为信号输出 4 图7-2 霍尔传感器位移直流激励接线图 数，直到读数近似不变，将读数填入表7-1。 作出V-X曲线，计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。 五、实验数据记录、分析、处理及讨论： 表7-1 X（mm） V（mv）

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课程名称 传感器及其检测技术 成绩 实验名称 实验八、霍尔式传感器的应用-电子秤实验 电气工程系 01 所在系 班级 学号 姓名 五、实验目的： 了解霍尔传感器用于称重实验的方法。 六、实验原理： 重。 七、实验仪器及设备： 日期 所学专业 电气工程及其自动化 同组人 利用霍尔式位移传感器和振动台加载时悬臂梁产生位移，通过测位移来称霍尔传感器实验模块、振动台、直流电源、砝码、数显单元。 八、实验内容及步骤： 传感器安装、线路接法与实验七相同。 2、在霍尔元件上加直流电压±4V，数显表为2V档。 3、调节传感器连接支架高度，使传感器在磁钢中点位置（要求当振动台无重物时，调节传感器高度使它在线性段起点），调节Rw2使数显表输出为零。 4、在振动台面上中间部分分别加砝码：20g、40g、60g、80g、100g，读出数显表上的相应值，依次填入表8-1。 5、根据表8-1计算该称重系统的灵敏度。 6、放上未知重物，读出数显表电压值。 7、计算出未知重物为 g。 8、思考题： 1、该电子秤系统所加重量受到什么限制？ 2、试分析本称重系统的误差。 九、实验数据记录、分析、处理及讨论： 表8-1 W（g） V（mv） 第 19 页 共 21 页

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课程名称 传感器及其检测技术 成绩 实验名称 实验九、电涡流传感器位移特性实验 电气工程系 01 所在系 班级 学号 姓名 一、实验目的： 二、实验原理： 日期 所学专业 电气工程及其自动化 同组人 了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。 通以高频电流的线圈产生磁场，当有导电体接近时，因导电体涡流效应产生涡流损耗，而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关，因此可以进行位移测量。 三、实验仪器及设备： 电涡流传感器实验模块、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片。 四、实验内容及步骤： 1、根据图9-1安装电涡流传感器。 被测体 电涡流传感器 模块 测量架 测微头 图9-1 电涡流传感器安装示意图 接主控箱电源输出 +15V 接主控Vi 箱 数地 显表 图9-2 电涡流传感器位移实验接线图 2、观察传感器结构，这是一个扁平绕线圈。

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3、将电涡流传感器输出线接入实验模块上标有Ti的插孔中，作为振荡器的一个元件（传感器屏蔽层接地）。 4、在测微头端部装上铁质金属圆片，作为电涡流传感器的被测体。 5、将实验模块输出端Vo与数显单元输入Vi相接。数显表量程切换开关选择电压20V档。 6、用连接导线从主控台接入+15V直流电源到模块上标有+15V的插孔中。 7、使测微头与传感器线圈端部接触，开启主控箱电源开关，记下数显表读数，然后每隔0.2mm（参考测量间隔）读一个数，直到输出几乎不变为止。将结果列入表9-1。 8、根据表9-1数据，画出V-X曲线，根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的最佳工作点，试计算量程为1mm、3mm、5mm时的灵敏度和线性度（可以用端基法或其它拟合直线）。 五、思考题： 1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关，如果需要测量±5mm的量程应如何设计传感器？ 2、用电涡流传感器进行非接触位移测量时，如何根据使用量程选用传感器？ 五、实验数据记录、分析、处理及讨论： 表9-1 电涡流传感器位移X与输出电压数据 X（mm） V（v）

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课程名称 实验名称 传感器及其检测技术 实验十、被测体材质对电涡流传感器的特性影响实验 成绩 日期 电气工程系 所在系 学号 六、实验目的： 班级 姓名 01 所学专业 电气工程及其自动化 同组人 了解不同的被测体材料对电涡流传感器性能的影响。 六、实验原理： 涡流效应与金属导体本身的电阻率和磁导率有关，因此不同的材料就会有不同的性能。 七、实验仪器及设备： 除与实验九相同外，另加铜和铝的被测体小圆片。 八、实验内容及步骤： 1、传感器安装与实验九相同。 2、将原铁圆片换成铝和铜圆片。 3、重复实验九步骤，进行被测体为铝圆片和铜圆片时的位移特性测试，分别记入表10-1和表10-2。 4、根据表10-1和表10-2分别计算量程为1mm和3mm时的灵敏度和非线性误差（线性度）。 5、比较实验九和本实验所得的结果，并进行小结。 6、思考题： 当被测体为非金属材料时，如何利用电涡流传感器进行测试？ 九、实验数据记录、分析、处理及讨论： 表10-1 被测体为铝圆片时的位移与输出电压数据 X（mm） V（v） 表10-2 被测体为铜圆片时的位移与输出电压数据 X（mm） V（v）

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课程名称 传感器及其检测技术 成绩 实验名称 实验十二、电涡流传感器的应用-电子秤实验 日期 电气工程系 01 所在系 班级 所学专业 电气工程及其自动化 学号 姓名 同组人 一、实验目的： 了解电涡流传感器用于称重量的原理与方法。 二、实验原理： 利用电涡流传感器位移特性和振动台受载时的线性位移，可以组合成一个称重测量系统。 三、实验仪器及设备： 电涡流传感器、电涡流传感器实验模块、直流源、数显表单元、振动台、砝码。 四、实验内容及步骤： 1、传感器按图12-1，安装在振动源模块的振动源上。 2、利用实验十中铝材料（铝测片）线性范围，调节传感器安装支架高度，使振动台面与探头之间距离为线性起点，并且使探头尽量远离振动台的中心磁钢，将线性段距离最近的一点作为零点记下此时数显表的读数。 3、在振动台上加砝码从20g起到200g，（砝码应尽量远离传感器）分别读取数显表读数，记入表12-1。 传感器 连桥板 振动平台 工作平台 图12-1 电涡流电子称安装示意图 4、根据表8-4计算出该称重系统的灵敏度S，注意和前面作电子秤的实验比较，即可知梁的重复性能。 5、在振动台面上放置一未知物记下数显表的读数。 6、根据实验步骤5及4，计算出未知物重量。

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7、思考题： 称重系统中常用的有：利用杠杆平衡原理（天平）、弹性元件的应力变化、弹性元件的变形量（位移），还有利用其它原理的称重系统吗？ 五、实验数据记录、分析、处理及讨论： 表12-1 电涡流传感器称重时的电压与重量数据 W(g) V（v）

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课程名称 传感器及其检测技术 成绩 实验名称 实验十三、光纤传感器的位移特性实验 电气工程系 01 所在系 班级 学号 姓名 一、实验目的： 了解光纤位移传感器的工作原理和性能。 日期 所学专业 电气工程及其自动化 同组人 二、实验原理： 本实验采用的是导光型多模光纤，它由两束光纤混合组成Y型光纤，探头为半圆分布，一束光纤端部与光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接收光束。两光束混合后的端部是工作端，即探头，它与被测体相距X，由光源发出的光通过光纤传到端部射出后再经被测体反射回来，由另一束光纤接收反射光信号再由光电转换器转换成电压量，而光电转换器转换的电压量大小与间距X有关，因此可用于测量位移。 四、实验仪器及设备： 光纤传感器、光纤传感器实验模块、数显单元、测微头、±15V直流源、反射面。 五、实验内容及步骤： 1、根据图13-1安装光纤位移传感器，两束光纤插入实验板上的光电变换座光纤位移传感器 反射面 模块 测量架 测微头

光电变换座 图13-1 光纤传感器安装示意图 孔上。其内部已和发光管D及光电转换管T相接。 2、将光纤实验模块输出端Vo1与数显单元相连，见图13-2。 3、调节测微头，使探头与反射平板轻微接触。 第 29 页 共 31 页

4、实验模块接入±15V电源，合上主控箱电源开关，将Rw1旋转到中间位接主控箱电源输出 表接Vi 主控地 箱 数显 图13-2 光纤传感器位移实验模块 置，调节Rw2使数显表显示为零。 5、旋转测微头，被测体离开探头，每隔0.1mm(参考测量间隔)读出数显表值，将其填入表13-1。 6、根据表13-1的数据，分析光纤位移传感器的位移特性，计算在量程1mm时的灵敏度和非线性误差。 6、思考题： 光纤位移传感器测位移时对被测体的表面有些什么要求？ 六、实验数据记录、分析、处理及讨论： 表13-1 光纤位移传感器输出电压与位移数据 X（mm） V（v）

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课程名称 传感器及其检测技术 成绩 实验名称 实验十四、光纤传感器的测速实验 电气工程系 01 所在系 班级 学号 姓名 一、实验目的： 了解光纤位移传感器用于测量转速的方法。 日期 所学专业 电气工程及其自动化 同组人 二、实验原理： 利用光纤位移传感器探头对旋转体被测物反射光的明显变化产生的电脉冲，经电路处理即可测量转速。 四、实验仪器及设备： 光纤传感器、光纤传感器实验模块、数显单元测转速档、直流源±15V、转 速调节2-24V，转动源模块。 五、实验内容及步骤： 1、将光纤传感器按图14-1装于传感器支架上，使光纤探头与电机转盘平台中反射点对准。 2、按图13-2，将光纤传感器实验模块输出Vo1与数显电压表Vi端相接，接上实验模块上±15V电源，数显表的切换开关选择开关拨到2V档。①用手转动圆盘，使探头避开反射面（暗电流），合上主控箱电源开关，调节Rw使数显表显示接近零（≥0）。②再用手转动圆盘，使光纤探头对准反射点，调节升降支架高低，使数显表指示最大，重复①、②步骤，直至两者的电压差值最大，再将Vo1与转速/频率数显表Fin输入端相接，数显表的波段开关拨到转速档。 3、将转速调节2-24V，接入转动电源24V插孔上，使电机转动，逐渐加大霍尔、光电 电机转盘平台 支架 工作平台 2~3mm 电机 图14-1 光电转速传感器安装示意图

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转速源电压。使电机转速盘加快转动，固定某一转速，观察并记下数显表上的读数n1。 4、固定转速电压不变，将选择开关拨到频率测量档，测量频率，记下频率读数，根据转盘上的测速点数折算成转速值n2。 5、将实验步骤4与实验步骤3比较，以转速n1作为真值计算两种方法的测速误差（相对误差），相对误差r=((n1-n2)/n1)×100%。 六、实验数据记录、分析、处理及讨论：

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课程名称 传感器及其检测技术 成绩 实验名称 实验十五、Cu50温度传感器的温度特性实验 电气工程系 01 所在系 班级 学号 姓名 一、实验目的： 了解Cu50温度传感器的特性与应用。 二、实验原理： 日期 所学专业 电气工程及其自动化 同组人 在一些测量精度要求不高且温度较低的场合，一般采用铜电阻，可用来测量-50oC~+150oC的温度。铜电阻有下列优点： 1）在上述温度范围内，铜的电阻与温度呈线性关系 Rt = R0(1+at) 2）电阻温度系数高，a = 4.25~4.28×10-3/ oC 3）容易提纯，价格便宜 四、实验仪器及设备： 加热源、K型热电偶、Cu50热电阻、温度源、温度传感器实验模块、数显单元、万用表。 五、实验内容及步骤： 1、将温度源模块上的220V电源插头插入主控箱面板温度控制系统中的加热输出插座上。 2、同时温度源中“冷却输入”与主控箱中“冷却开关”连接，同时“风机电源”和主控箱中“+2-+24V”电源输出连接（此时电源旋钮打到最大值位置），同时打开温度源开关。 3、注意：首先根据温控仪表型号，仔细阅读“温控仪表操作说明”，（见附录一）学会基本参数设定（出厂时已设定完毕）。 4、选择控制方式为内控方式，将热电偶插入温度加热源的一个传感器安置孔中。再将K型（对应温度控制仪表中参数Sn为0，或E型Sn为4）热电偶自由端引线插入主控箱上的传感器插孔中，红线为正极。它们的热电势值不同，从热电偶分度表中可以判别K性和E型（E型热电势大）热电偶。 5、从主控箱上将±15V电压，地接到温度模块上，并将R5,R6两端短接接地，打开主控箱电源开关，将模块上的Vo2与主控箱数显表单元上的Vi相接，调节Rw3使数显表显示为零。 6、Cu50热电阻加热端插入加热源的另一个插孔中，尾部红色线为正端，插入实验模块的a端，见图15-1，蓝黑两端短接插入b孔上，a端接电源+2V，b端与差动运算放大器的一端相接，桥路的另一端和差动运算放大器的另一端相接。此时，打开主控箱电源开关，调Rw1使电桥平衡，即桥路输出端b和中心活

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动点之间在室温下输出为零。 7、合上主控箱上温度仪表电源开关，设定温度控制值为40oC，当温度控制在40oC时开始记录电压表读数，重新设定温度值为40oC+n·Δt，建议Δt=5oC，图15-1 热电阻测温特性试验 n=1??10，每隔1n读出数显表输出电压与温度值。记下数显表上的读数，填入表15-1。 8、思考题： 大家知道在一定的电流模式下，PN结的正向电压与温度之间具有较好的线性关系，因此就有温敏二极管，你若有兴趣可以利用开关二极管或其它温敏二极管在40oC~100oC之间，作温度特性，然后与集成温度传感器相同区间的温度特性进行比较，从线性看温度传感器线性优于温敏二极管，请阐述理由。 六、实验数据记录、分析、处理及讨论： 表15-1： T（oC） V（mv）

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课程名称 传感器及其检测技术 成绩 实验名称 实验十六、Pt100热电阻测温性能实验 电气工程系 01 所在系 班级 学号 姓名 一、实验目的： 了解热电阻的特性与应用。 日期 所学专业 电气工程及其自动化 同组人 二、实验原理： 利用导体电阻随温度变化的特性。热电阻用于测量时，要求其材料电阻温度系数大，稳定性好，电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。常用铂电阻和铜电阻，铂电阻在0-630.74oC以内，电阻Rt与温度t的关系为：Rt = R0(1+At+Bt2) R0系温度为0oC时的铂热电阻的电阻值。本实验R0=100oC，A=3.90802×10-3 oC-1 B=-5.080195×10-7 oC-2,铂电阻现是三线连接，其中一端接两根引线主要是为了消除引线电阻对测量的影响。 三、实验仪器及设备： 温度源、K型热电偶、Pt100热电阻、温度控制单元、温度传感器实验模块、数显单元、万用表。 四、实验内容及步骤： 1、同实验十五①、②、③、④、⑤步操作。 2、将Pt100铂电阻三根引线引入“Rt”输入的a、b上：用万用表欧姆档测出Pt100三根引线中短接的两根线接b端（即蓝黑两端）。这样Rt与R3、R1、Rw1、R4组成直流电桥，是一种单臂电桥工作形式。Rw1中心活动点与R6相接，见图16-1。 3、在端点a与地之间加直流源2V，合上主控箱电源开关，调Rw1使电桥平衡，即桥路输出端b和中心活动点之间在室温下输出为零。 4、合上主控箱上温度仪表电源开关。设定温度值40oC，将Pt100探头插入温控模块的一个插孔中，待温度控制在40oC时记录下电压表读数值，重新设定 第 37 页 共 39 页

温度值为40oC+n·Δt，建议Δt=5oC，n=1??10，每隔1n读出数显表输出电压与温度值。将结果填入表16-1。 5、根据表16-1值计算其非线性误差。 五、实验数据记录、分析、处理及讨论： 表16-1 t（oC） V（mv）

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课程名称 传感器及其检测技术 成绩 实验名称 实验十七、K型热电偶测温性能实验 电气工程系 01 所在系 班级 学号 姓名 一、实验目的： 了解热电偶测量温度的性能与应用范围。 二、实验原理： 日期 所学专业 电气工程及其自动化 同组人 当两种不同的金属组成回路，如两个接点有温度差，就会产生热电势，这就是热电效应。温度高的接点称工作端，将其置于被测温度场，以相应电路就可间接测得被测温度值，温度低的接点就称冷端（也称自由端），冷端可以是室温值或经补偿后的0oC、25oC。 三、实验仪器及设备： 热电偶K型、E型、温度源、数显单元。 四、实验内容及步骤： 1、重复实验十五的①、②、③、④步操作。 2、将K型热电偶加热端插到温度源的另一个插孔中，另一端的红端接到温度模块的R6端，黑端接到温度模块的R5端并与地相连。 3、合上温度仪表电源开关。设定温控模块仪表控制温度值T=40oC。观察温控仪表的温度值，当温度控制在40℃时，调节Rw2，对照分度表将Vo1输出调至和分度表10倍数值相当，并记录下读数 4、重新设定温度值为40oC+n·Δt，建议Δt=5oC，n=1??10，每隔1n读出数显表输出电压与温度值，并记入表17-1。 6、根据表17-1计算非线性误差。 五、实验数据记录、分析、处理及讨论： 表17-1 K型热电偶电势（经放大）与温度数据 T+n·Δt V（mv）

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课程名称 传感器及其检测技术 成绩 实验名称 实验十八、E型热电偶测温性能实验 电气工程系 01 所在系 班级 学号 姓名 一、实验目的： 了解热电偶测量温度的性能与应用范围。 二、实验原理： 日期 所学专业 电气工程及其自动化 同组人 当两种不同的金属组成回路，如两个接点有温度差，就会产生热电势，这就是热电效应。温度高的接点称工作端，将其置于被测温度场，以相应电路就可间接测得被测温度值，温度低的接点就称冷端（也称自由端），冷端可以是室温值或经补偿后的0oC、25oC。 三、实验仪器及设备： 热电偶K型、E型、温度源、数显单元。 四、实验内容及步骤： 1、重复实验十五的①、②、③、④步操作。 2、将E型热电偶加热端插到温度源的另一个插孔中，另一端的红端接到温度模块的R6端，黑端接到温度模块的R5端并与地相连。 3、合上温度仪表电源开关。设定温控模块仪表控制温度值T=40oC。观察温控仪表的温度值，当温度控制在40℃时，调节Rw2，对照分度表将Vo1输出调至和分度表10倍数值相当，并记录下读数 4、重新设定温度值为40oC+n·Δt，建议Δt=5oC，n=1??10，每隔1n读出数显表输出电压与温度值，并记入表18-1。 6、根据表18-1计算非线性误差。 7、思考题： （1）、通过温度传感器的实验你对各类温度传感器的使用范围有何认识？ 五、实验数据记录、分析、处理及讨论： 表18-1 E型热电偶电势（经放大）与温度数据 T+n·Δt V（mv）

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