(一)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.箔式應(yīng)變計性能—應(yīng)變電橋;
2.箔式應(yīng)變計三種橋路性能比較;
3.箔式應(yīng)變計的溫度效應(yīng);
4.應(yīng)變電路的溫度補(bǔ)償;
5.半導(dǎo)體應(yīng)變計性能;
★6.半導(dǎo)體應(yīng)變計直流半橋測試系統(tǒng);
★7.箔式應(yīng)變計與半導(dǎo)體應(yīng)變計性能比較;
8.移相器實(shí)驗(yàn);
9.相敏檢波器實(shí)驗(yàn);
10.箔式應(yīng)變計交流全橋;
11.激勵頻率對交流全橋的影響;
★12.交流全橋的應(yīng)用—振幅測量;
★13.交流全橋的應(yīng)用—電子秤;
14.差動變壓器性能;
15.差動變壓器零殘電壓的補(bǔ)償;
16.差動變壓器的標(biāo)定;
★17.差動變壓器的振幅測量;
18.差動螺管式傳感器位移測量;
★19.差動螺管式傳感器振幅測量;
20.激勵頻率對電感傳感器的影響;
21.熱電式傳感器—熱電偶;
★22.熱敏式傳感器測溫實(shí)驗(yàn);
23.P-N節(jié)集成溫度傳感器;
24.光纖位移傳感器—位移測量;
25.光纖傳感器—轉(zhuǎn)速測量;
★26.光電傳感器轉(zhuǎn)速測試;
27.霍爾式傳感器直流激勵特性;
28.霍爾式傳感器交流激勵特性;
★29.霍爾傳感器振幅測量;
★30.霍爾傳感器的應(yīng)用—電子秤;
31.電渦流傳感器的靜態(tài)標(biāo)定;
32.被測材料對電渦流傳感器特性影響;
★33.電渦流傳感器振幅測量;
★34.電渦流傳感器稱重實(shí)驗(yàn);
35.電渦流傳感器測速實(shí)驗(yàn);
36.磁電式傳感器性能;
37.壓電加速傳感器振動實(shí)驗(yàn);
38.電容式傳感器特性;
39.擴(kuò)散硅壓阻式傳感器實(shí)驗(yàn);
40.氣敏傳感器特性實(shí)驗(yàn);
41.濕敏傳感器特性演示;
42.光敏電阻傳感器實(shí)驗(yàn);
43.綜合傳感器—力平衡式傳感器;
44.雙平行梁的動態(tài)特性實(shí)驗(yàn)。
45.光敏三極管傳感器實(shí)驗(yàn)
46.紅外報警器傳感器實(shí)驗(yàn):工作范圍≦5M
(二)、傳感器安裝臺部分
雙平行振動梁的自由端及振動圓盤下面各裝有磁鋼,通過各自測微頭或激振線圈接入低頻激振器可做靜態(tài)或動態(tài)測量。
應(yīng)變梁:應(yīng)變梁采用不銹鋼片,雙梁結(jié)構(gòu)端部有較好的線性位移。
兩付雙平行懸臂梁及螺旋測微儀,位移范圍25mm,振動頻率1~30Hz,連續(xù)可調(diào)。
(三)二套顯示儀表
1、 數(shù)字式電壓:3位半顯示,輸入阻抗100KΩ,電壓范圍0-200mV、0—2V、0—20V。數(shù)字頻率/轉(zhuǎn)速表:由四只數(shù)碼管,2只發(fā)光管組成,輸入阻抗100KΩ,精度1%。頻率測量范圍1-9999 Hz,轉(zhuǎn)速測量范圍1-9999Pem。
(四)二種振蕩器
音頻振蕩器:
0.4KHz—10KHz輸出連續(xù)可調(diào),V-p-p值20V,0°、180°反相輸出,Lv端最大功率輸出電流0.5A。
低頻振蕩器:
1—30Hz輸出連續(xù)可調(diào),Vp-p值20V,最大輸出電流0.5A,Vi端可提供用做電流放大器。
(五)兩組直流信號源
直流±15V,主要提供高性能低文波小數(shù)溫度實(shí)驗(yàn)時的加熱電源,最大激勵1.5A。±2v~±10v五檔輸出,最大輸出電流1A。提供直流激勵源。
(六)信號及變換
電橋:
用于組成應(yīng)變電橋,提供組橋插座,標(biāo)準(zhǔn)電阻和交,直流調(diào)平衡網(wǎng)絡(luò)。
差動放大器:
通頻帶0-10kHz,可接成同相,反相,差動輸入結(jié)構(gòu),增益為1-100倍的直流放大器。
電容變換器:
由高頻振蕩,放大和雙T電橋組成的處理電路。
電壓放大器:
增益約為5 倍,同相輸入,通頻帶0-10KHz
移相器:
允許最大輸入電壓10Vp-p,移相范圍≥±20°(50kHz時)
相敏檢波器:
可檢波電壓頻率0-10kHz,允許最大輸入電壓10Vp-p,極性翻轉(zhuǎn)整形電路與電子開關(guān)構(gòu)成的檢波電路。
電荷放大器:
電容反饋型放大器,用于放大壓電傳感器的輸出信號。
低通濾波器:
由50Hz陷波器和RC濾波器組成,轉(zhuǎn)折頻率35Hz。
渦流變換器:
輸出電壓≥∣8∣V(探頭離開被測物)。變頻式調(diào)幅變換電路,傳感器線圈是振蕩電路中的電感元件。
光電變換座:
由紅外發(fā)射、接收管組成。
(七)二套懸臂梁、測微頭
雙平行式懸臂梁二副(其中一副為應(yīng)變梁,另一副裝在內(nèi)部與振動圓盤相連),梁端裝有永久磁鋼、激振線圈和可拆卸式螺旋測微頭,可進(jìn)行壓力位移與振動實(shí)驗(yàn)。
(八)電加熱器二組
由電熱絲組成,加熱時可獲得高于環(huán)境溫度30℃左右的升溫。
(九)測速電機(jī)一組
由可調(diào)的低噪聲高速軸流風(fēng)扇組成,與光電、光纖、渦流傳感器配合進(jìn)行測速實(shí)驗(yàn)。
(十)手動氣壓源
手動氣壓源,表示壓力標(biāo):0~40Kpa。
(十一)傳感器
1、金屬應(yīng)變式傳感器
鉑式應(yīng)變電阻值:350Ω×4, 溫度補(bǔ)償片×2 B F環(huán)氧基底防蠕變,工作片×4,補(bǔ)償片×2,靈敏系數(shù)2
2、半導(dǎo)體應(yīng)變片傳感器350Ω×2
3、熱電偶(熱電式)傳感器
直流電阻:10Ω左右,由兩個銅一康銅熱電偶串接而成,分度號為T冷端溫度為環(huán)境溫度
4、差動變壓器
量程:≥5mm 直流電阻:5Ω-10Ω由一個初級、二個次級線圈繞制而成的透明空心線圈,鐵芯為軟磁鐵氧體,暗電阻 ≥0.1mΩ
5、電感式螺管式傳感器:量程正負(fù)5m m
6、電渦流位移傳感器:
量程:3mm,直流電阻:1Ω-2Ω,多股漆包線繞制的扁平線圈與金屬渦流片組成
7、霍爾式傳感器
日本JVC公司生產(chǎn)的線性半導(dǎo)體霍爾片,它置于環(huán)形磁鋼構(gòu)成的梯度磁場中, 梯度磁場與線性霍爾元件,測量范圍:25mm
8、磁電式傳感器
直流電阻:30Ω-40Ω,由線圈和鐵芯組成,靈敏度:0.4v/m/s
9、壓電加速度傳感器
PZT-5雙壓電晶片和銅質(zhì)量塊構(gòu)成。諧振頻率:≥5KHz
10、 電容式傳感器
量程:±5mm, 由兩組定片和一組動片組成的差動變面積式電容傳感器
11、壓阻式壓力傳感器
量程:15Kpa,供電:≤4V
12、光纖傳感器
光纖、發(fā)射、接收電路組成的導(dǎo)光型傳感器,線性范圍:±1.5mm,紅外線發(fā)射、接收,2×60股丫形、半圓分布。
13、PN結(jié)溫度傳感器
利用半導(dǎo)體PN結(jié)良好的線性溫度電壓特性制成的測溫傳感器,靈敏度:-2mV/℃
14、熱敏電阻
半導(dǎo)體熱敏電阻半導(dǎo)體MF負(fù)溫度系數(shù)
15、氣敏傳感器
酒精 測量范圍:50—2000ppm
16、濕敏電阻
高分子薄膜電阻型:RH:幾MΩ—幾KΩ,響應(yīng)時間:吸濕、脫濕小于10秒。濕度系數(shù):0.5 RH%/℃,測量范圍:10%R11--95%RH,工作溫度:0℃--50℃
17、光電傳感器
由光耦、達(dá)林頓輸出及整形電路組成,n≤2400r/min
18、光敏電阻
Cds光敏電阻,額定功率20mw,暗阻≥5MΩ
19、光敏三極管
峰值波長880nm,工作電壓≤10V, 暗電流≤0.3µA
20、紅外報警器傳感器
紅外報警器傳感器:工作范圍≦5M
(十二)資料與附件
實(shí)驗(yàn)指南、實(shí)驗(yàn)附件(實(shí)驗(yàn)疊插線、多種渦流被測體片、稱重砝碼、信號線)
帶傳感器仿真實(shí)訓(xùn)軟件
數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件(學(xué)生自己可以編程)
針對目前市售的傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所配的采集器(卡)動態(tài)范圍太小,分辨率和精度過低的缺點(diǎn),該數(shù)據(jù)采集達(dá)到了工業(yè)級的要求,達(dá)到了很高的測量精度和動態(tài)范圍,接口部分采用USB接口,方便用戶的實(shí)際使用。該采集器既能滿足完全的實(shí)驗(yàn)要求,取代現(xiàn)有的儀表顯示讀數(shù),也可作為科研人員直接的科研開發(fā)使用。
具體技術(shù)指標(biāo)如下:
(提供labview連接數(shù)據(jù)庫和提供組態(tài)連接數(shù)據(jù)驅(qū)動,兩種軟件都能夠采集),配套檢測所有傳感器的信號和增強(qiáng)型模塊輸入和控制。
1、3通道16位輸入,最大鉗位±20v,必須實(shí)現(xiàn),為了防止燒壞通道。最小分辨率1mv,連續(xù)最大采樣頻率100khz,曲線必須光滑。采樣頻率可選擇1k,10k,200k軟件可配置。存儲數(shù)據(jù)可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇,量程自動切換。
2、所有傳感器實(shí)驗(yàn)采樣和控制軟件必須用labview采集和控制。軟件采集設(shè)置可分單步采樣、定時采樣、雙向采樣、與動態(tài)采樣。在單步采樣時可以以最小二乘法與端點(diǎn)法分析其最大非線性誤差或最大遲滯誤差,在動態(tài)實(shí)驗(yàn)時可以分析其輸入波形的頻率、振幅或轉(zhuǎn)速。支持打印功能,能把實(shí)驗(yàn)結(jié)果在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后即可打印出來。采集卡硬件具有程控放大功能,在測量小電壓時能有很高精度。分辨率為1mv。學(xué)生可以自己編程和調(diào)試。