傳感器系統實驗儀

一、產品簡介

傳感器系統實驗儀主要由四部分組成：傳感器安裝臺、顯示與激勵源、傳感器符號及引線單元、處理電路單元。

傳感器安裝臺部分：裝有雙平行振動梁（應變片、熱電偶、PN結、熱敏電阻、加熱器、壓電傳感器、梁自由端的磁鋼）、激振線圈、雙平行梁測微頭、光纖傳感器的光電變換座、光纖及探頭小機電、電渦流傳感器及支座、電渦流傳感器引線Φ3.5插孔、霍爾傳感器的二個半圓磁鋼、振動平臺（圓盤）測微頭及支架、振動圓盤（圓盤磁鋼、激振線圈、霍爾片、電渦流檢測片、差動變壓器的可動芯子、電容傳感器的動片組、磁電傳感器的可動芯子）、擴散硅壓阻式傳感器、氣敏傳感器及濕敏元件安裝盒.

顯示及激勵源部分：電機控制單元、主電源、直流穩壓電源（±2V－±10V檔位調節）、F／V數字顯示表（可作為電壓表和頻率表）、動圈毫伏表（5mV-500mV）及調零、音頻振蕩器、低頻振蕩器、±15V不可調穩壓電源。

實驗主面板上傳感器符號單元：所有傳感器（包括激振線圈）的引線都從內部引到這個單元上的相應符號中，實驗時傳感器的輸出信號（包括激勵線圈引入低頻激振器信號）按符號從這個單元插孔引線。

處理電路單元：電橋單元、差動放大器、電容放大器、電壓放大器、移相器、相敏檢波器、電荷放大器、低通濾波器、渦流變換器等單元組成。

本實驗儀配上一臺雙線（雙蹤）通用示波器(用戶自配)可做幾十種實驗。教師也可以利用傳感器及處理電路開發實驗項目。

二、產品特點：

☆能滿足大部分高校的傳感器實驗要求

☆結構緊湊，小巧輕便，容易搬動采用線性電源，紋波干擾小，安全系數高

☆可完成40多項實驗內容

☆尺寸：520*390*300單位：mm

三、傳感器系統實驗儀組成：

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或動態測量。

應變梁：應變梁采用不銹鋼片，雙梁結構端部有較好的線性位移。

<一>、傳感器

1、金屬應變式傳感器

鉑式應變電阻值：350Ω×4，溫度補償片×2

2、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冷端溫度為環境溫度

3、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

4、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

5、霍爾式傳感器

日本JVC公司生產的線性半導體霍爾片，它置于環形磁鋼構成的梯度磁場中,量程:±3mm

6、磁電式傳感器

直流電阻：30Ω－40Ω，由線圈和鐵芯組成，靈敏度：0.5v/m/s

7、壓電加速度傳感器

PZT-5雙壓電晶片和銅質量塊構成。諧振頻率：>-35KHz

8、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

<二>、信號及變換：

電橋：

用于組成應變電橋，提供組橋插座，標準電阻和交，直流調平衡網絡。

差動放大器：

通頻帶0-10kHz，可接成同相，反相，差動輸入結構，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，極性翻轉整形電路與電子開關構成的檢波電路。

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：

由紅外發射、接收管組成。

<三>、二套顯示儀表

數字式電壓/頻率表：

3位半顯示，電壓范圍0—200V、0—20V，頻率范圍3Hz—2KHz、10Hz—20KHz。

指針式毫伏表：

分500mV、50mV、5mV三檔，精度2.5%。

<四>、二種振蕩器

音頻振蕩器：

0.4KHz—10KHz輸出連續可調，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輸出連續可調，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>、二套懸臂梁、測微頭

雙平行式懸臂梁二副（其中一副為應變梁，另一副裝在內部與振動圓盤相連），梁端裝有磁鋼、激振線圈和可拆卸式螺旋測微頭，可進行壓力位移與振動實驗。

<六>、電加熱器二組

由電熱絲組成，加熱時可獲得高于環境溫度30℃左右的升溫。

<七>、測速電機一組

由可調的低噪聲高速軸流風扇組成，與光電、光纖、渦流傳感器配合進行測速實驗。

<八>、二組穩壓電穩

直流±15V，主要提供高性能低文波小數溫度實驗時的加熱電源，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。

<九>資料與附件

實驗指南、實驗附件（實驗疊插線、多種渦流被測體片、稱重砝碼）

四、實驗項目：

1、應變片性能——單臂電橋

2、應變片：單臂、半橋、全橋比較

3、應變片的溫度將就及補償

4、熱電偶的原理及現象

5、移相器實驗

6、相敏檢波器實驗

7、應變片——交流全橋

8、交流全橋的應用——振幅測量

9、流全橋的應用——電子稱之一

10、差動變壓器（互感式）的性能

11、差動變壓器（互感式）零點殘余電壓補償實驗

12、差動變壓器（互感式）的標定

13、差動變壓器（互感式）的應用——振動測量

14、差動變壓器（互感式）的應用——電子秤之二

15、差動螺管式（自感式）傳感器的靜態位移性能

16、差動螺管式（自感式）傳感器的動態位移性能

17、電渦流式傳感器的靜態標定

18、被測體材料對電渦流傳感器特性的影響

19、電渦流傳感器的應用——振幅測量

20、電渦流傳感器的應用——電子秤之三

21、霍爾傳感器的直流激勵靜態位移特性

22、霍爾傳感器的應用——電子秤之四

23、霍爾傳感器的交流激勵靜態位移特性實驗

24、霍爾傳感器的應用——振幅測量

25、磁電式傳感器的性能

26、壓電傳感器的動態響應實驗

27、壓電傳感器引線電容對電壓放大器的影響、電荷放大器

28、差動面積式電容傳感器的靜態及動態特性

29、雙平行梁的動態特性——正弦穩態影響