实验一 金属箔氏应变片：单臂、半桥比较
一、实验目的：
验证单臂、半桥的性能及相互之间关系。
二、实验步骤：
（1）将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（＋）、负（－）、地短接。将差动放大器的输出端与F/V表的输入插口Vi 相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F/V表显示为零，关闭主、副电源。
（2）根据图１接线R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。R4为应变片；将稳压电源的切换开关置±4V档，F/V表置20V档。调节测微头脱离双平行梁，开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的W1，使F/V表显示为零，然后将F/V表置2V档，再调电桥W1（慢慢地调），使F/V表显示为零。
图 1
（3）调整测微头使双平行梁处于水平位置(目测)，将直流稳压电源打到±4V档。选择适当的放大增益，然后调整电桥平衡电位器W1，使表头显示零(需预热几分钟表头才能稳定下来)。
（4）旋转测微头，使梁移动，每隔0 .5mm读一个数，并记录测量数据，然后关闭主、副电源：
（5）保持放大器增益不变，将R3固定电阻换为与R4工作状态相反的另一应变片即取二片受力方向不同应变片，形成半桥，调节测微头使梁到水平位置（目测），调节电桥W1使F/V表显示表显示为零，重复（4）过程同样测得读数并记录。
三、实验结果：
(4)
(5)
在同一坐标纸上描出X-V曲线，比较两种接法的灵敏度。
(4)
(5)
四、 注意事项：
（1）在更换应变片时应将电源关闭。
（2）在实验过程中如有发现电压表发生过载，应将电压量程扩大。
（3）在本实验中只能将放大器接成差动形式，否则系统不能正常工作。
（4）直流稳压电源±4V不能打的过大，以免损坏应变片或造成严重自热效应。
（5）接全桥时请注意区别各片子的工作状态方向。
五、实验总结：
通过本次实验，我熟悉了实验仪器的使用方法，了解了应变片的特性，验证了单臂、半桥的性能及相互之间关系。
实验二 压电传感器的动态响应实验
一、实验目的：
了解压电式传感器的原理、结构及应用。
二、实验设备：
低频振荡器、电荷放大器、低通滤波器、单芯屏蔽线、压电传感器、双线示波器、激振线圈、磁电传感器、F/V表、主、副电源、振动平台。
三、实验步骤：
（1）观察压电式传感器的结构，根据图7-1的电路结构，将压电式传感器，电荷放大器，低通滤波器，双线示波器连接起来，组成一个测量线路。并将低频振荡器的输出端与频率表的输入端相连。
图7-1
（2）将低频振荡信号接入振动台的激振线圈。
（3）调整好示波器，低频振荡器的幅度旋钮固定至最大，调节频率，调节时用频率表监测频率，用示波器读出峰峰值填入下表：
（4）示波器的另一通道观察磁电式传感器的输出波形，并与压电波形相比较观察其波形相位差。
四、实验结果：
五、总结：
在实验中，通过观察发现：随着频率的增大电压先增大后减小。压电传感器的工作原理是压电效应，即某些单晶体或者多晶体陶瓷电介质，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象，同时在它的两个对应晶面上便产生符号相反的等量电荷，当外力消失后，电荷也消失，又重新恢复不带电状态，这种现象称为压电效应。
实验三 热电偶的原理及现象
一、实验目的：
了解热电偶的原理及现象
二、所需单元及附件：
－15V不可调直流稳压电源、差动放大器、F/V表、加热器、热电偶、水银温度计（自备）、主副电源
三、旋钮初始位置：
F/V表切换开关置2V档，差动放大器增益最大。
四、实验步骤：
（1）了解热电偶原理：二种不同的金属导体互相焊接成闭合回路时，当两个接点温度不同时回路中就会产生电流，这一现象称为热电效应，产生电流的电动势叫做热电势。通常把两种不同金属的这种组合称为热电偶。具体热电偶原理参考教课书。
（2）解热电偶在实验仪上的位置及符号，（参见附录）实验仪所配的热电偶是由铜＿康铜组成的简易热电偶，分度号为T。实验仪有二个热电偶，它封装在双平行梁的上片梁的上表面（在梁表面中间二根细金属丝焊成的一点，就是热电偶）和下片梁的下表面，二个热电偶串联在一起产生热电势为二者的总和。
（3）按图４接线、开启主、副电源，调节差动放大器调零旋钮，使F／V表显示零，记录下自备温度计的室温。
图４
（4）将－15V直流电源接入加热器的一端，加热器的另一端接地，观察F／V表显示值的变化，待显示值稳定不变时记录下F／V表显示的读数E。
（5）用自备的温度计测出上梁表面热电偶处的温度t并记录下来。（注意：温度计的测温探头不要触到应变片，只要触及热电偶处附近的梁体即可）。
（6）根据热电偶的热电势与温度之间的关系式： Eab(t,to)=Eab(t,tn)+Eab(tn,to)
其中：t ------热电偶的热端（工作端或称测温端）温度。
tn------热电偶的冷端（自由端即热电势输出端）温度也就是室温。
to------0℃
1． 热端温度为t,冷端温度为室温时热电势。Eab(t,tn)=(f/v显示表E)/100*2(100为差动放大器的放大倍数，2为二个热电偶串联)。
2． 热端温度为室温，冷端温度为0℃，铜－康铜的热电势：Eab(tn,to):查以下所附的热电偶自由端为0℃时的热电势和温度的关系即铜－康铜热电偶分度表，得到室温（温度计测得）时热电势。
3． 计算：热端温度为t，冷端温度为0℃时的热电势，Eab(t,to),根据计算结果，查分度表得到温度t。
（7）热电偶测得温度值与自备温度计测得温度值相比较。（注意：本实验仪所配的热电偶为简易热电偶、并非标准热电偶，只要了解热电势现象）。
（8）实验完毕关闭主、副电源，尤其是加热器－15V电源（自备温度计测出温度后马上拆去－15V电源连接线）其它旋钮置原始位置。
五、 实验结果
（1）实验第三步测得室温30℃ 。
（2）根据实验第四步记录读数为E=0.2098V，由于差动放大器的增益为100，所以处理数据后得热电动势为：
E=2.098mV
(3) 由计算得热电动势与分度表对比得工作温度为大概50℃。
六、 实验总结
本次实验主要通过观测热电动势大小，通过对比表格来测得温度，与室温相比有所上升，来验证热电效应，从而了解热电偶原理及现象，该实验要细心操作，调试使尽量减小操作误差，使实验更加完美，总体来说本次实验基本完成。
实验四 光纤位移传感器的动态测量
一、实验目的：
了解光纤位移传感器的测速运用。
二、所需单元及部件：
电机控制、差动放大器、小电机、F/V表、光纤位移传感器、直流稳压电源、主、副电源、示波器。
三、实验步骤：
（1）了解电机控制，小电机（小电机端面上贴有两张反射纸）在实验仪上所在的位置，小电机在振动台的左边。
（2）按图1接线，将差动放大器的增益置最大，F/V表的切换开关置2V，开启主、副电源。
图1
（3）将光纤探头移至电机上方对准电机上的反光纸，调节光纤传感器的高度，使F/V表显示最大。再用手稍微转动电机，让反光面避开光纤探头。调节差动放大器的调零，使F/V表显示接近零。
（4）将直流稳压电源置±10V档，在电机控制单元的V+处接入+10V电压，调节转速旋钮使电机运转 。
（5）F/V表置2K档显示频率，用示波器观察F。输出端的转速脉冲信号。(Vp-p=4V)；
（6）根据脉冲信号的频率及电机上反光片的数目换算出此时的电机转速。
（7）实验完毕关闭主、副电源，拆除接线，把所有旋钮复原。
注：如示波器上观察不到脉冲波形而实验(二)又正常，请调整探头与电机间的距离，同时检 查一下示波器的输入衰减开关位置是否合适（建议使用不带衰减的探头）。
四、实验结果
测得脉冲信号的频率为205Hz
反光片两个
由此得出电机转速为6150转/分
五、实验总结
该实验主要是了解光线位移传感器的测速运用，通过本次试验，让我们体会到该实验要细心操作，调试使尽量减小操作误差，使实验更加完美，总体来说本次实验基本完成。
第二篇：传感器测速实验报告(第一组)
传感器测速实验报告
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日期：20##年4月20日
实验二十 霍尔转速传感器测速实验
一、实验目的
了解霍尔转速传感器的应用。
二、基本原理
利用霍尔效应表达式：UH=KHIB，当被测圆盘上装有N只磁性体时，圆盘每转一周磁场就变化N次。每转一周霍尔电势就同频率相应变化，输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转物的转速。
本实验采用3144E开关型霍尔传感器，当转盘上的磁钢转到传感器正下方时，传感器输出低电平，反之输出高电平
三、需用器件与单元
霍尔转速传感器、直流电源+5V，转动源2~24V、转动源电源、转速测量部分。
四、实验步骤
1、根据下图所示，将霍尔转速传感器装于转动源的传感器调节支架上，调节探头对准转盘内的磁钢。
图 9-1 霍尔转速传感器安装示意图
2、将+15V直流电源加于霍尔转速器的电源输入端，红（+）、黑（
），不能接错。
3、将霍尔传感器的输出端插入数显单元F，用来测它的转速。
4、将转速调解中的转速电源引到转动源的电源插孔。
5、将数显表上的转速/频率表波段开关拨到转速档，此时数显表指示电机的转速。
6、调节电压使转速变化，观察数显表转速显示的变化，并记录此刻的转速值。
五、实验结果分析与处理
1、 记录频率计输出频率数值如下表所示：
由以上数据可得：电压的值越大，电机的转速就越快。
六、思考题
1、利用霍尔元件测转速，在测量上是否有所限制？
答：有，测量速度不能过慢，因为磁感应强度发生变化的周期过长，大于读取脉冲信号的电路的工作周期，就会导致计数错误。
2、本实验装置上用了十二只磁钢，能否只用一只磁钢？
答：如果霍尔是单极的，可以只用一只磁钢，但可靠性和精度会差一些；如果霍尔是双极的，那么必须要有一组分别为n/s极的磁钢去开启关断它，那么至少要两只磁钢。
实验二十一 磁电式传感器转速测量实验
一、实验目的：
了解磁电式测量转速的原理；
二、需用器件与单元：
磁电传感器、转动调节2-24V，转动源单元。＋5V直流电源、数显转速／频率表。
三、基本原理：
磁电传感器是一种将被测物理量转换成为感应电势的有源传感器，也称为电动式传感器或感应式传感器。根据电磁感应定律，一个匝数为Ｎ的线圈在磁场中切割磁力线时，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈两端就会产生出感应电势，线圈中感应电势： 。线圈感应电势的大小在线圈匝数一定的情况下与穿过该线圈的磁通变化率成正比。当传感器的线圈匝数和永久磁钢选定(即磁场强度已定)后，使穿过线圈的磁通发生变化的方法通常有两种：一种是让线圈和磁力线作相对运动，即利用线圈切割磁力线而使线圈产生感应电势；另一种则是把线圈和磁钢部固定，靠衔铁运动来改变磁路中的磁阻，从而改变通过线圈的磁通。因此，磁电式传感器可分成两大类型：动磁式及可动衔铁式(即可变磁阻式)。本实验应用动磁式磁电传感器，实验原理框图如图所示。当转动盘上嵌入6个磁钢时，转动盘每转一周磁电传感器感应电势e产生6次的变化，感应电势e通过放大、整形由频率表显示ｆ，转速n=10f。
磁电传感器测转速实验原理框图
四、实验步骤：
1、观察原理图。
（1）磁电式转速传感器按下图安装：
传感器端面离转动盘面2mm左右，并且对准反射面内的磁钢。将磁电式传感器输出端插入数显单元Fi孔。
（2）将波段开关选择转速测量档.
（3）将转速调节电源2-24V用引线引入到台面板上转动源单元中转动电源2-24V插孔， 合上主控箱电源开关。使转速电机带动转盘旋转，逐步增加电源电压观察转速变化情况。
（5）调节电压值并记录数显值，测量结果如下表：
五、思考题：
为什么说磁电式转速传感器不能测很低速的转动，能说明理由吗？
答：因为磁电式转速传感器是利用旋转体改变磁路，使磁通量发生变化，从而使其线圈产生感应电压，如果转速很慢，旋转体改变磁路也很慢，磁通量的变化也会变慢，此时所感应出的电压就会很小，就无发正确的测定转速。
实验三十一 光纤传感器测速实验
一、实验目的：
了解光线式传感器的原理和使用
二、需用器件与单元：
光纤传感器、光纤传感器实验模块、转动调节2-24V，转动源单元、＋5V直流电源、数显转速／频率表
三、基本原理：
利用光线位移传感器探头对旋转体电机被测反射光的明显变化而产生的电脉冲，经后级电路处理，放大整形等即可测量出电机的转速。
四、实验步骤：
1、光纤传感器按图接于支架上，使光纤探头与电机转盘平台中磁钢反射点对准，保持在2—3mm之间。
2、按“光纤位移特性试验”的连线图，将光纤传感器实验模块输出Vo1与数显电压表Vi端相接，接上实验模块上电源，数显表的切换开关拨到20V档
（1）用手转动圆盘，使探头避开反射面（暗电流），和尚主控箱电源开关，调节Rw2使数显表显示接近零，此时Rw1处于中间位置。
（2）在用手转动圆盘，是光纤探头对准反射点，调节升降支架高低，使数显表指示最大，重复（1）（2）步骤，直至两者的电压差至最大，再将Vo1与转速/频率数显表Fi输入端相接，数显表的波段开关拨到转速档。
3、将转速调节2-24V,接入转动电源24V插孔上，使电动机转动，逐渐加大点击的电源电压，使电动机转速变化，观察并记录下数显表上的转速。
4、固定转速电压不变，将选择开关拨到频率测量档，测量频率，记下频率读数，根据转盘上的测量点数折算成转速值n2。
5、将实验步骤4比较，以n1作为真值计算两种方法的测速误差（相对误差），相对误差r=（n1-n2)/n1*100%。
6、接线图如图所示：
（7）结果如图所示
实验三十二 光电式传感器转速测量
一、实验目的：
了解光电转速传感器测量转速的原理及方法。
二、需用器件与单元：
光电转速传感器、转动调节2-24V，转动源单元。＋5V直流电源、数显转速／频率表。
三、基本原理：
光电式转速传感器有反射型和透射型二种，本实验装置是透射型的，传感器端部有发光管和光电池，发光管发出的光源通过转盘上的孔透射到光电管上，并转换成电信号，由于转盘上有等间距的6个透射孔，转动时将获得与转速及透射孔数有关的脉冲，将电脉计数处理即可得到转速值。转盘每转一周输出N个脉冲信号，计数器可以测出脉冲信号的频率（Hz），可按n=f*60/N计算转速。
四、实验内容与步骤
1、光电转速传感器安装如下图所示，在传感器支持架上装上光电转速传感器，使传器端面离平台表面2-3mm，将传感器引线分别插入相应插孔，其中红色接入直流电源+5V，黑色为接地端，蓝色输入主控箱Fi 。转速／频率表置“转速”档。
2、将转速调节2-24V接到转动源2-24V插孔上。
3、将光电传感器实验端子与数显电压表Vi端相接，数显表的切换开关选择开关拨到20V档，（1）用手转动圆盘，使探头避开反射面（暗电流），和尚主控箱电源开关，调节Rw2使数显表显示接近零，此时Rw1处于中间位置。（2）在用手转动圆盘，是光纤探头对准反射点，调节升降支架高低，使数显表指示最大，重复（1）（2）步骤，直至两者的电压差至最大，再将Vo1与转速/频率数显表Fi输入端相接，数显表的波段开关拨到转速档。合上主控箱电源开关，使电机转动并从转速／频率表上观察电机转速。如显示转速不稳定，可调节传感器的安装高度。
4、接线图如图所示：
5.测量结果如图表所示
五、实验小结：
通过本次试验，我们了解了霍尔式传感器、磁电式传感器、光纤式传感器和光电式传感器的实验原理和它们之间的区别，并知道如何去使用它，意识到了团队合作的重要性，加强了自己对电子测量这门学科更深一步的了解。