檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告參考模板

檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告0/370/37華東舞學(xué) 測量技術(shù)與實(shí)驗(yàn)學(xué)院中德工學(xué)院專業(yè)化學(xué)工程與工藝年 級 09 姓 名 學(xué) 號 日期2011年月丄日 實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浗饘俨綉?yīng)變片——單臂電橋性能試驗(yàn) 4金屬箔式應(yīng)變片-半橋性能試驗(yàn) 7金屬箔式應(yīng)變片 全橋性能試驗(yàn) 9金屬箔式應(yīng)變片單臂、半橋、全橋性能比較 10直流全橋的應(yīng)用——電子秤實(shí)驗(yàn) 11金屬箔式應(yīng)變片的溫度影響實(shí)驗(yàn) 12光電轉(zhuǎn)速傳感器測速實(shí)驗(yàn) 13電渦流傳感器位移實(shí)驗(yàn) 15被測體材質(zhì)對電渦流傳感器特性影響 18被測體面積大小對電渦流傳感器的特性影響實(shí)驗(yàn) 24氣敏傳感器實(shí)驗(yàn) 30濕敏傳感器實(shí)驗(yàn) 31金屬箔式應(yīng)變片一一單臂電橋性能試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饨饘俨綉?yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)，單臂電橋工作原理和性能實(shí)驗(yàn)原理電阻絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時，其電阻值發(fā)生變化，這就是電阻應(yīng)變效應(yīng),描述電阻應(yīng)變效應(yīng)的關(guān)系式為：曲R,K8式中AR/R為電阻絲電阻相對變化，K為應(yīng)變靈敏系數(shù)，8,AL/L為電阻絲長度相對變化。金屬箔式應(yīng)變片就是通過光刻、腐蝕等工藝制成的應(yīng)變敏感元件，通過它狀花被測部位受力狀態(tài)變化。電橋的作用完成電阻到電壓的比例變化，電橋的輸出電壓反映了相應(yīng)的受力狀態(tài)。對單臂電橋輸出電壓U,EKe/4。1實(shí)驗(yàn)器材及單元.1 主機(jī)箱（4V、15V、電壓表）、應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、托盤、砝碼、4-位數(shù)顯萬用表（自備）。接線示意圖接主機(jī)箱電壓表Rw4應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０褰又鳈C(jī)箱電壓表Rw4應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?.4實(shí)驗(yàn)步驟：應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０逭f明：實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯械腞1、R2、R3、R4為應(yīng)變片，沒有文字標(biāo)記的5個電阻符號下面是空的。其中4個組成電橋模型是為實(shí)驗(yàn)者組成電橋方便而設(shè)，途中的粗黑曲線表示連接線。1.4.1根據(jù)接線圖。傳感器中4片應(yīng)變片和加熱電阻已連接在實(shí)驗(yàn)?zāi)０遄笊戏降腞1、R2、R3、R4和加熱器上。傳感器左下角應(yīng)變片為R1;右下角為R2；右上角為R3；左上角為R4。當(dāng)傳感器托盤指點(diǎn)受壓時，R1、R3組織增加，R2、R4阻值減小1.4.2放大器輸出調(diào)零：將實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳戏糯笃鞯膬奢斎攵丝谝€暫時脫開，再用導(dǎo)線將兩輸入端短接（Vi=0）；調(diào)節(jié)放大器的增益電位器RW3大約到中間位置（先逆時針旋到底，再順時針旋轉(zhuǎn)2圈）；將主機(jī)箱電壓表的量程切換開關(guān)打到2V檔，合上主機(jī)箱電源開關(guān)；調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)０宸糯笃鞯恼{(diào)零電位器RW4,使電壓表顯示為零。1.4.3應(yīng)變片單臂電橋?qū)嶒?yàn)：拆去放大器輸入端口的短接線，將暫時脫開的引線復(fù)原（見接線圖）。調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳系臉蚵菲胶怆娢黄鱎W1，使主機(jī)箱電壓表顯示為零；在應(yīng)變傳感器的托盤上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到200g（或500g）砝碼加完。記下實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表1畫出實(shí)驗(yàn)曲線。表一重量(g)電壓(mv)1.4.4根據(jù)表1計(jì)算系統(tǒng)靈敏度S=AU/AW（AU輸出電壓變化量，AW重量變化量）和非線性誤差5，&=Am/yFSX100%式中Am為輸出值（多次測量時為平均值）與擬合直線的最大偏差：yFS滿量程輸出平均值，此處為檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告200g（或500g）o實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。0iOCiMass(gj1.5實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)及結(jié)果0iOCiMass(gj重量（g）20406080100120140160180200電壓(mv)0.0080.0160.0230.0300.0370.0430.0520.0570.0640.070圖1.2電壓-重量曲線圖靈敏度S=10A-41.7實(shí)驗(yàn)思考單臂電橋時，作為橋臂電阻應(yīng)變片應(yīng)選用：（1）正（受拉）應(yīng)變片（2）負(fù)（受壓）應(yīng)變片（3）正、負(fù)應(yīng)變片均可以。答：正（受拉）應(yīng)變片檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告金屬箔式應(yīng)變片-半橋性能試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^半橋與單臂電橋的不同性能、了解其特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)原理 不同受力方向的兩只應(yīng)變片接入電橋作為鄰邊，電橋輸出靈敏度提高，非線性得到改善。當(dāng)應(yīng)變片阻值和應(yīng)變量相同時，其橋路輸出電壓UO2=EKe/2o實(shí)驗(yàn)器材及單元：主機(jī)箱、應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、托盤、砝碼。實(shí)驗(yàn)步驟1.4.1將托盤安裝到應(yīng)變傳感器的托盤支點(diǎn)上。將實(shí)驗(yàn)?zāi)０宀顒臃糯笃髡{(diào)零：用導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳系摹?5v、丄插口與主機(jī)箱電源±15v、丄分別相連，再將實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯械姆糯笃鞯膬奢斎肟诙探樱╒i=0）；調(diào)節(jié)放大器的增益電位器RW3大約到中間位置（先逆時針旋到底，再順時針旋轉(zhuǎn)2圈）；將主機(jī)箱電壓表的量程切換開關(guān)打到2V檔，合上主機(jī)箱電源開關(guān)；調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)０宸糯笃鞯恼{(diào)零電位器RW4,使電壓表顯示為零。主機(jī)箱電壓表主機(jī)箱電壓表1.4.2拆去放大器輸入端口的短接線，根據(jù)圖2接線。注意R2應(yīng)和R3受力狀態(tài)相反，即將傳感器中兩片受力相反（一片受拉、一片受壓）的電阻應(yīng)變片作為電橋的相鄰邊。調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳系臉蚵菲胶怆娢黄鱎W1,使主機(jī)箱電壓表顯示為零；在應(yīng)變傳感器的托盤上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼和讀取相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到200g（或500g）砝碼加完。記下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表2畫出實(shí)驗(yàn)曲線，計(jì)算靈敏度S2=U/W,非線性誤差5o實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。重量（g）電壓(mv)檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.5實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)及結(jié)果重量（g）20406080100120140160180200電壓（mv）0.0100.0210.0310.0410.0510.0610.0700.0810.0910.100SS%里口>圖2.1 電壓-質(zhì)量曲線S=3.9*10A-51.6實(shí)驗(yàn)思考1.6.1半橋測量時兩片不同受力狀態(tài)的電阻應(yīng)變片接入電橋時，應(yīng)放在：（1）對邊（2）鄰邊。選（2）1.6.2橋路（差動電橋）測量時存在非線性誤差，是因?yàn)椋海?）電橋測量原理上存在非線性（2）應(yīng)變片應(yīng)變效應(yīng)是非線性的（3）調(diào)零值不是真正為零。選（1）檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告金屬箔式應(yīng)變片——全橋性能試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私馊珮驕y試電路的優(yōu)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)原理：全橋測量電路中，將受力方向相同的兩應(yīng)變片接入電橋?qū)?，相反的?yīng)變片接入電橋鄰邊。當(dāng)應(yīng)變片初始阻值：R1=R2=R3=R4,其變化值八R1=AR2=AR3=AR4時，其橋路輸出電壓U03=KEe。其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差和溫度誤差均得到改善。實(shí)驗(yàn)器材和單元與實(shí)驗(yàn)二相同。實(shí)驗(yàn)步驟1.4.1將托盤安裝到應(yīng)變傳感器的托盤支點(diǎn)上。將實(shí)驗(yàn)?zāi)０宀顒臃糯笃髡{(diào)零：用導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳系摹?5v、丄插口與主機(jī)箱電源±15v、丄分別相連，再將實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯械姆糯笃鞯膬奢斎肟诙探?Vi=O)；調(diào)節(jié)放大器的增益電位器RW3大約到中間位置(先逆時針旋到底，再順時針旋轉(zhuǎn)2圈)；將主機(jī)箱電壓表的量程切換開關(guān)打到2V檔，合上主機(jī)箱電源開關(guān)；調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)０宸糯笃鞯恼{(diào)零電位器RW4，使電壓表顯示為零。主機(jī)箱電壓表1.4.2拆去放大器輸入端口的短接線，根據(jù)圖3—1主機(jī)箱電壓表1.4.2拆去放大器輸入端口的短接線，根據(jù)圖3—1接線。實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)二相同,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表3畫出實(shí)驗(yàn)曲線；進(jìn)行靈敏度和非線性誤差計(jì)算。實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。1.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果重量(g)2040608O1OO12O14O16O18O2OO電壓(mv)O.O2OO.O43O.O6OO.O83O.1O5O.123O.145O.16OO.19OO.2O1

fl-0QO￡亶cl>a100Massfl-0QO￡亶cl>a100Mass(g)150200 Vdmg三|S=1.8^10A-41.6實(shí)驗(yàn)思考1.6.1.1測量中，當(dāng)兩組對邊（Rl、R3為對邊）電阻值R相同時，即Rl=R3,R2=R4,而R1/R2時，是否可以組成全橋：（1）可以（2）不可以。 答：不可以1.6.1.2某工程技術(shù)人員在進(jìn)行材料拉力測試時在棒材上貼了兩組應(yīng)變片，如圖，如何利用這四片應(yīng)變片組成電橋，是否需要外加電阻。答：將這兩組應(yīng)變片分別按照兩個不同的方向貼在棒材上面就可以了，然后利用不同的兩組測量值就可以組成一個全橋電路，進(jìn)而獲得測量加過，無需再引入外界電阻金屬箔式應(yīng)變片單臂、半橋、全橋性能比較實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋容^單臂、半橋、全橋輸出時的靈敏度和非線性度，得出相應(yīng)的結(jié)論實(shí)驗(yàn)原理：從左至右(a)(b)(c)buoobuoo(a)、U0=U①一U③=〔(R1+AR1)/(R1+AR1+R2)—R4/(R3+R4)〕E=(1+AR1/R1)/(1+AR1/R1+R2/R2)—(R4/R3)/(1+R4/R3))E設(shè)R1=R2=R3=R4,且△R1/R1VV1。U0F/4)(^R1/R1)E所以電橋的電壓靈敏度:S=U0/(AR1/R1)^kE=(1/4)E(b)、同理:U0^(1/2)(AR1/R1)ES=(1/2)E(C)、同理:U0e(AR1/R1)ES=E實(shí)驗(yàn)器材及單元：主機(jī)箱、應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、托盤、砝碼實(shí)驗(yàn)步驟根據(jù)實(shí)驗(yàn)一、二、三所得的單臂、半橋和全橋輸出時的靈敏度和非線性度，從理論上進(jìn)行分析比較。闡述理由(注意：實(shí)驗(yàn)一、二、三中的放大器增益必須相同)。實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。實(shí)驗(yàn)結(jié)論通過實(shí)驗(yàn)，也可看出全橋是半橋的兩倍，半橋是單臂的兩倍，也就是說，靈敏度:全=2*半=4*單。檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告直流全橋的應(yīng)用一一電子秤實(shí)驗(yàn)1.11.11.2了解應(yīng)變直流全橋的應(yīng)用及電路的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)原理： 數(shù)字電子秤實(shí)驗(yàn)原理如圖，全橋測量原理。本實(shí)驗(yàn)只做放大器輸出UO實(shí)驗(yàn)，通過對電路調(diào)節(jié)使電路輸出的電壓值為重量對應(yīng)值，電壓量綱（V）改為重量量綱（g）即成為一臺原始電子秤。實(shí)驗(yàn)器材： 主機(jī)箱、應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、砝碼實(shí)驗(yàn)步驟： 1.4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)０宀顒臃糯笃髡{(diào)零：將實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳系耐?5v、丄插口與主機(jī)箱電源土 15v、丄分別相連。用導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯械姆糯笃鲀奢斎肟诙探樱╒i=0）；調(diào) 節(jié)放大器的增益電位器RW3大約到中間位置（先逆時針旋到底，再順時針旋轉(zhuǎn)2圈）；將主機(jī)箱電壓表的量程切換開關(guān)打到2V檔，合上主機(jī)箱電源開 關(guān)；調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)０宸糯笃鞯恼{(diào)零電位器RW4,使電壓表顯示為零。按圖3-1直流全橋接線，合上主機(jī)箱電源開關(guān)，調(diào)節(jié)電橋平衡電位RW1，使數(shù)顯表顯示0.00V。1.4.2將10只砝碼全部置于傳感器的托盤上，調(diào)節(jié)電位器RW3（增益即滿量程調(diào) 節(jié)）使數(shù)顯表顯示為110.200V（2V檔測量）或一0.200V。 1.4.3拿去托盤上的所有砝碼，調(diào)節(jié)電位器RW4（零位調(diào)節(jié)）使數(shù)顯表顯示為0.00V。 1.4.4重復(fù)2、3步驟的標(biāo)定過程，一直到精確為止，把電壓量綱V改為重量綱g，就可以稱重。成為一臺原始的電子秤。 1.4.5把砝碼依次放在托盤上，并依次記錄重量和電壓數(shù)據(jù)填入下表6。 1.4.6根據(jù)數(shù)據(jù)畫出實(shí)驗(yàn)曲線，計(jì)算誤差與線性度。實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。重量（g）電壓(mv)1.5實(shí)驗(yàn)結(jié)果質(zhì)量（g）電壓（mv）2020404060801001201406080100120140160180200160180200誤差為0線性度r=1100 150Mass回Uoltag三 金屬箔式應(yīng)變片的溫度影響實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?了解溫度對應(yīng)變測試系統(tǒng)的影響實(shí)驗(yàn)原理： 電阻應(yīng)變片的溫度影響，主要來自兩個方面。敏感柵絲的溫度系數(shù)，應(yīng)變柵的線 膨脹系數(shù)與彈性體（或被測試件）的線膨脹系數(shù)不一致會產(chǎn)生附加應(yīng)變。因此當(dāng) 溫度變化時，在被測體受力狀態(tài)不變時，輸出會有變化。實(shí)驗(yàn)器材與單元：主機(jī)箱、應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、托盤、砝碼、加熱器（在實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳?，已粘貼在應(yīng)變傳感器左下角底部）。實(shí)驗(yàn)步驟1.4.1按照實(shí)驗(yàn)三。 1.4.2將200g砝碼放在砝碼盤上，在數(shù)顯表上讀取數(shù)值U01。1.4.3將主機(jī)箱中直流穩(wěn)壓電源+5v、丄接于實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓募訜崞?6v、丄插孔上，數(shù)分鐘 1.4.4后待數(shù)顯表電壓顯示基本穩(wěn)定后，記下讀數(shù)Uot,Uot-U01即為溫度變化的影響。計(jì)算這一溫度變化產(chǎn)生的相對誤差：義U—U rxrxrrf€=—ot X100%vUo11.4.5實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。思考題： 金屬箔式應(yīng)變片溫度影響有哪些消除方法？ 答：消除溫度影響的措施是溫度補(bǔ)償。在常溫應(yīng)變測量中溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ遣捎脴蚵费a(bǔ)償法。它是利用電橋特性進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)摹?補(bǔ)償塊補(bǔ)償法把粘貼在構(gòu)件被測點(diǎn)處的應(yīng)變片稱為工作片，接入電橋的AB橋臂；另外以相同規(guī)格的應(yīng)變片粘貼在與被測構(gòu)件相同材料但不參與變形的一塊材料上，并與被測構(gòu)件處于相同溫度條件下，稱為溫度補(bǔ)償片，將它接入電橋與工作片組成測量電橋的半橋，電橋的另外兩橋臂為應(yīng)變儀內(nèi)部固定無感標(biāo)準(zhǔn)電阻，組成等臂電橋。有電橋特性可知，只要將補(bǔ)償片正確的接在橋路中即可消除溫度變化所產(chǎn)生的影響。工作片補(bǔ)償法這種方法不需要補(bǔ)償片和補(bǔ)償塊，而是在同一被測 構(gòu)件上粘貼幾個工作應(yīng)變片，根據(jù)電橋的基本特性及構(gòu)件的受力情況，將工作片正確地接入電橋中，即可消除溫度變化所引起的應(yīng)變，得到所需測量的應(yīng)變。光電轉(zhuǎn)速傳感器測速實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夤怆娹D(zhuǎn)速傳感器測量轉(zhuǎn)速的原理及方法實(shí)驗(yàn)原理光電式轉(zhuǎn)速傳感器有反射型和透射型二種，本實(shí)驗(yàn)裝置是透射型的（光電斷續(xù)器）,傳感器端部二內(nèi)側(cè)分別裝有發(fā)光管和光電管，發(fā)光管發(fā)出的光源透過轉(zhuǎn)盤上通孔后由光電管接收轉(zhuǎn)換成電信號，由于轉(zhuǎn)盤上有均勻間隔的6個孔，轉(zhuǎn)動時將獲得與轉(zhuǎn)速有關(guān)的脈沖數(shù)，將脈沖計(jì)數(shù)處理即可得到轉(zhuǎn)速值。實(shí)驗(yàn)器材及單元：主機(jī)箱、轉(zhuǎn)動源、光電轉(zhuǎn)速傳感器 光電斷續(xù)器（已裝在轉(zhuǎn)動源上）實(shí)驗(yàn)步驟撞主機(jī)藉轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)2-2W并聯(lián)電壓表監(jiān)測3T&轉(zhuǎn)動源撞主機(jī)藉轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)2-2W并聯(lián)電壓表監(jiān)測3T&轉(zhuǎn)動源1.4.1將主機(jī)箱中的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)2-24V旋鈕旋到最?。鏁r針旋到底）并接上電壓表；再按圖所示接線，將主機(jī)箱中頻率/轉(zhuǎn)速表的切換開關(guān)切換到轉(zhuǎn)速處。1.4.2檢查接線無誤后，合上主機(jī)箱電源開關(guān)，在小于12V范圍內(nèi)（電壓表監(jiān)測）調(diào)節(jié)主機(jī)箱的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電源（調(diào)節(jié)電壓改變電機(jī)電樞電壓），觀察電機(jī)轉(zhuǎn)動及轉(zhuǎn)速表的顯示情況。1.4.3從2V開始記錄每增加IV相應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)（待轉(zhuǎn)速表顯示比較穩(wěn)定后讀取數(shù)據(jù)）;畫出電機(jī)的v-n（電機(jī)電樞電壓與電機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系）特性曲線。根據(jù)表24數(shù)據(jù)畫出實(shí)驗(yàn)曲線，計(jì)算測量范圍1mm時的靈敏度和非線性誤差。1.4.4實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)及結(jié)果電壓（V）23456789101112轉(zhuǎn)速0010233446627999114129檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告VQttage(Y)VQttage(Y)=0.0763圖3.1 轉(zhuǎn)速-電壓實(shí)驗(yàn)曲線1.6實(shí)驗(yàn)思考已進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中用了多種傳感器測量轉(zhuǎn)速，試分析比較一下哪種方法最簡單、方便答:我覺得光電測速傳感器較為簡單，因?yàn)橹灰ㄟ^知曉脈沖數(shù)，即可求得他的轉(zhuǎn)速.相比之下，霍爾測速電路則要分為信號拾取，信號處理和顯示電路，相比之下比較麻煩.電渦流傳感器位移實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私怆姕u流傳感器測量位移的工作原理和特性實(shí)驗(yàn)原理通過交變電流的線圈產(chǎn)生交變磁場，當(dāng)金屬體處在交變磁場時，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，金屬體內(nèi)產(chǎn)生電流，該電流在金屬體內(nèi)自行閉合，并呈旋渦狀，故稱為渦流。渦流的大小與金屬導(dǎo)體的電阻率、導(dǎo)磁率、厚度、線圈激磁電流頻率及線圈與金屬體表面的距離x等參數(shù)有關(guān)。電渦流的產(chǎn)生必然要消耗一部分磁場能量，從而改變激磁線線圈阻抗，渦、流傳感器就是基于這種渦流效應(yīng)制成的。電渦流工作在非接觸狀態(tài)（線圈與金屬體表面不接觸），當(dāng)線圈與金屬體表面的距離X以外的所有參數(shù)一定時可以進(jìn)行位移測量。實(shí)驗(yàn)器材及單元主機(jī)箱、電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、電渦流傳感器、測微頭、被測體實(shí)驗(yàn)步驟1.4.1觀察傳感器結(jié)構(gòu)，這是一個平繞線圈。測微頭的讀取與使用可參閱實(shí)驗(yàn)九；根據(jù)圖安裝測微頭、被測體、電渦流傳感器并接線1.4.2調(diào)節(jié)測微頭使被測體與傳感器端部接觸，將電壓表顯示選擇開關(guān)切換到20V檔，檢查接線無誤后開啟主機(jī)箱電源開關(guān)，記下電壓表讀數(shù)，然后每隔0.1mm讀一個數(shù)，直到輸出幾乎不變?yōu)橹埂?shù)據(jù)列入表8-1o1.4.3根據(jù)表19數(shù)據(jù)，畫出V—X曲線，根據(jù)曲線找出線性區(qū)域及進(jìn)行正、負(fù)位移測量時的最佳工作點(diǎn)（即曲線線性段的中點(diǎn)），試計(jì)算測量范圍為1mm與3mm時的靈敏度和線性度（可以用端基法或其它擬合直線）。實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄及結(jié)果表格1鐵片位移-電壓曲線x(mm)v(v)x(mm)v(v)0.000.008.204.330.200.008.404.350.400.008.604.370.600.128.804.390.800.359.004.411.000.599.204.421.200.829.404.441.401.009.604.451.601.229.804.471.801.4510.004.492.001.6310.204.512.201.8410.404.522.402.0210.604.532.602.1910.804.542.802.3511.004.553.002.5311.204.563.202.6711.404.563.402.8011.604.573.602.9411.804.583.803.0512.004.594.003.1712.204.594.203.2712.404.604.403.3812.604.614.603.4712.804.614.803.5313.004.625.003.6113.204.635.203.7013.404.635.403.7513.604.645.603.8113.804.645.803.8714.004.656.003.9314.204.656.203.9714.404.656.404.0314.604.666.604.0814.804.666.804.1115.004.667.004.1515.204.677.204.1815.404.67

7.404.2115.604.677.604.2415.804.677.804.2716.004.67檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告8.00 4.30圖8.1 位移-電壓曲線Cistanosimffl)■IVoltageCistanosimffl)■IVoltage-(V)Lira?rFitarSlieetl 丘gw圖8.2位移-電壓1-3mm曲線r=0.998781.5思考題1.51.5.1電渦流傳感器的量程與哪些因素有關(guān)，如果需要測量±5mm的量程應(yīng)如何設(shè)計(jì)傳感器？答：電渦流的大小與金屬導(dǎo)體的電阻率c,厚度t,線圈的勵磁電流角頻率3以及線圈與金屬塊之間的距離X等參數(shù)有關(guān)。若固定某些參數(shù)，就能根據(jù)電渦流的大小推算出另外某一參數(shù).量程越大,探頭線圈也要隨著大1.5.2用電渦流傳感器進(jìn)行非接觸位移測量時，如何根據(jù)量程使用選用傳感器。答：電渦流傳感器對金屬材料的成分比較敏感，一般選擇推薦的標(biāo)準(zhǔn)材料，例如45鋼；一般來說電渦流傳感器擅長微小位移的檢測，例如0.0001mm，此時最大量程一般在幾毫米的最常用。如果量程較大，則分辨率下降，線圈直徑也較大。被測體材質(zhì)對電渦流傳感器特性影響實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獠煌谋粶y體材料對電渦流傳感器性能的影響實(shí)驗(yàn)原理：渦流效應(yīng)與金屬導(dǎo)體本身的電阻率和磁導(dǎo)率有關(guān)，因此不同的材料就會有不同的性能。實(shí)驗(yàn)器材與單元：與實(shí)驗(yàn)八相同實(shí)驗(yàn)步驟1.9.1實(shí)驗(yàn)步驟與方法同實(shí)驗(yàn)八。1.9.2將實(shí)驗(yàn)十九的被測體鐵圓片換成鋁和銅圓片，重復(fù)實(shí)驗(yàn)十九步驟，進(jìn)行被測體為鋁圓片和銅圓片時的位移特性測試，分別將數(shù)據(jù)列入表8-2和表8-3。表8-2被測體味鋁片時的唯一為輸出電壓數(shù)據(jù)X(mm)V(v)IIIIIIII 表8-3被測體為銅片時的位移與輸出電壓數(shù)據(jù)X(mm)V(v)IIIIIIII1.9.3根據(jù)表8-2和表8-3畫出實(shí)驗(yàn)曲線分別計(jì)算量程為1mm和3mm時的靈敏度和非線性誤差(線性度)。1.9.4分別比較實(shí)驗(yàn)八和本實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果進(jìn)行小結(jié)。實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。1.10實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄及結(jié)果表格2鋁片位移實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)X(mm)V(v)X(mm)V(v)01.717.64.700.22.057.84.710.42.3284.710.62.588.24.720.82.798.44.7213.018.64.731.23.178.84.731.43.3394.731.63.489.24.731.83.639.44.7323.749.64.742.23.849.84.742.43.95104.742.63.9910.24.752.84.0610.44.7534.1210.64.75

X(mm)V(v)X(mm)V(v)3.24.1710.84.753.44.22114.753.64.2611.24.753.84.3011.44.7544.3411.64.754.24.3811.84.754.44.42124.764.64.4412.24.764.84.4612.44.7654.4912.64.765.24.5012.84.775.44.53134.775.64.5313.24.775.84.5413.44.7764.5613.64.776.24.5713.84.776.44.57144.776.64.6014.24.786.84.6114.44.7874.6114.64.787.24.6914.84.787.44.70154.78用Itagm￡mEEMA圖表1鋁片位移￡mEEMA圖表1鋁片位移-電壓實(shí)驗(yàn)曲線(lmm-3mm)(lmm-3mm)§e*專>表格3鐵片位移-電壓曲線x(mm)v(v)x(mm)v(v)0.000.008.204.330.200.008.404.360.400.008.604.380.600.138.804.400.800.369.004.431.000.599.204.441.200.829.404.451.401.039.604.461.601.259.804.471.801.4610.004.482.001.6510.204.502.201.8610.404.522.402.0310.604.532.602.2110.804.542.802.3511.004.553.002.5411.204.553.202.6711.404.563.402.8011.604.573.602.9311.804.583.803.0712.004.594.003.1712.204.604.203.2612.404.604.403.3812.604.614.603.4712.804.61

4.803.5213.004.625.003.6313.204.635.203.6913.404.63■"olta強(qiáng)(V) LinearFitofSfieetl■"olta強(qiáng)(V) LinearFitofSfieetlVol^ge5.403.7313.604.635.603.8113.804.645.803.8814.004.646.003.9214.204.656.203.9914.404.656.404.0214.604.666.604.0914.804.666.804.2315.004.667.004.1415.204.667.204.1915.404.677.404.2115.604.677.604.2515.804.677.804.2716.004.678.004.32圖表3鐵片位移-電壓線性擬合（lmm-3mm）Vdy三Dis-tan-cs{mm)檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告圖表4鐵片位移-電壓曲線檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告檢測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告被測體面積大小對電渦流傳感器的特性影響實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆姕u流傳感器在實(shí)際應(yīng)用中其位移特性與被測體的形狀和尺寸有關(guān)?；驹恚弘姕u流傳感器在實(shí)際應(yīng)用中，由于被測體的形狀，大小不同會導(dǎo)致被測體上渦流效應(yīng)的不充分，會減弱甚至不產(chǎn)生渦流效應(yīng)，因此影響電渦流傳感器的靜態(tài)特性,所以在實(shí)際測量中，往往必須針對具體的被測體進(jìn)行靜態(tài)特性標(biāo)實(shí)驗(yàn)器材：主機(jī)箱、電渦流傳感器、測微頭、電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、二個不同形狀鋁被測體（被測體面積不同）實(shí)驗(yàn)步驟：1.4.1傳感器、測微頭、被測體安裝見圖8-1，實(shí)驗(yàn)步驟和方法與實(shí)驗(yàn)八相同。1.4.2在測微頭的測桿上分別用二種不同面積的被測鋁材進(jìn)行電渦位移特性測定，并分別將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列入表10-1。實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。表10-1不同尺寸時的被測體特性數(shù)據(jù)X（mm）被測體被測體1.4.3根據(jù)表10-1數(shù)據(jù)畫出實(shí)驗(yàn)曲線計(jì)算二種被測體1號、2號的靈敏度、并說明理由。1.5 實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)及結(jié)果表格4鋁片#1（小面積）位移電壓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)X(mm)V(v)X(mm)V(v)0.001.584.604.560.201.764.804.580.402.085.004.590.602.395.204.630.802.725.404.641.002.935.604.651.203.175.804.661.403.366.004.671.603.536.204.681.803.686.404.692.003.806.604.702.203.926.804.71

543Ea>買cl>圖表5鋁片#1543Ea>買cl>圖表5鋁片#1（小面積）位移-電壓曲線■IVoltage{V)—Linear 血m&tE-tan]-cefmm)2.404.037.004.712.604.207.204.712.804.187.404.713.004.257.604.713.204.327.804.723.404.378.004.723.604.418.204.723.804.448.404.724.004.488.604.724.204.518.804.724.404.549.004.72

圖表6鋁片#1（小面積）位移電壓線性擬合（1mm-3mm）表格2鋁片#2（大面積）位移電壓數(shù)據(jù)X(mm)V(v)X(mm)V(v)01.717.64.630.22.067.84.630.42.3384.630.62.598.24.640.82.808.44.6413.038.64.651.23.188.84.651.43.3494.661.63.499.24.661.83.629.44.6623.729.64.672.23.819.84.672.43.89104.672.63.9710.24.672.84.0610.44.6834.1110.64.683.24.1510.84.683.44.21114.693.64.2511.24.693.84.2911.44.6944.3311.64.694.24.3611.84.694.44.39124.704.64.4212.24.704.84.4412.44.7054.4612.64.705.24.4812.84.715.44.51134.715.64.5213.24.715.84.5313.44.7164.5413.64.716.24.5513.84.716.44.56144.716.64.5714.24.726.84.5914.44.7274.5914.64.72

0圖表6鋁片位移-電壓實(shí)驗(yàn)曲線■ 0圖表6鋁片位移-電壓實(shí)驗(yàn)曲線■ (V)—Linear 海1甘眼圖表7鋁片#2線性擬合7.24.6114.84.727.44.63154.72

氣敏傳感器突驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鈿饷魝鞲衅髟砑皯?yīng)用。實(shí)驗(yàn)原理：氣敏傳感器（又稱氣敏元件）是指能將被測氣體濃度轉(zhuǎn)換為與其成一定關(guān)系的電量輸出的裝置或器件。它一般可分為：半導(dǎo)體式、接觸燃燒式、紅外吸收式、熱導(dǎo)率變化式等等。本實(shí)驗(yàn)所采用的SnO2（氧化錫）半導(dǎo)體氣敏傳感器是對酒精敏感的電阻型氣敏元件；該敏感元件由納米級SnO2及適當(dāng)摻雜混合劑燒結(jié)而成，具微珠式結(jié)構(gòu)，應(yīng)用電路簡單，可將傳導(dǎo)性變化改變?yōu)橐粋€輸出信號，與酒精濃度對應(yīng)。傳感器對酒精濃