1、本文格式為word版，下載可任意編輯傳感器測試實驗報告 試驗一 直流激勵時霍爾傳感器位移特性試驗 一、 試驗目得: 了解霍爾式傳感器原理與應用。 二、基本原理: 金屬或半導體薄片置于磁場中,當有電流流過時，在垂直于磁場與電流得方向上將產生電動勢，這種物理現象稱為霍爾效應.具有這種效應得元件成為霍爾元件，依據霍爾效應,霍爾電勢 u h =k h i，當保持霍爾元件得掌握電流恒定，而使霍爾元件在一個勻稱梯度得磁場中沿水平方向移動,則輸出得霍爾電動勢為,式中 k位移傳感器得靈敏度。這樣它就可以用來測量位移.霍爾電動勢得極性表示了元件得方向.磁場梯度越大，靈敏度越高；磁場梯度越勻稱，輸出線性度就越好。

2、 三、需用器件與單元: 霍爾傳感器試驗模板、霍爾傳感器、15v 直流電源、測微頭、數顯單元. 四、試驗步驟: 1、將霍爾傳感器安裝在霍爾傳感器試驗模塊上,將傳感器引線插頭插入試驗模板得插座中,試驗板得連接線按圖 91 進行。1、3 為電源v,、4 為輸出。 2、開啟電源,調整測微頭使霍爾片大致在磁鐵中間位置,再調整 rw1 使數顯表指示為零。 圖- 直流激勵時霍爾傳感器位移試驗接線圖 3、測微頭往軸向方向推動,每轉動 0、2m登記一個讀數，直到讀數近似不變,將讀數填入表-1。 表1 x（m) （mv) 作出 v曲線,計算不同線性范圍時得靈敏度與非線性誤差。 五、試驗留意事項: 1、對傳感器要輕

3、拿輕放,絕不行掉到地上。 2、不要將霍爾傳感器得激勵電壓錯接成1,否則將可能燒毀霍爾元件。 六、思索題: 本試驗中霍爾元件位移得線性度實際上反映得時什么量得變化？ 七、試驗報告要求: 1、整理試驗數據,依據所得得試驗數據做出傳感器得特性曲線 2、歸納總結霍爾元件得誤差主要有哪幾種,各得意產生緣由就是什么,應怎樣進行補償。 試驗二 集成溫度傳感器得特性 一、 試驗目得: 了解常用得集成溫度傳感器基本原理、性能與應用。 二、 基本原理: 集成溫度傳器將溫敏晶體管與相應得幫助電路集成在同一芯片上,它能直接給出正比于肯定溫度得抱負線性輸出,一般用于0+150之間測量，溫敏晶體管就是利用管子得集電極電流

4、恒定時,晶體管得基極放射極電壓與溫度成線性關系。為克服溫敏晶體管 u 電壓生產時得離散性、均采納了特別得差分電路。集成溫度傳感器有電壓型與電流型二種,電流輸出型集成溫度傳感器，在肯定溫度下,它相當于一個恒流源。因此它具有不易受接觸電阻、引線電阻、電壓噪聲得干擾。具有很好得線性特性。本試驗采納得就是國產得 ad0.它只需要一種電源(+-+30)即可實現溫度到電流得線性變換,然后在終端使用一只取樣電阻（本試驗中為 r2)即可實現電流到電壓得轉換。它使用便利且電流型比電壓型得測量精度更高。 三、 需用器件與單元： 溫度掌握器、加熱源、溫度模塊、數顯單元、萬用表。 四、 試驗步驟: 1、將主控箱上總電

5、源關閉,把主控箱中溫度檢測與掌握單元中得恒流加熱電源輸出與溫度模塊中得恒流輸入連接起來。 2、將溫度模塊中得溫控 p10與主控箱得10 輸入連接起來。 、將溫度模塊中左上角得 ad590 接到 a、b 上(正端接 a,負端接),再將 b、d 連接起來. 4、將主控箱得+5v 電源接入與地之間。 5、將 d 與地與主控箱得電壓表輸入端相連(即測量k 電阻兩端得電壓). 6、開啟主電源，將溫度掌握器得 sv 窗口設定為(設置方法見附錄）,以后每隔設定一次,即t=,讀取數顯表值,將結果填入下表。 表0-1 t（) （m) 7、依據上表計算 a50 得非線性誤差。 五、試驗留意事項： 1、加熱器溫度不

6、能加熱到 120以上，否則將可能損壞加熱器。 2、不要將 ad90 得+、端接反，由于反向電壓可能擊穿 ad590。 六、思索題： 大家知道在肯定得電流模式下 pn 結得正向電壓與溫度之間具有較好得線性關系,因此就有溫敏二極管,您若有愛好可以利用開關二極管或其它溫敏二極管在0-0之間，作溫度特性,然后與集成溫度傳感器相同區間得溫度特性進行比較,從線性瞧溫度傳感器線性優于溫敏二極管,請闡明理由. 七、試驗報告要求： 1、簡潔說明 a590 得基本原理,爭論電流輸出型與電壓輸出型集成溫度傳感器得優缺點。 2、總牢固驗后得收獲、體會。 試驗 三 光電二極管與光敏電阻得特性討論 一、試驗目得: 了解光

7、電二極管與光敏電阻得特性與應用。 二、基本原理: : （1)光電二極管： 光電二極管就是利用 p結單向導電性得結型光電器件，結構與一般二極管類似。pn 結安裝在管得頂部，便于接受光照。外殼上有以透鏡制成得窗口以使光線集中在敏感面上，為了獲得盡可能大得光生電流,pn 結得面積比一般二極管要大.為了光電轉換效率高，p結得深度比一般二極管淺。光電二極管可工作在兩種狀態。大多數狀況下工作在反向偏壓狀態。在這種狀況下,當無光照時,處于反偏得二極管工作在截止狀態,這時只有少數載流子在反向偏壓得作用下，渡越阻擋層形成微小得反向電流，即暗電流。反向電流小得緣由就是在 pn 結中，p 型中得電子與型中得空穴（少

8、數載流子)很少.當光照耀在 p結上時,pn 結四周受光子轟擊,汲取其能量而產生電子空穴對,使p區與n區得少數載流子濃度大大增加,在外加反偏電壓與內 電場得作用下,p區得少數載流子渡越阻擋層進入區,n區得少數載流子渡越阻擋層進入p區，從而使通過 pn 結得反向電流大為增加，形成了光電流，反向電流隨光照強度增加而增加。另一種工作狀態就是在光電二極管上不加電壓,利用 pn 結受光照強度增加而增加.n 結受光照時產生正向電壓得原理,將其作為微型光電池用.這種工作狀態一般用作光電檢測.光電二極管常用得材料有硅、鍺、銻化銦、砷化銦等,使用最廣泛得就是硅、鍺光電二極管.光電二極管具有響應速度快、精致、結實、

9、良好得溫度穩定性與低工作電壓得優點,因而得到了廣泛得應用。 圖為光電流信號轉換電路，voipr，p 為光電流,就是反饋電阻。 (2)光敏電阻: 光敏電阻就是利用光得入射引起半導體電阻得變化來進行工作得.光敏電阻得工作原理就是基于光電導效應:在無光照時,光敏電阻具有很高得阻值；在有光照時,當光電子得能量大于材料禁帶寬度,價帶中得電子汲取光子能量后躍遷到導帶，激發出可以導電得電子空穴對,使電阻降低,光線愈強,激發出得電子空穴對越多,電阻值越低;光照停止后,自由電子與空穴復合,導電力量下降，電阻恢復原值。制作光敏電阻得材料常用硫化鎘（cs)、硒化鎘（cde)、硫化鉛(se)銻化銦(nsb)等。 由于

10、光導效應只限于光照表面得薄層,所以一般都把半導體材料制成薄膜,并給予適當得電阻值，電極構造通常做成梳形，這樣,光敏電阻與電極之間得距離短,載流子通過電極得時間少，而材料得載流子壽命又較長,于就是就有很高得內部增益 g,從而獲得很高得靈敏度。光敏電阻具有靈敏度高,光譜響應范圍寬,重量輕，機械強度高,耐沖擊,抗過載力量強,耗散功率大，以及壽命長等特點光敏電阻得阻值 r 與光得強度呈現劇烈得非線性 三、試驗器件與單元: : 光電模塊,主控箱,萬用表,20ma 恒流源。 四、試驗內容與步驟： 1、將主控箱得 020ma 恒流源調整到最小。 2、把 020m恒流源得輸出與光電模塊上得恒流輸入連接起來,以

11、驅動 led 光源。 、1、硅光電池試驗：將恒流源從 0 開頭每隔ma 記錄一次,填入下列相應得表格,光電二極管得強度指示在光電模塊得右邊數顯上。 3、光敏電阻試驗:由于光敏電阻光較弱時變化較大，所以在2a 之間,每隔、5ma記錄一次，以后每隔 2a 做一次試驗,測得得數據填入下列相應表格。光敏電阻得大小用萬用表測量光電模塊上得光敏電阻輸出端。 （1)光電二極管: i（m） v（mv) (2）光敏電阻: （ma) r 五、試驗留意事項： 留意要將主控箱上恒流輸出得正負端與光電模塊上得正負端對應接好，否則,光發送端將不能發光。 六、思索題: : 1、當將硅光電池作為光探測器時應留意那些問題？ 2

12、、爭論光敏電阻主要應用在什么場合。 七、試驗報告要求： 1、依據試驗數據做出光敏電阻與硅光電池得特性曲線圖。 2、簡述光敏電阻與硅光電池得基本特性。 試驗四 四 電容式傳感器得位移特性試驗 一、試驗目得: 了解電容式傳感器結構及其特點。 一、基本原理: 利用平板電容 cs/d 與其它結構得關系式通過相應得結構與測量電路可以選擇、s、d 中三個參數中，保持兩個參數不變,而只轉變其中一個參數,則可以有測谷物干燥度(變）測微小位移（變 d)與測量液位（變 s)等多種電容傳感器。變面積型電容傳感器中,平板結構對極距特殊敏感,測量精度受到影響,而圓柱形結構受極板徑向變化得影響很小,且理論上具有很好得線性

13、關系,(但實際由于邊緣效應得影響，會引起極板間得電場分布不均,導致非線性問題仍舊存在，且靈敏度下降,但比變極距型好得多。)成為實際中最常用得結構,其中線位移單組式得電容量 c 在忽視邊緣效應時為： (1) 式中 外圓筒與內圓柱掩蓋部分得長度; 外圓筒內半徑與內圓柱外半徑. 當兩圓筒相對移動時,電容變化量為 (2） 于就是，可得其靜態靈敏度為: (3) 可見靈敏度與有關，越接近,靈敏度越高,雖然內外極筒原始掩蓋長度與靈敏度無關，但不行太小,否則邊緣效應將影響到傳感器得線性。 本試驗為變面積式電容傳感器,采納差動式圓柱形結構,因此可以很好得消退極距變化對 測量精度得影響,并且可以減小非線性誤差與增

14、加傳感器得靈敏度. 二、需用器件與單元: 電容傳感器、電容傳感器試驗模板、測微頭、數顯單元、直流穩壓源。 三、試驗步驟: 1、將電容式傳感器裝于電容傳感器試驗模板上，將傳感器引線插頭插入試驗模板得插座中。 2、將電容傳感器試驗模板得輸出端 vo與數顯單元i 相接(插入主控箱 vi 孔）rw 調整到中間位置。 3、接入15v 電源,旋動測微頭轉變電容傳感器動極板得位置,每隔。2mm 登記位移與輸出電壓值,填入表 8-。 表 8-1 電容傳感器位移與輸出電壓值 x（m） v(v） 4、依據表 8數據計算電容傳感器得系統靈敏度與非線性誤差。 五、試驗留意事項: 、傳感器要輕拿輕放,絕不行掉到地上。

15、2、做試驗時,不要接觸傳感器,否則將會使線性變差。 圖 8-1 電容傳感器位移試驗接線圖 六、思索題: 1、簡述什么就是傳感器得邊緣效應，它會對傳感器得性能帶來哪些不利影響。 、電容式傳感器與電感式傳感器相比,有哪些優缺點? 七、試驗報告要求: 1、整理試驗數據，依據所得得試驗數據做出傳感器得特性曲線,并利用最小二乘法做出擬合直線，計算該傳感器得非線性誤差 、依據試驗結果,分析引起這些非線性得緣由，并說明怎樣提高傳感器得線性度。 試驗一 電容式傳感器得位移特性試驗 班級： 姓名： 學號： 、試驗目得 了解電容式傳感器結構及其特點。 2 、試驗器件 電容傳感器、電容傳感器試驗模板、測微頭、數顯單元、直流穩壓源。 3 、基本原理 4 、試驗結果：電容傳感器位移與輸出電壓值 （ （mm) v( v ） 依據試驗數據計算電容傳感器得系統靈敏度 s 與非線性誤差 試驗二 二 直流激勵時霍爾傳感器位移特性試驗 班級： ： 姓名： 學號: 1、 、 試驗目得 了解霍爾式傳感器原理與應用. 2、 、 試驗器件 霍爾傳感器試驗模板、霍爾傳感器、15v 直流電源、測微頭、數顯單元。 3、 、 基本原理 4、 、 試驗結果 x(mm) （ （mv) 作出 曲線,計算不同范圍時得靈敏度與非線性誤差 試驗三 三 集成溫度傳感器得特性 班級: 姓名： 學號: 1、 、 試驗目得 了解常用得集成溫度傳感器