自动检测实验报告

实验一

一、实验目地：

1． 2． 3．

箔式应变片性能――单臂电桥

观察了解箔式应变片的结构及粘贴方式。 测试应变梁变形的应变输出。 比较各桥路间的输出关系。

二、实验原理：

本实验说明箔式应变片及单臂直流电桥的原理和工作情况。 应变片是最常用的测力传感元件。当用应变片测试时，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。

电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，当电桥平衡时，桥路对臂电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻R1、R2、R3、R4中，电阻的相对变化率分别为△R1／R1、△R2／R2、△R3／R3、△R4／R4，当使用一个应变片时，

R

R

Δ

R；当二个应变片组成差动状态工作，则有

2ΔR

R；用四个应变片组成二个差动对工作，且R1＝R2＝R3＝R4＝R，4ΔRR。

R

由此可知，单臂，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。 三、实验所需部件：

直流稳压电源（±4V档）、电桥、差动放大器、箔式应变片、测微头、（或双孔悬臂梁、称重砝码） 四、实验步骤：

1．调零。开启仪器电源，差动放大器增益置100倍（顺时针方向旋到底），“＋、－”输入端用实验线

中 南 大 学

自动检测与过程控制 实验报告

院系 冶金 专业 班级 姓 名 学 号 同组者 实验日期 2014 年 月 日 指导老师

实验八 PLC单/双容液位控制 ——应用PPI/PC通讯电缆、MCGS组态软件（DEMO版） 一、实验目的 1、了解S7200PLC可编程控制器的模拟量输入/输出控制功能。 2、熟悉PLC可编程软件、MCGS组态软件的使用。 3、通过对单/双容小水箱液位PID调节组态软件的使用，熟悉PLC的编程及MCGS软件的组态方法。 二、实验设备 1、THKGK-1型过程控制实验装置 GK-02、 GK-07、 GK-08 2、计算机、MCGS软件、PPI/PC电缆线一根 三、实验原理 测量值信号由S7-200PLC的模拟量输入通道进入，经程序比较测量值与设定值的偏差，然后通过对偏差的P或PI或PID调节得到控制信号（即输出值），并通过S7

第三章 电感式传感器及其应用

1.试说明单线圈变隙式差动传感器的主要组成，工作原理和基本特性

单线圈型电感传感器的主要组成部分有线圈，铁芯和衔铁三部分，铁芯和衔铁由导磁材料制成，在铁芯和衔铁之间有气隙，单线圈电感传感器通过改变气隙厚度，铁芯和衔铁的相对覆盖面积等造成磁阻变化。其基本特性是结构简单，工作可靠，寿命长。

带有可移动衔铁铁芯的电感线圈，其电感量与衔铁和铁芯之间的间隙有关。间隙越小电感量越大，反之电感量越小。

如果两个独立的电感线圈A，B共用一个可移动的衔铁，衔铁靠近A线圈时远离B线圈，此时A电感量增大B电感量减少；衔铁靠近B线圈同时远离A线圈，此时B电感量增大A电感量减少。如果把被测位移的物体与衔铁相连接，就构成了变隙式差动电感位移传感器。 把A，B两个电感线圈作为交流电桥的两个臂，就可以把被测位移转换为电压信号输出。 (1)差动式比单线圈式的电感传感器的灵敏度提高一倍。（2)差动式的线性度明显地改善;(3)由外界的影响，差动式也基本上可以相互抵消，衔铁承受的电磁式也较小，从而可减小测量误差。

2.为什么螺线管式电感传感器比变隙式传感器由更大的测位移范围?

项目单元一 传感器检测技术基础

一、 填空题

1. 开环测控系统通常由 传感器 、测量电路 和 输出单元 等部分组成。

2. 通常传感器由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成，是能把外界非电量转换成电量的器件和装置。

3. 在选用仪表时，最好能使其工作在不小于满刻度值 2/3 的区域。

4. 准确度表征系统误差的大小程度，精密度表征随机误差的大小程度，而精确度则指准确度和精密度的综合结果。

5. 仪表准确度等级是由系统误差中的基本误差决定的，而精密度是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。

6. 若已知某直流电压的大致范围，选择测量仪表时，应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小

于被测电压1.5倍的电压表。（因为U≥2/3Umax）

7. 有一温度计，它的量程范围为0～200℃，精度等级为0.5级。该表可能出现的最大误差为

1℃ ，当测量100℃ 时的示值相对误差为 1% 。

8. 某位移传感器，当输入量变化5mm时，输出电压变化300mv，其灵敏度为 60 mv/mm 。 9. 仪表的准确度等级是指仪表的最大绝对误差与仪表最大量限比值的百分数。最大引用误差愈小，

仪表的基本误差就 越小

《自动检测技术及应用》

安徽机电职业技术学院 － 学年第 学期

《自动检测技术及应用》期终考试试卷 三卷

班级 姓名 学号 教师

一、填空题（每空 1.5分，共49.5 分） 1、 表征系统误差的大小程度， 表征随机误差的大小程度，而精确度则指 和 的综合结果。

2、测量是将被测量与 通过专用的技术和设备进行 。获得被测量对比 。表示测量结果时，必须注明 。

3、电位器是一种将____________转换成与其成一定函数关系的____________或____________的机电传感元器件。

4、常用的热电阻有 和 两种。

5、自感式传感器常见的形式有____________、____________、____________和____________。其中____________电感传感器仅能工作在很小一段的区域，因而只能用于微小位移的测量；____________电感传感器理想状态下输入和输出呈线性关

昆明理工大学 课程设计

课程设计报告

湿度传感器及应用

昆明理工大学 课程设计

摘要

在现代社会信息科技的不断迅速发展中，计算机技术、网络技术和传感器技术的高速更新，使得湿度的测量正朝着自动化、智能化、网络化发展。随着2011年物联网作为新兴产业列入国家发展战略，传感器技术作为物联网的最前端—感知层，在其发展中占了举足轻重的地位。而湿度作为日常生产、生活中最重要的参数之一，它的检测在各种环境，各个领域都对起了重要作用。

湿度是表示空气中水蒸气含量的物理量，湿度传感器是指检测外界环境湿度的传感器，它将所测环境湿度转换为便于处理、显示、记录的电(频率)信号等。它与人们的生产、生活密切相关。湿度的检测广泛应用于工业、农业、国防、科技、生活等各个领域。例如，集成电路的生产车间相对湿度低于30%时，容易产生静电感应而影响生产；粉尘大的车间由于湿度小产生静电易发生爆炸；纺织厂的湿度低于65～70%RH时会断线。它是一类重要的化学传感器，在仓贮、工业生产、过程控制、环境监测、家用电器、气象等方面有着广泛的应用。

测量电路由湿度传感器，差动放大器，同相加法放大器等主电路组成；为了实现温

度补偿功能，选择铂电阻温度传感器采集环境温度，通过转换电桥和差

实验一 温度传感器

（一） 集成温度传感器的温度检测

一、 实验目的

了解常用的集成温度传感器基本原理、性能与应用；

二、基本原理：集成温度传感器将温敏晶体管与相应的辅助电路集成在同一芯片上，它能

直接给出正比于绝对温度的理想线性输出，一般用于-50℃～+150℃之间温度测量，温敏晶体管是利用管子的集电极电流恒定时，晶体管的基极――发射极电压与温度成线性关系。为克服温敏晶体管生产时Ub的离散性，均采用了特殊的差分电路。集成温度传感器有电压型和电流型二种，电流输出型集成温度传感器，在一定温度下，它相当于一个恒流源。因此它具有不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声的干扰。具有很好的线性特性。本实验采用的是国产的AD590。它只需要一种电源（+4V-+30V）。即可实现温度到电流的线性变换，然后在终端使用一只取样电阻（本实验中为R2=1K见图1-1）即可实现电流到电压的转换。它使用方便且比电压型的测量精度更高。使用范围-50℃～+150℃，温度系数：1μA／Ｋ。 三、需用器件与单元：稳压电源模块、温度控制单元、温度源单元、集成温度传感器、数

字万用表。

图1-1 集成温度传感器实验原理图

四、实验步骤：

1、认真听实验教师的讲解，学会基本参数设定。

一、填空题：

1.某采购员分别在2个商店购买了100kg大米、1kg巧克力，发现均缺少0.5kg，

但采购员对卖巧克力的商店意见最大，产生此心理作用的原因是 。

2.有一只温度计，测量范围是0~200°C，精度等级为0.5级，该表可能出现的最大绝对误差是 ，示值为100°C时可能出现的最大示值相对误差是 。

3.天平未调水平，测量结果可能会出现 误差，电桥检流计的零点漂移会引起测量结果的 误差。

4.拟合直线的方法有多种，选择拟合直线的主要出发点是获得最小的非线性误差，常用的方法有 、 等。

5.热敏电阻按其温度系数可以分为 （NTC）、 （PTC）两大类。

6.使用气敏电阻传感器可以把某种气体的 等参数转换为电阻变化量，再转换为 。

7．自感传感器或差动变压器采用检波电路最重要的目的是 。

8.当电涡流线圈靠近非磁性材料（铜）后，线圈的等效电感 （增大/减小），调频转换电路输出频率

一、填空题：

01、一般传感器由敏感元件、转换元件、信号调理转换电路等部分组成，其作用是信息的收集、信息数据的转换和控制信息的采集。

02、常用的标准节流装置有标准文丘里管、标准孔板、标准喷嘴。

03、测量中按误差的性质和产生原因分为系统误差、随机误差、粗大误差。 04、在压电式加速度测量电路中，设计前置放大器一般有电压放大器、电荷放大

器，两种形式，其作用一是把传感器的高输出阻抗变换为低输出阻抗、二是放大传感器输出的微弱信号。

05、温度的变化会引起应变片电阻的变化，从而影响测量精度。为了消除这种误

差，可利用温度自补偿法、桥路补偿法等方法进行补偿。 06、差动变压器的输出交流信号，为了达到消除零点残余电压及辯别方向的目的，

差动变压器经常采用差动整流电路和相敏检波电路两种测量电路。

07、红外传感器是根据（ 红外辐射热效应）和（光电效应）制成的，一般由光学系统和检测元件、转换电路等组成的。

08、频率大于20KHZ的声波即超声波，它具有聚束、能量大、透射、反射、折射

等特性，按振动辐射大小不同可分功率超声和电动超声，其探伤主要是利用穿透法和反射法来实现的。

09、热电偶的热电势由接触电势和温度电势两部分组成。

10、流量的测量原理可分为两大类，即

一、填空题：

1.某采购员分别在2个商店购买了100kg大米、1kg巧克力，发现均缺少0.5kg，

但采购员对卖巧克力的商店意见最大，产生此心理作用的原因是 。

2.有一只温度计，测量范围是0~200°C，精度等级为0.5级，该表可能出现的最大绝对误差是 ，示值为100°C时可能出现的最大示值相对误差是 。

3.天平未调水平，测量结果可能会出现 误差，电桥检流计的零点漂移会引起测量结果的 误差。

4.拟合直线的方法有多种，选择拟合直线的主要出发点是获得最小的非线性误差，常用的方法有 、 等。

5.热敏电阻按其温度系数可以分为 （NTC）、 （PTC）两大类。

6.使用气敏电阻传感器可以把某种气体的 等参数转换为电阻变化量，再转换为 。

7．自感传感器或差动变压器采用检波电路最重要的目的是 。

8.当电涡流线圈靠近非磁性材料（铜）后，线圈的等效电感 （增大/减小），调频转换电路输出频率