1、實驗(shyn)一 應變(yngbin)橋實驗一、實驗(shyn)目的了解電阻應變片的工作原理與應用并掌握應變片測量電路。了解應變片半橋（雙臂）工作特點及性能。了解應變片全橋工作特點及性能。比較單臂、半橋、全橋輸出時的靈敏度和非線性度，得出相應的結論。二、實驗原理電阻應變式傳感器是在彈性元件上通過特定工藝粘貼電阻應變片來組成。一種利用電阻材料的應變效應將工程結構件的內部變形轉換為電阻變化的傳感器。此類傳感器主要是通過一定的機械裝置將被測量轉化成彈性元件的變形，然后由電阻應變片將彈性元件的變形轉換成電阻的變化，再通過測量電路將電阻的變化轉換成電壓或電流變化信號輸出。它可用于能轉化成變形的各種非電

2、物理量的檢測，如力、壓力、加速度、力矩、重量等，在機械加工、計量、建筑測量等行業應用十分廣泛。三、實驗內容1加載標準發麻，測量路橋應變值。2通過多次測量的應變值與砝碼重量，計算稱重傳感器靈敏系數。3根據靈敏系數進行重量的測量。四、實驗器材器材數量應變橋實驗模塊一套應變梁一個砝碼 200g一個砝碼 100g一個砝碼 50g一個鑷子四組杜邦線六組M420 螺絲 螺母兩組五、實驗(shyn)步驟步驟(bzhu)一 將應變(yngbin)梁安裝在實驗板上面，固定不動，應變梁應并行；步驟二 關閉nextboard電源，將應變橋實驗板件安裝在nextboard上面；步驟三 將實驗板上面的電阻同應變梁連接，

3、連接方式根據不同實驗方式選 擇不同的電；步驟四 將電橋的輸出連接到Vi上面，打開nextboard電源，啟動軟件，切換 到調零頁面，選擇不同的測量方式，開始采集，調整調零電阻進行 一級調零，是輸出波形穩定；步驟五 將墊巧的輸出端接到放大器的輸入端，將放大器的輸出連接到AI,點 擊軟件的開始采集按鈕，旋轉放大器的調零電阻，進行二級調零;步驟六 切換到實驗測量頁面，在應變梁上放置不同的砝碼，獲取數據后填 入砝碼重量；步驟七 在應變梁上面放置未知重量的物體，點擊自動計算按鈕，記錄未知 物體質量。七、實驗數據表格1 標定數據砝碼重量m(g) AO(V) Vout(V) Vout/(m*AO*500)5

4、0 5.000000-0.100835 -8.066800E-7100 5.000000-0.202640 -8.105600E-7200 5.000000-0.405473 -8.109460E-7表格2 測量數據AO(V) Vout(V) 物體重量(g)5.000000-0.10227050.5414335.000000-0.204578101.1016455.000000-0.405931200.6095085.000000-0.506595250.357263實驗(shyn)結果截圖實驗(shyn)二 光敏電阻(un mn din z)實驗一、實驗目的學習掌握光敏電阻工作原理，學習掌握

5、光敏電阻的基本特性，掌握光敏電阻特性測試的方法，了解光敏電阻的基本應用。二、實驗原理光敏電阻又稱光導管，它幾乎都是用半導體材料制成的光電器件。光敏電阻沒有極性，純粹是一個電阻器件，使用時既可加直流電壓，也可以加交流電壓。無光照時，光敏電阻值（暗電阻）很大，電路中電流（暗電流）很小。當光敏電阻受到一定波長范圍的光照時，它的阻值（亮電阻）急劇減小，電路中電流迅速增大。一般希望暗電阻越大越好，亮電阻越小越好，此時光敏電阻的靈敏度高。實際光敏電阻的暗電阻值一般在兆歐量級，亮電阻值在幾千歐以下。三、實驗(shyn)內容1 了解光敏電阻的特性曲線(qxin)，估算光敏電阻的暗阻和亮阻比值，比值越 高靈敏度

6、越好。2 熟悉(shx)恒流源電路的測量原理，學會光敏電阻阻值以及照度的計算方法。3 測量固定光照條件下，光敏電阻的伏安特性。4 固定電流，通過撥碼開關調整光照條件，測量當前光敏電阻阻值，通 過使用特性曲線中的游標估算光照強度。5 使用實驗面板，重復上述實驗，查看數據波形，核對手動測量的數據。四、實驗器材器材數量光敏電阻實驗模塊一套遮光罩一個杜邦線四組五、實驗步驟步驟一 關閉nextboard電源，將光敏電阻實驗版器件安裝在模擬槽位上；步驟二 打開nextboard電源，啟動軟件；步驟三 使用遮光罩蓋住光敏電阻和LED燈，調節撥碼開關；步驟四 頁面切換到自動測量頁面，點擊開始采集，撥動撥碼開關

7、，觀察波 形圖。六、實驗數據表格1 伏安特性手動測量光源數AO(V) I(mA) Vout(V)RG(K)0 -1.5 0.15 10.59 70.591 -1.5 0.15 0.72 4.812 -1.0 0.1 0.43 2.903 -0.9 0.09 0.32 2.144 -1.1 1.95 0.29 1.94表格2 照度手動測量AO(V)I(mA)RG(K)照度(zho d)(lux)-1.5 0.15 70.59 0.53-1.0 0.1 2.90 23.05-0.9 0.09 2.16 34.31-1.1 0.11 1.95 39.44七、實驗(shyn)結果截圖00000001實

8、驗(shyn)三 霍爾傳感器實驗一、實驗目的了解霍爾式傳感器的結構、工作原理，了解霍爾式傳感器在直流激勵下的特性，了解霍爾式傳感器在交流激勵下的特性，通過實驗了解霍爾式傳感器在振動測量中的應用。二、實驗原理霍爾式傳感器是由兩個環形磁鋼組成的梯度磁場和位于磁場中的霍爾元件組成，當霍爾元件通以恒定電流時，霍爾元件就有電勢輸出，霍爾元件在梯度磁場中上、下移動時，輸出的霍爾電勢V取決于其在磁場中的位移量X，所以測得霍爾電勢的大小便可獲知霍爾元件的靜位移。三、實驗內容1 了解霍爾元件的特性曲線，計算線性霍爾元件工作曲線斜率。2 使用(shyng)實驗模擬頁面的模型，直觀了解霍爾元件的工作方式，區別上 升

9、沿和下降(xijing)沿技術。3 固定圓盤角度，改變(gibin)永磁片和線性霍爾元件的距離，手動測量元件輸 出電壓，計算當前磁感應強度。旋轉上盤片，重復測量。 4 使用實驗面板，重復上訴實驗，查看數據波形，核對手動測量的數據。5 將開關型霍爾元件的Vout、GND分別連接到接線端子的AI查分對， 調整電機轉速，查看波形以及轉速。四、實驗器材器材數量霍爾傳感器實驗模塊一套直流小電機一個電機支架一個側輪片一個圓盤片一片杜邦線四組永磁片一個PVC 螺絲釘12顆五、實驗步驟步驟一 關閉nextboard電源，將霍爾傳感器件安裝在nextboard上面；步驟二 利用電機支架將直流電機固定在實驗板上，

10、將側輪片安裝在直流電 機軸上，插上電源，并注意調整傳感器同圓片直接的距離；將圓盤 邊安裝在實驗板正確位置，將永磁片放在圓片凹槽上面，將永磁片 靠近霍爾傳感器，增加線性霍爾傳感器接收到的磁場強度；步驟三 頁面切換到自動切換頁面，開始測量；移動磁片到線性霍爾傳感器 的距離，觀察輸出波形實驗數據表格1 磁場強度(cchng qingd)手動測量角度(jiod)()距離(jl)(cm)電壓(V) 磁感強度(G) 0 0.8 2.7304 56.984 0 0.5 2.9918 261.110 0.3 3.7334 811.05 實驗結果截圖 實驗四 熱電偶實驗一、實驗目的通過對熱電偶的辨識，并對辨識結

11、果進行動態誤差修正，掌握系統辨識方法中的時域辨識方法和對測量結果的動態誤差修正方法，了解動態誤差修正在實際生活中的應用。二、實驗原理實驗是基于熱電偶測溫的工作原理所做，即：熱電偶是由兩種不同成份的材質導體組成閉合回路，當兩端存在溫度梯度時，回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在電動勢熱電動勢，這就是所謂的塞貝克效應(Seebeckeffect）。兩種不同成份的均質導體為熱電極，溫度較高的一端為工作端，溫度較低的一端為自由端，自由端通常處于某個恒定的溫度下。讀出熱端的電動勢，然后根據熱電動勢與溫度的函數關系可得出當前的溫度值。當我們將熱電偶放入熱水中，由于溫度的變化，產生一個階躍信號，通過圖形

12、確定系統是幾階系統，然后對模型進行辨識，并對測量結果進行動態誤差修正，將修正前后的響應特性曲線進行比較，對實驗結果進行分析。三、實驗(shyn)內容1 熟悉不同類型(lixng)熱電偶的特性曲線，掌握熱電偶的測量方法。2 了解放大電路的測試(csh)原理，學會計算放大電路的放大倍數。3 通過冷端溫度測量傳感器LM35計算冷端溫度，使用特性曲線估算冷端 電勢。4 改變熱電偶宮殿點溫度，手動測量LM35輸出電壓以及放大電路的輸出 電壓，計算熱電偶的工作點溫度。學會通過冷端溫度以及熱電勢計算工 作點溫度。5 使用實驗面板，重復上述實驗，查看數據波形，核對手動測量的數據 四、實驗器材器材數量熱電偶實驗

13、模塊一個K 型熱電偶一根J 型熱電偶一根杜邦線四組五、實驗步驟步驟一 關閉nextboard電源，將nextboard器件安裝在模擬槽位上。步驟二 按照電路圖連線。更具不同的放大倍數連不同的電阻步驟三 用單根連線短接A、B兩端（短接輸入端），打開nextboard電源，打 開軟件進入實驗操作平臺，切換到自動測量版塊，根據電路的實際 電路情況選擇對應的電阻阻值；點擊開始采集按鈕，同時調整模塊 上的調零旋鈕(xun ni)，使E(T,T0)值最小;關閉采集(cij)，關閉nextboard電源，斷 開短接線，接入熱偶，開機重新開始(kish)溫度采集。實驗數據表格2 熱電偶溫度自動測量（總量龐大，

14、只取部分數據）T0()E(T,T0)(uV) T()28.3132.62 28.9028.3020.00 28.6528.319.37 28.4528.312.82 28.3328.302.95 28.3328.303.05 28.3328.302.40 28.31實驗結果截圖室溫試驗人體表溫度實驗(shyn)五 熱敏電阻(r mn din z)實驗一、實驗(shyn)目的了解熱敏電阻的電阻-溫度特性和測溫原理，掌握惠斯通電橋的原理和使用方法，學習坐標、曲線改直的技巧和用異號法消除零點誤差等方法。二、實驗原理熱敏電阻的電阻和溫度是呈非線性的，而金屬氧化物的是線性；熱敏電阻的溫度系數為負，金屬的

15、溫度系數為正；熱敏電阻對溫度變化反應更靈敏。這些差異的產生是因為當溫度升高時，原子運動加劇，對金屬中自由電子的運動有阻礙作用，故金屬的電阻隨溫度的升高而呈線性緩慢增加；而在半導體中是靠空穴導電，當溫度升高時，電子運動更頻繁，產生更多的空穴，從而促進導電。三、實驗內容1 了解B值對熱敏電阻特性曲線的影響。2 熟悉恒流源法以及分壓發的測試方法。學會計算熱敏電阻阻值及溫度 值。3 測量所有備選電阻阻值，將軟件默認的阻值更改為實測阻值。4 固定溫度值，修改兩個電路中的跨接的電阻值（Ri），手動測量熱敏 電阻的伏安特性。5 固定兩個電路中的Ri， 改變溫度，手動測量熱敏電阻兩端電壓，換 算當前溫度值。6

16、 使用實驗面板，重復上述實驗，查看數據波形，核對手動測量的數據。四、實驗器材器材數量Nextboard一套熱敏傳感器一根杜邦線四組五、實驗(shyn)步驟 步驟(bzhu)一 關閉(gunb)nextboard電源，將nextboard器件安裝在模擬槽位上； 步驟二 使用萬用表測量幾個電阻實際阻值，并記錄實際阻值； 步驟三 按照實驗不同的測量方式選擇電路板上不同的電路，將對用的電阻 連接到預制電路板上； 步驟四 開啟nextboard電源，啟動軟件。切換到仿真與測量版塊，填入電阻 的實際阻值；切換到自動測量版塊；選擇傳感器的類型，點擊開始 采集按鈕。實驗數據表格1 伏安特性手動測量Vt(V)i

17、(mA) Rt(K)1.80 0.2505 7.1661.74 0.2505 6.941.83 0.2505 7.31表格2 R-T特性手動測量Vt(V)i(mA)Rt(K) T()1.85 0.2505 7.378 32.391.79 0.2505 7.127 33.251.70 0.2505 6.776 34.52實驗結果截圖 室溫(sh wn)體表(t bio)溫度實驗六 聲音(shngyn)采集與回放實驗一、實驗目的通過實驗了解如何將聲音信號采集成電信號，將電信號再量化為數字信號進行存儲，觀察不同的聲音的波形。二、實驗原理聲音是模擬信號，不同不聲音是由不同的波形組成的，波形決定了聲音的

18、音調等，通過傳感器采集到的模擬聲音信號，通過A/D轉換，將模擬波形轉化成編碼進行，便可以利用存儲設備將模擬量存儲下來。三、實驗內容利用nextpad軟件和聲音采集與回放模塊進行聲音的錄制和播放，并且能夠看到信號的頻譜分析，在播放或錄制過程中，可以拖動音量控制滑桿控制音量。四、實驗器材器材數量聲音采集與回放實驗模塊一套五、實驗(shyn)步驟1 斷開nextboard電源，將聲音采集實驗板安裝(nzhung)在上面；2 切換到實驗頁面，點擊播放按鈕，選擇(xunz)要播放的文件，可以聽到文件 聲音，同時觀察輸出的波形；3 點擊存儲按鈕，設置問文件保存路徑后開始聲音采集，觀察聲音波形六、實驗結果截圖學生實驗 心得 本學期我們對傳感器原理及工程應用一書進行了較為深入的理論學習。同時，我們也進行進行了相關實驗，將所學的理論知識與實踐相結合在一起，在實踐中繼續學習，不斷總結，不斷反思，逐步完善，有所創新，并在實踐中提高自己，在現有的實驗條件下，我們選擇了6項實驗，這6項實驗分別是熱電偶實驗、熱敏電阻實驗、光敏電阻實驗、霍爾傳感器實驗、應變橋實驗、聲音采集與回放實驗。實驗中結合最新購進的實驗箱，通過實際操作進行理論驗證、觀察軟件界面波形及分析實驗數據，學生本