自动化传感器实验报告十三光电转速传感器测速实验1500字.docx

    自动化传感器实验报告十三光电转速传感器测速实验1500字    广东技术师范学院实验报告学院： 自动化 专业： 自动化 班级： 08自动化 成绩：姓名： 学号： 组别： 组员：实验地点： 实验日期： 指导教师签名：实验十二 项目名称：光电转速传感器测速实验一、实验目的了解光电转速传感器测量转速的原理及方法二、基本原理光电式转速转速传感器有反射型和透射型两种，本实验装置是透射型的，传感器端部有发光管和光电管，发光管发出的光源通过转盘上开的孔透射后由光电二极管接受转换成电信号，由于转盘上有相间的6个孔，转动时将获得与转速及孔数有关的脉冲，将电脉冲计数处理即可得到转速值三、需用器件与单元光电转速传感器、直流电源5V、转动源及2~24V直流电源、智能转速表四、实验步骤1．光电转速传感器已经安装在传感器实验箱（二）上2．将+5V直流源加于光电转速传感器的电源端3．将光电转速传感器的输出接到面板上的智能转速表4．将面板上的0~30V稳压电源调节到5 V，接入传感器实验箱（二）上的转动电源处5．调节转动源的输入电压，使转盘的速度发生变化，观察转速表上转速的变化电压(V) 5 6 7 8 9 10 11 频率（HZ) 45 60 78 95 113 130 1506．调节转动源的输入电压，使转盘的转速发生变化，把界面切换到示波器状态，观察传感器输出波形的变化。

电压越大，波形越窄五、注意事项1．转动源的正负输入端不能接反，否则可能击穿电机里面的晶体管2．转动源的输入电压不可超过24V，否则容易烧毁电机3．转动源的输入电压不可低于2V，否则由于电机转矩不够大，不能带动转盘，长时间12 169也可能烧坏电机六、思考题根据上面实验观察到的波形，分析为什么方波的高电平比低电平要宽 答；因为孔所占比例小广东技术师范学院预习报告学院： 自动化 专业： 自动化姓名：实验地点：学号： 实验日期： 班级： 08自动化 组别： 成 绩： 组员： 指导教师签名：实验十二 项目名称：光电转速传感器测速实验一、实验目的了解光电转速传感器测量转速的原理及方法二、基本原理光电式转速转速传感器有反射型和透射型两种，本实验装置是透射型的，传感器端部有发光管和光电管，发光管发出的光源通过转盘上开的孔透射后由光电二极管接受转换成电信号，由于转盘上有相间的6个孔，转动时将获得与转速及孔数有关的脉冲，将电脉冲计数处理即可得到转速值三、需用器件与单元光电转速传感器、直流电源5V、转动源及2~24V直流电源、智能转速表四、实验步骤1．光电转速传感器已经安装在传感器实验箱（二）上2．将+5V直流源加于光电转速传感器的电源端。

3．将光电转速传感器的输出接到面板上的智能转速表4．将面板上的0~30V稳压电源调节到5 V，接入传感器实验箱（二）上的转动电源处5．调节转动源的输入电压，使转盘的速度发生变化，观察转速表上转速的变化6．调节转动源的输入电压，使转盘的转速发生变化，把界面切换到示波器状态，观察传感器输出波形的变化电压越大，波形越窄五、注意事项1．转动源的正负输入端不能接反，否则可能击穿电机里面的晶体管2．转动源的输入电压不可超过24V，否则容易烧毁电机3．转动源的输入电压不可低于2V，否则由于电机转矩不够大，不能带动转盘，长时间也可能烧坏电机六、思考题根据上面实验观察到的波形，分析为什么方波的高电平比低电平要宽答；因为孔所占比例小第二篇：自动化传感器实验报告一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 3800字广东技术师范学院实验报告学院： 自动化 专业： 自动化姓名：实验地点：学号： 实验日期： 班级： 08自动化 组别： 成 绩： 组员： 指导教师签名：实验一 项目名称： 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一、 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、 基本原理金属丝在外力作用下发生机械形变时，其电阻值会发生变化，这就是金属的电阻应变效应。

金属的电阻表达式为：R??l （1） S当金属电阻丝受到轴向拉力F作用时，将伸长?l，横截面积相应减小?S，电阻率因晶格变化等因素的影响而改变??，故引起电阻值变化?R对式（1）全微分，并用相对变化量来表示，则有：?R?l?S?? （2） ???RlS?式中的?l为电阻丝的轴向应变，用?表示，常用单位??（1??=1×10?6）若径向应变为?r，电阻丝的纵向伸长和横向收缩的关系用泊松比?表示为????，因为?S=2（?），则（2）式可以写成： （?）?R?l??????l?l （3） ?1?2?）??（1?2???k0Rl??lll式（3）为“应变效应”的表达式k0称金属电阻的灵敏系数，从式（3）可见，k0受两个因素影响，一个是（1+2?），它是材料的几何尺寸变化引起的，另一个是??，是??）材料的电阻率?随应变引起的（称“压阻效应”）对于金属材料而言，以前者为主，则k0?1?2?，对半导体，k0值主要是由电阻率相对变化所决定实验也表明，在金属丝拉伸比例极限内，电阻相对变化与轴向应变成比例通常金属丝的灵敏系数k0=2左右用应变片测量受力时，将应变片粘贴于被测对象表面上在外力作用下，被测对象表面产生微小机械变形时，应变片敏感栅也随同变形，其电阻值发生相应变化。

通过转换电路转换为相应的电压或电流的变化，根据（3）式，可以得到被测对象的应变值?，而根据应力应变关系：??E? （4）式中 σ——测试的应力；E——材料弹性模量可以测得应力值σ通过弹性敏感元件，将位移、力、力矩、加速度、压力等物理量转换为应变，因此可以用应变片测量上述各量，从而做成各种应变式传感器电阻应变片可分为金属丝式应变片，金属箔式应变片，金属薄膜应变片三、 需用器件与单元传感器实验箱（一）中应变式传感器实验单元、砝码、智能直流电压表（或虚拟仪表中直流电压表）、±15V电源、±5V电源，传感器调理电路挂件四、实验内容与步骤1．应变片的安装位置如图1-1所示，应变式传感器已装在传感器实验箱（一）上，传感器中各应变片已接入模板的左上方的R1、R2、R3、R4，可用万用表测量R1=R2=R3=R4=350ΩR4R3R1R2图1-1 应变式传感器安装示意图2．把?15V直流稳压电源接入“传感器调理电路”实验挂箱，检查无误后，开启实验台面板上的直流稳压电源开关，调节Rw3使之大致位于中间位置（Rw3为10圈电位器），再进行差动放大器调零，方法为：将差动放大器的正、负输入端与地短接，输出端Uo2接直流电压表，调节实验模板上调零电位器Rw4，使直流电压表显示为零，关闭直流稳压电源开关。

注意：当Rw3的位置一旦确定，就不能改变图1-2 应变式传感器单臂电桥实验接线图3．按图1-2将应变式传感器的其中一个应变片R1（即模板左上方的R1）接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥，（R5、R6、R7模块内已接好），接好电桥调零电位器Rw1，接上桥路电源±5V，如图1-2所示检查接线无误后，合上直流稳压电源开关，调节Rw1，使直流电压表显示为零4．在砝码盘上放置一只砝码，待直流电压表数值显示稳定后，读取数显值，以后每次增加一个砝码并读取相应的测量值，直到200g砝码加完，记下实验结果填入表1-1，关闭电源5. 根据表1-1计算系统灵敏度S??U/?W（?U输出电压的变化量，?W重量变化量）和非线性误差δf1=Δm/yFS ×100％ 式中?m（多次测量时为平均值）为输出值与拟合直线的最大偏差：yFS 满量程输出平均值,此处为200g解：S=200/47=4.225 δf1=Δm/yFS ×100％=2/200×100％=1％五、思考题1．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、负应变片均可以答：应选用正应变片六、实验报告要求1．记录实验数据，并绘制出单臂电桥时传感器的特性曲线。

2．从理论上分析产生非线性误差的原因答：产生非线性误差的原因：电阻变化率△R/R不可能完全成线性增加广东技术师范学院预习报告学院： 自动化 专业： 自动化姓名：实验地点：学号： 实验日期： 班级： 08自动化 组别： 成 绩： 组员： 指导教师签名：实验一 项目名称： 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验四、 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 五、 基本原理金属丝在外力作用下发生机械形变时，其电阻值会发生变化，这就是金属的电阻应变效应金属的电阻表达式为：R??l （1） S当金属电阻丝受到轴向拉力F作用时，将伸长?l，横截面积相应减小?S，电阻率因晶格变化等因素的影响而改变??，故引起电阻值变化?R对式（1）全微分，并用相对变化量来表示，则有：?R?l?S?? （2） ???RlS?式中的?l为电阻丝的轴向应变，用?表示，常用单位??（1??=1×10?6）若径向应变为?r，电阻丝的纵向伸长和横向收缩的关系用泊松比?表示为????，因为?S=2（?），则（2）式可以写成： （?）?R?l??????l?l （3） ?1?2?）??（1?2???k0Rl??lll式（3）为“应变效应”的表达式。

k0称金属电阻的灵敏系数，从式（3）可见，k0受两个因素影响，一个是（1+2?），它是材料的几何尺寸变化引起的，另一个是??，是??）材料的电阻率?随应变引起的（称“压阻效应”）对于金属材料而言，以前者为主，则k0?1?2?，对半导体，k0值主要是由电阻率相对变化所决定实验也表明，在金属丝拉伸比例极限内，电阻相对变化与轴向应变成比例通常金属丝的灵敏系数k0=2左右用应变片测量受力时，将应变片粘贴于被测对象表面上在外力作用下，被测对象表面产生微小机械变形时，应变片敏感栅也随同变形，其电阻值发生相应变化通过转换电路转换为相应的电压或电流的变化，根据（3）式，可以得到被测对象的应变值?，而根据应力应变关系：??E? （4）式中 σ——测试的应力；E——材料弹性模量可以测得应力值σ通过弹性敏感元件，将位移、力、力矩、加速度、压力等物理量转换为应变，因此可以用应变片测量上述各量，从而做成各种应变式传感器电阻应变片可分为金属丝式应变片，金属箔式应变片，金属薄膜应变片六、 需用器件与单元传感器实验箱（一）中应变式传感器实验单元、砝码、智能直流电压表（或虚拟仪表中直流电压表）、±15V电源、±5V电源，传感器调理电路挂件。

四、实验内容与步骤1．应变片的安装位置如图1-1所示，应变式传感器已装在传感器实验箱（一）上，传感器中各应变片已接入模板的左上方的R1、R2、R3、R4，可用万用表测量R1=R2=R3=R4=350ΩR4R3R1R2图1-1 应变式传感器安装示意图2．把?15V直流稳压电源接入“传感器调理电路”实验挂箱，检查无误后，开启实验台面板上的直流稳压电源开关，调节Rw3使之大致位于中间位置（Rw3为10圈电位器），再进行差动放大器调零，方法为：将差动放大器的正、负输入端与地短接，输出端Uo2接直流电压表，调节实验模板上调零电位器Rw4，使直流电压表显示为零，关闭直流稳压电源开关注意：当Rw3的位置一旦确定，就不能改变图1-2 应变式传感器单臂电桥实验接线图3．按图1-2将应变式传感器的其中一个应变片R1（即模板左上方的R1）接。