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工程检测电气2012.doc1 实验一压电传感器实验实验目的:了解压电式传感器的原理、结构及应用。实验原理: 压电式传感器是一种典型的有源传感器。压电传感器元件是力敏感元件, 在压力、应力、加速度等外力作用下,在电介质表面产生电荷,从而实现非电量的电测。所需单元及设备: 低频振荡器、电荷放大器、单芯屏蔽线、压电传感器、双踪示波器、激振线圈、 F/V 表、主、副电源、振动平台。有关旋钮的初始位置:低频振荡器的幅度旋钮置于最小, F/V 表置于 2K 档。实验步骤: (1) 观察压电式传感器的结构,根据图 1 的电路结构,将压电式传感器、电荷放大器、低通滤波器、双踪示波器连接起来,组成一个测量电路。图1 (2) 将低频振荡器信号接入振动台的激振线圈(右边一组线圈)。(3) 调整好示波器、低频振荡器的幅度旋钮固定至适中,调节频率,用示波器读出峰峰值填入下表。 f(Hz) 57 12 15 17 20 25 Vp-p 思考: (1) 根据实验结果,可以知道振动台的自振频率大致是多少? (2) 试回答压电式传感器的特点。 2 实验二热敏电阻实验热敏电阻特性: 热敏电阻的温度系数有正有负,因此分成两类: PTC 热敏电阻( 正温度系数)与 NTC 热敏电阻( 负温度系数) 。一般 NTC 热敏电阻测量范围较宽,主要用于温度测量; 而 PTC 突变型热敏电阻的温度范围较窄,一般用于恒温加热控制或温度开关,也用于彩电中作自动消磁元件。有些功率 PTC 也作为发热元件用。 PTC 缓变型热敏电阻可用温度补偿或作温度测量。一般的 NTC 热敏电阻测温范围为: — 50 0C—+300 0C 。热敏电阻具有体积小、重量轻、热惯性小、工作寿命长、价格便宜, 并且本身阻值大, 不需考虑引线长度带来的误差, 适用于远距离传输等优点。但热敏电阻也有:非线性大、稳定性差、有老化现象、误差较大、一致性差等缺点。一般只适用于低精度的温度测度。实验目的:了解 NTC 热敏电阻现象。所需单元及部件:加热器、热敏电阻、可调直流稳压电源、— 15V 稳压电源、 F/V 表、主副电源。实验步骤: (1) 了解热敏电阻在实验仪的所在位置及符号,它是一个蓝色或棕色元件,封装在双平行振动梁上片梁的表面。(2) 将F/V 表切换开关置 2V 档,直流稳压电源切换开关置土 2V 档,按图 2 接线,开启主、副电源,调整 W1 电位器,使 F/V 表指示为 100mv 左右。这时为室温时的 Vi。(3) 将— 15V 电源接入加热器, 观察电压表的读数变化, 每隔 30 秒记录一个数据, 直到连续的三个数据不发生变化为止。这是一个升温过程。(4) 断开— 15V 电源, 观察电压表的读数变化, 每隔 30 秒记录一个数据, 直到连续的三个数据不发生变化为止。这是一个降温过程。(5) 电压表的输入电压如下式。根据实验数据, 和此公式, 判断此热敏电阻的温度特性。( ) LS T L H W Vi V R W W ? ?? ?(6)* 如果你手上有这样一个热敏电阻,想把它作为一个 0— 50 0C 的温度测量电路,你认为该怎样来实现? 思考: (1) 根据实验结果,分别画出升温和降温过程的电压变化曲线。(2) 根据实验结果,判断该热敏电阻是正温度系数还是负温度系数