测试技术实验指导书与实验报告

机 械 工 程 测 试 技 术

实 验 指 导 书

二〇〇八年七月编制

目 录

实验一 传感器的结构、工作原理特性及应用演示 .................. 1 （一）差动变压器式电感传感器 ............................................ 1 （二）电容式传感器特性 ........................................................ 2 （三）磁电式传感器 ................................................................ 3 （四）霍尔式传感器 ................................................................ 4 （五）电涡流式传感器 ............................................................ 5 （六）热电式传感器——热电偶 ............................................ 6 （七）热敏式温度传感器 ........................................................ 7 实验二 箔式应变片性能及三种桥路性能比较 .......................... 9 实验三 压电加速度传感器特性及应用 .................................... 13 实验四 光电传感器的结构、工作原理及应用 ........................ 15 （一）光电传感器——转速测试 .......................................... 15 （二）光纤传感器——位移测量 .......................................... 15 （三）光敏三极管——红外摇控LED循环彩灯 ................ 16 （四）光敏电阻——暗光街灯实验 ...................................... 18 （五）硅光电池测光 .............................................................. 19 实验五 随机信号处理与分析 .................................................... 21

实验一 传感器的结构、工作原理特性及应用演示

（一）差动变压器式电感传感器

一、实验目的

了解差动变压器的基本结构及原理，通过实验验证差动变压器的基本特性。

二、实验原理

差动变压器由铁芯、初级线圈、次级线圈和线圈骨架等组成。初级线圈作为差动变压器激励用，相当于变压器的原边，次级线圈由两个结构尺寸和参数相同的线圈反极性串接而成，相当于变压器的副边。差动变压器是开磁路，工作是建立在互感基础上的。其原理及输出特性见图1-1。

三、实验所需部件

差动变压器、音频振荡器、测微仪、示波器。

图1-1

四、实验步骤：

1．按图1-2接线，差动变压器初级线圈必须从音频振荡器LV端功率输出，双线示波器第一通道灵敏度500mv/格，第二通道10mv/格。

2．音频振荡器输出频率4KH2，输出值Vp-p2V（调增益从示波器上读幅值）。

图1-2

3．用手提压变压器磁芯，观察示波器第二通道波形是否能过零翻转，如不能则改变两个次级线圈的串接端。

4．旋动测微头，带动差动变压器衔铁在线圈中移动，从示波器中读出次级输出电压Vp-p值，读数过程中应注意初、次级波形的相位关系。记录在相应实验报告的表中。 位移（mm） 电压（V） 0 5．仔细调节测微仪使次级线圈的输出波形为最小，这就是零点残余电压。可以看出它与输入电压的相位差约为?/2，是基频分量。

6．根据表格所列结果，画出Vop-p－X曲线，指出线性工作范围。