檢測與轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

JZY-Ⅲ型檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)試驗(yàn)箱試驗(yàn)指導(dǎo)書山東農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院試驗(yàn)一電阻式傳感器的全橋性能試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?、了解電阻應(yīng)變式傳感器的根本構(gòu)造與使用方法。2、把握電阻應(yīng)變式傳感器放大電路的調(diào)試方法。3、把握全橋電路的工作原理和性能。二、試驗(yàn)所用單元位移臺架。三、試驗(yàn)原理及電路O1-1U＝4EKεO四、試驗(yàn)步驟1、固定好位移臺架，將電阻應(yīng)變式傳感器置于位移臺架上，調(diào)整測微器使15mm左右。將測微器裝入位移臺架上部的開口處，旋轉(zhuǎn)測微器測桿使感器上的兩個懸梁處于水平狀態(tài)，兩個滾花螺母固定在開口處上下兩側(cè)。旋鈕〔試驗(yàn)臺為增益旋鈕〕逆時針旋到終端位置。3、用導(dǎo)線將差動放大器的正負(fù)輸入端連接，再將其輸出端接到數(shù)字電壓表20V檔；接通電源開關(guān)，旋動放大器的調(diào)零電位器2VRP2旋RP2RP1。受力方向必需相反。R3R3+5V+15VRP2R5VRRrR18712RP1R6R4RR2OP073R4調(diào)零電橋電阻傳感器4-15V差動放大器電阻式傳感器全橋試驗(yàn)電路3、調(diào)整平衡電位器RP，使數(shù)字電壓表指示接近零，然后旋動測微器使表頭指示為零，此時測微器的讀數(shù)視為系統(tǒng)零位。分別上旋和下旋測微器，每次mm2mmXUO記入下表中。1-1X(mm)X(mm)UO(mV)00五、試驗(yàn)報告1、依據(jù)表1-1，畫出輸入/輸出特性曲線UO f(X)，并且計(jì)算靈敏度和非線性誤差。2、全橋測量時，四個應(yīng)變片電阻是否必需全部一樣？試驗(yàn)二變面積式電容傳感器特性試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?、了解變面積式電容傳感器的根本構(gòu)造。2、把握變面積式電容及二極管環(huán)形電橋的工作原理。3、把握變面積式電容傳感器的調(diào)試方法。二、試驗(yàn)所用單元電容式傳感器、電容式傳感器轉(zhuǎn)換電路板、差動放大器板、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺架。三、試驗(yàn)原理及電路信號，經(jīng)過差動放大器放大后，用數(shù)字電壓表顯示出來。CxCx1Cx2C0電容轉(zhuǎn)換電路差動數(shù)字放大器電壓表電容式傳感器試驗(yàn)電路框圖2-2所示。圖中的信號發(fā)生器用于產(chǎn)生2-3所示。A點(diǎn)輸入，在方波的上升沿，C0被充電，充電途徑VD3→C0；與此同時，Cx1也被充電，其充電途徑是C9→VD5→Cx1。在方波的CCx10D→VD6。由于C9在一個周期內(nèi)的充電和放電平均電流分別為：IU＝fVPCx1I＝Df是脈沖頻率，VPABI＝I－DAB間的電路成正比。12-2中，增加了L、1

和L2

對高頻方波的阻抗很大，而LR6AB通過。C10用作濾波。這樣在R6兩端就有與電容變化量成正比的直流電壓輸出。L+15V+5V

形電橋VD3

Cx2C0VD4C9 L2

OUT號 VD6 VD1發(fā)1-15V 生器

L 5Cx1

C10 R6電容轉(zhuǎn)換電路原理圖VD3CVD3C0VD4C9VD6VD5Cx1二極管環(huán)形電橋原理圖四、試驗(yàn)步驟1、固定好位移臺架，將電容式傳感器置于位移臺架上，調(diào)整測微器使其指12mm左右。將測微器裝入位移臺架上部的開口處，再將測微器測桿與電容極上外表根本平齊，且靜極能上下輕松滑動，這時將兩個滾花螺母旋緊。2、差動放大器調(diào)零〔參見試驗(yàn)一。32-2Cx1與固定電容C0接到試驗(yàn)板上，位移臺架的接地孔與轉(zhuǎn)換電路板的地線相連。UO接近零，并以此為系統(tǒng)零位，分別0.5mm2.5mmX與對應(yīng)的輸出電UO記入下表中。2-1X(mm)X(mm)UO(mV)00五、試驗(yàn)報告1、依據(jù)表2-1，畫出輸入/輸出特性曲線UO f(X)，并且計(jì)算靈敏度和非線性誤差。2、本試驗(yàn)的靈敏度和線性度取決于哪些因素？試驗(yàn)三差動式電容傳感器特性試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?、了解差動式電容傳感器的根本構(gòu)造。2、把握差動式電容傳感器的調(diào)試方法。二、試驗(yàn)所用單元字電壓表、位移臺架。三、試驗(yàn)原理及電路化，但變化方向相反，這樣就構(gòu)成差動式的電容傳感器。CxCx1Cx2C0電容轉(zhuǎn)換電路差動數(shù)字放大器電壓表電容式傳感器試驗(yàn)電路框圖四、試驗(yàn)步驟Cx1Cx。將試驗(yàn)結(jié)果記入下表中。

23-1X(mm)X(mm)UO(mV)00五、試驗(yàn)報告1、依據(jù)表3-1，畫出輸入/輸出特性曲線UO f(X)，并且計(jì)算靈敏度和非線性誤差。2、試比較差動式和變面積式兩種電容傳感器的優(yōu)劣。試驗(yàn)四差動變壓器的特性試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?、了解差動變壓器的根本構(gòu)造。2、把握差動變壓器及整流電路的工作原理。3、把握差動變壓器的調(diào)試方法。二、試驗(yàn)所用單元字電壓表、位移臺架。三、試驗(yàn)原理及電路1、差動變壓器由一個初級線圈和兩個次級線圈及一個鐵芯組成，當(dāng)鐵芯移就可以引出差值輸出，其輸出電勢反映出鐵芯的位移量。4-1所示。UR1UR1MR3OUTDR1FLRP1C1R5+-HR2R4VUR2NIN2NN2N31KHz0～5VVp-pN1B差動變壓器試驗(yàn)電路圖(N2、N3)UR1、UR2兩組橋式整流電路變R1、R2RP1為調(diào)零電位器，R3、R4、C1組成濾波電路，R5為負(fù)載電阻，承受這種差動整流電路可以削減零點(diǎn)剩余電壓。四、試驗(yàn)步驟1、固定好位移臺架，將電感式傳感器置于位移臺架上。調(diào)整測微器使其指12mm左右，將測微器裝入臺架上部的開口處，再將測微器的測桿與電感式要使鐵芯能在傳感器中輕松滑動，再將兩個滾花螺母旋緊。2、差動放大器調(diào)零〔參見試驗(yàn)一。34-1將信號源的兩輸出端A、BN1上，傳感N2、N3分別接到轉(zhuǎn)換電路板的C、DH、I上，并將FL用導(dǎo)線連接，將差動放大器與數(shù)字電壓表連接好。這樣構(gòu)成差動變壓器試驗(yàn)電路。RP2RP1處于中間位置，調(diào)整測微器使輸出電壓接近零，然后上移或下移測微器1mm，300mV左右，再回調(diào)測微器使輸出電壓XUO記入下表。4-1X(mm)X(mm)UO(mV)00五、試驗(yàn)報告4-1，畫出輸入/輸出特性曲線，并且計(jì)算靈敏度和非線性誤差。2、分析為什么承受差動整流電路可以削減零點(diǎn)剩余電壓？試驗(yàn)五光電式傳感器的轉(zhuǎn)速測量試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?、了解光電式傳感器的根本構(gòu)造。2、把握光電式傳感器及其轉(zhuǎn)換電路的工作原理。3、把握差動變壓器的調(diào)試方法。二、試驗(yàn)所用單元移臺架。三、試驗(yàn)原理及電路10，否則有電壓輸出。涂黑圈轉(zhuǎn)盤光斷續(xù)器微型電動機(jī)+E涂黑圈轉(zhuǎn)盤光斷續(xù)器微型電動機(jī)光斷續(xù)器示意圖 測速裝置示意圖5-290度的光輸出相位差分別為0°、90°、180°、270°的方波信號，它們的頻率都是一樣5-3所示。5-4RP0～12V的直流電壓。UOUT整形電路UOUT整形電路V+15V90°+15VLE1A+15VA0°LE2BR1R3-15V轉(zhuǎn)換電路BR4R2180°270°LM317VD1 VD2LM317VD1 VD2+15V++C1RPVD3C2M電機(jī)調(diào)速電路圖四、試驗(yàn)步驟0～12V輸出接到傳感器和數(shù)字電壓表上；0°輸出端接至頻率表。2RP使輸出電壓從最小漸漸增加到最大，觀看數(shù)字電壓表上顯示的電壓以及頻率表上顯示的頻率的變化狀況。五、試驗(yàn)報告怎樣依據(jù)顯示的頻率換算出電動機(jī)的轉(zhuǎn)速？試驗(yàn)六接近式霍爾傳感器試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?、把握開關(guān)型集成霍爾傳感器及其轉(zhuǎn)換電路的工作原理。2、了解利用開關(guān)型集成霍爾傳感器制作接近開關(guān)的方法。二、試驗(yàn)所用單元壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺架。三、試驗(yàn)原理及電路6-1所示。電路主要由三局部組成，第一局部是霍爾集成出信號。+5VVD1VD1VDR3R4D1-1D2D1-2R穩(wěn)壓S1DQCP5QVRS2霍爾傳感器試驗(yàn)原理圖2、對于一般的霍爾接近開關(guān)，當(dāng)磁體靠近時輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，磁體離開后狀到有復(fù)位信號或磁體再次觸發(fā)接近開關(guān)，開關(guān)的狀態(tài)才會恢復(fù)。四、試驗(yàn)步驟6-1接線。2、一般接近開關(guān)試驗(yàn)R1VD1S極接近霍爾集成電路的有字面，VD1亮，磁鋼遠(yuǎn)離有字面，VD1滅。磁路系統(tǒng)有方向性。S面對下，正對霍爾集成電路。下旋測微器，使磁鋼漸漸接近霍爾電路，當(dāng)VD1亮?xí)r，讀出測微器數(shù)值XU

，填入下表中；然后再上旋測微器，使磁鋼漸漸遠(yuǎn)離霍爾電路，5O5現(xiàn)性。

，填入下表中，共測組，分析傳感器的復(fù)O6-1VD1VD1X(mm)UO(V)亮滅亮滅亮滅亮滅亮滅3、鎖存式接近開關(guān)試驗(yàn)S12斷開2用于供給復(fù)位信號VD1VD2的VD1VD2的亮滅狀況，了解鎖存開關(guān)是怎樣鎖住狀態(tài)的。五、試驗(yàn)報告1、對于霍爾集成電路，是磁鋼接近時觸發(fā)還是遠(yuǎn)離時觸發(fā)？2、依據(jù)表6-1中的一組數(shù)據(jù)，畫出霍爾集成電路的輸入/輸出特性曲線UOf(X，并說明這種曲線表示了開關(guān)型霍爾傳感器的什么特性，該特性具有什么優(yōu)點(diǎn)？3、鎖存開關(guān)與一般接近開關(guān)相比有什么優(yōu)缺點(diǎn)？試驗(yàn)七渦流傳感器的位移特性試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)康?、了解渦流式傳感器的根本構(gòu)造。2、把握渦流式傳感器的工作原理及性能。二、試驗(yàn)所用單元表、位移臺架。三、試驗(yàn)原理及電路渦流損耗，引起線圈的電感發(fā)生變化。而渦流損耗與導(dǎo)電體離線圈的距離有關(guān)，濾波后輸出直流信號。+15VR1R1R3L1R9C1RPR4V1VDL3R6VR2C2RC4C72OUT5L2C3CRC67RV587-1渦流式傳感器試驗(yàn)原理圖四、試驗(yàn)步驟1、將渦流式傳感器裝在位移臺架上，并與轉(zhuǎn)換電路板連接起來。2、將測微器測桿與鐵片連接在一起。3、接通電源，適當(dāng)調(diào)整測微器的高度，使鐵片與渦流感應(yīng)頭剛剛接觸，記X與輸出0.2mm20組數(shù)據(jù)。7-1X(mm)X(mm)UO(V)X(mm)UO(V)五、試驗(yàn)報告1依據(jù)表7-1的數(shù)據(jù)畫出渦流式傳感器的輸入/輸出特性曲線U f(X)，O并求出擬合曲線的方程。2、渦流式傳感器的量程與哪些因素有關(guān)？(AD590)一、試驗(yàn)?zāi)康腁D590的根本性能。AD590實(shí)現(xiàn)對溫度的檢測和簡潔掌握。二、試驗(yàn)所用單元〔內(nèi)附溫度傳感器、溫度傳感器轉(zhuǎn)換電路板、溫度掌握電路板、玻璃管水銀溫度計(jì)、直流穩(wěn)壓電源、低壓溝通電源、數(shù)字電壓表、位移臺架三、試驗(yàn)原理及電路AD590能把溫度信號轉(zhuǎn)變?yōu)榕c確定溫度值成正比的電流信號I0，比例因子為1μA/K。通過運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)電流運(yùn)算I2I0I1UO。RP2UO在被測溫度范圍內(nèi)具有適宜數(shù)值。RP2UO5V1UO50mV。R1RP1

+5VR2RRP3I2

RP2+15VDA I1I0

1 8 72-6 EAD590

3+4R3 C1

C2 V-5V

-15V溫度傳感器試驗(yàn)原理圖100/電壓的標(biāo)定0AD590273.2μA，要使輸出UO0VI0I1相等：I I

5V

273.2A，那么RRP 5V

18.31K1 0 R1RP1

1 1 273.2A100AD590373.2μAUO5V，則：UI

I I

100A，那么RRP 5V

50K2 R RP 0 12 2

2 2 100A2、假設(shè)將轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓連接到加熱及溫度掌握電路中〔圖8-2〕的器調(diào)溫端的基準(zhǔn)電壓大小，就能使保溫盒內(nèi)的溫度保持在某一數(shù)值范圍內(nèi)。+15V~220VFU1B1~220VFU1B1B2B3K2JL電熱元件+5VRP4

+5VR4+LM393-

VD2JQR5Q1

VD1加熱及溫度掌握電路圖四、試驗(yàn)步驟溫度計(jì)插入保溫盒內(nèi)，輕靠在溫度傳感器上。2UORP1RP2的阻值。8-18-2接線，將試驗(yàn)箱面板、轉(zhuǎn)換電路板和溫度傳感器小Q20V檔，K2B2〔低溫〕側(cè)。4、接通電源〔K1斷開，經(jīng)過幾分鐘，等待電路工作穩(wěn)定，tRP1UO與室溫相對應(yīng)，其數(shù)值的關(guān)系為UO 0.05t。5、調(diào)整電位器RP4，使溫度給定電壓為2.5V，即表示設(shè)定溫度為50℃，接通加熱電源開關(guān)，觀看升溫過程