傳感器綜合實驗臺

交流激勵頻率對全橋的影響

一、實驗目的：

通過改變交流全橋的激勵頻率以提高和改善測試系統(tǒng)的抗干擾性和靈敏度

二、實驗儀器：

移相器/相敏檢波/低通濾波模塊，應變傳感器實驗模塊，±15V電源，信號源，示波器

三、實驗原理：

同實驗八

四、實驗步驟：

1、按實驗八進行接線和記錄實驗數(shù)據(jù)

2、音頻信號源輸出0⁰信號，頻率從2KHz-10 KHz，分別測出交流全橋輸出值，填入下表

m（g）	20g	40g	60g	80g	100g	120g	140g	160g	180g	200g	頻率
V（mv）

3．實驗結束后，關閉實驗臺電源，整理好實驗設備。

五、實驗報告：

根據(jù)實驗所得的數(shù)據(jù)，在坐標上作出不同激勵頻率下的m-V曲線，比較靈敏度，觀察系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，并由此得出結論，此系統(tǒng)工作在哪個頻率區(qū)段中較為合適。 

KH-811A傳感器與檢測技術實驗裝置是本公司最新推出為傳感器及相關學科的教學實驗而開發(fā)的適應不同類別、不同層次的專業(yè)教學實驗設備。可完成“傳感器原理與應用”、“自動檢測技術”、“工業(yè)自動化儀表與控制”、“非電量電測技術”“工程檢測技術及應用”等課程的教學實驗。為各高等院校、中專與職業(yè)技術學院等新建或擴建實驗室，迅速開設實驗課提供了理想的實驗室設備。該設備為經濟型的設備，為預算不寬裕的學校提供最適合的選擇。

一、產品特點：
1、安全性強
實驗用電設有漏電保護及熔絲短路保護，直流電源設置短路保護電路，可顯示正常、故障狀況，確保學生在誤操作后不會損壞設備并保證學生的人身安全。
2、精度高
傳感器結構接近于工業(yè)檢測傳感器，有較高的精度，使實驗內容更接近實際應用，及便于用計算機作實驗的特性分析及控制。
穩(wěn)壓電源精度高，紋波系數(shù)小。直流電壓表采用數(shù)字式高阻抗多量程儀表。
3、通用性強
本裝置綜合了目前國內各類學校傳感器類課程的實驗內容，能滿足各類學校相應課程的實驗教學。
4、配套性強
從傳感器、測量儀表、專用電源、溫度源、氣源、振動源、轉動源、信號源、數(shù)據(jù)采集控制器到實驗連接線等均配套齊全，其性能、精度及規(guī)格均密切結合實驗的需要進行配套。
5、可靠性強
采用新型實驗連接線；彈性接觸，接線可靠，牢固不宜拉斷。
6、直觀性強
主控臺功能分布采用分塊式結構形式，布置合理，接線方便。面板示意、圖線分明。傳感器采用透明有機玻璃制作，便于學生認識及操作。
二、技術參數(shù)
1． 輸入電源：AC220V±5% 50±1Hz
2． 額定電流：≤5A
3． 相對溫度：-5℃～40℃ 相對濕度：＜75%（25℃）
4． 外形尺寸：長×寬×高=1450×700×1140 mm3
三、主控臺性能指標
1、主控制屏
實驗用電設有漏電保護及熔絲短路保護，直流電源設置短路保護電路，確保學生在誤操作后不會損壞設備并保證學生的人身安全。還提供專用電源、溫度源、氣源、振動源、轉動源、信號源、數(shù)據(jù)采集控制器,各種測試儀表等。其技術要求如下：
（1）多路穩(wěn)壓直流電源：提供高穩(wěn)定、小紋波系數(shù)±15V、＋5V、±2V～±10V可調、2V～+24V可調四路直流穩(wěn)壓電源。具有過流保護及短路保護功能，可顯示正常、故障狀態(tài)。
（2）信號源：可調音頻信號源0.4kHz～10kHz；可調低頻信號源1Hz～30Hz。信號源采用大規(guī)模集成電路，電位器調頻，具有穩(wěn)幅、失真小、頻帶寬、穩(wěn)定可靠特點，數(shù)字化等精度顯示，使讀數(shù)更加精確、方便。
（3）轉動源控制：控制轉動源轉速，2V~+24V輸出，數(shù)字式電壓顯示。
（4）頻率/轉速表：可測量頻率、轉速。
（5）直流電壓表：測量范圍為0～20V，量程為200mV ,2V，20V，四檔直鍵開關切換，具有內測與外測功能，輸入阻抗大，精度高，三位半數(shù)顯。
（6）溫度源：控制溫度源溫度。
（7）轉動源：轉動盤速度0～2400轉/分(可調)，與光纖、光電、渦流、磁電、霍爾傳感器等配合進行測速實驗。
（8）振動源：振動梁采用雙平衡式懸臂梁結構，梁端裝有永久磁鋼，振動梁頻率1 Hz~30Hz(可調)。共振頻率12Hz左右。
（9）傳感器固定架：裝有螺旋測微器。
2、實驗桌
實驗桌桌面主材料采用三聚氰胺貼面板，臺面材料采用貼面防火板，造型美觀大方。桌面有防火、絕緣、防水、防污、耐磨等功能。桌面右方預留有顯示器安放位置，實驗桌中間可放置鍵盤，左下方可放置模塊，右邊設有一個抽屜，用于放置傳感器元件、工具、連接線、資料等；實驗桌右下方可放置計算機。桌面用于安裝控制屏并提供一個寬敞的工作臺面。
3、模塊化處理電路
電橋電路
電荷放大器
電容變換器
渦流變換器
差動放大器
電壓放大器
有移相器（Δφ±40°）
相敏檢波器（0-360°C）
低通濾波器（FT≤35Hz）

4、傳感器器件技術指標(參考值)

序號	名 稱	量 程	精 度	實驗內容	備注
1	電阻應變式傳感器	0-200g	±2%	1-6，9
2	差動變壓器	±5mm	±1%	10-13
3	電容式傳感器	±3mm	±1%	14-15
4	霍爾式位移傳感器	±3mm	±2%	16-19
5	霍爾式轉速傳感器	0-2400轉/分	±3%	20
6	磁電式傳感器	0-2400轉/分	±1%	21-22
7	壓電式傳感器	1-30Hz	±2%	23
8	電渦流位移傳感器	≥1mm	±3%	24-29
9	K型熱電偶	0-800℃	±3%	30
10	E型熱電偶	0-800℃	±3%	30
11	光電轉速傳感器	0-2400/分	≤1%	32-33
12	光敏電阻	電阻隨照度變	±3%	34
13	氣敏傳感器	50-2000PPm		35	對酒精敏感
14	濕敏傳感器	10-95%RH	±5%	36

四、實驗項目
實驗 一 金屬箔式應變片——單臂電橋性能實驗
實驗 二 金屬箔式應變片——半橋性能實驗
實驗 三 金屬箔式應變片——全橋性能實驗
實驗 四 金屬箔式應變片單臂、半橋、全橋性能比較實驗
實驗 五 金屬箔式應變片——溫度影響實驗
實驗 六 直流全橋的應用——電子秤實驗
實驗 七 移相器實驗
實驗 八 相敏檢波器實驗
實驗 九 交流信號激勵的稱重傳感器實驗
實驗 十 差動變壓器的性能實驗
實驗十 一 激勵頻率對差動變壓器特性的影響實驗
實驗十 二 差動變壓器零點殘余電壓補償實驗
實驗十 三 差動變壓器的應用——振動測量實驗
實驗十 四 電容式傳感器的位移特性實驗
實驗十 五 電容傳感器動態(tài)特性實驗
實驗十 六 直流激勵時霍爾式傳感器的位移特性實驗
實驗十 七 交流激勵時霍爾式傳感器的位移特性實驗
實驗十 八 霍爾式傳感器振動測量實驗*
實驗十 九 霍爾式傳感器的應用——電子秤實驗
實驗二 十 霍爾測速實驗
實驗二十一 磁電式轉速傳感器的測速實驗
實驗二十二 用磁電式傳感器測量振動實驗*
實驗二十三 壓電式傳感器測量振動實驗
實驗二十四 電渦流傳感器的位移特性實驗
實驗二十五 被測體材質對電渦流傳感器的特性影響實驗
實驗二十六 被測體面積大小對電渦流傳感器的特性影響實驗
實驗二十七 電渦流傳感器測量振動實驗
實驗二十八 電渦流傳感器的應用——電子秤實驗
實驗二十九 電渦流傳感器測轉速實驗*
實驗三十 K、E型熱電偶溫度特性實驗
實驗三十一 熱電偶冷端溫度補償實驗*
實驗三十二 光電轉速傳感器的轉速測量實驗
實驗三十三 利用光電傳感器測轉速的其它方案*
實驗三十四 光敏電阻演示實驗
實驗三十五 對酒精敏感的氣敏傳感器的原理實驗
實驗三十六 濕度傳感器的實驗
備注：帶*號實驗為思考實驗，由學生自己動手組建。

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