PAGEPAGE22測試技術與傳感器實驗指導書羅志增、倪紅霞、席旭剛編倪紅霞校杭州電子科技大學自動化學院二○一○年五月前言本實驗指導書是為了配合“測試技術與傳感器”、“傳感器原理及應用”“集成傳感器與應用”等課程而編寫的，實驗儀器是杭州高聯教學儀器設備有限公司生產的傳感器綜合實驗儀CSY-910，實驗過程中大部分實驗需由雙蹤示波器配合測試完成。本實驗指導書中的實驗編排基本按照教材《測試技術與傳感器》講課進程，每個實驗從易到難，從靜態測量到動態實驗的規律安排。全書共列四個實驗，涉及七種不同傳感器，計劃每個實驗2學時，教師可根據不同教學要求，按需要選做。目錄實驗一、應變片與直流電橋（單臂、半橋、全橋比較）…………3實驗二、應變片與交流電橋、應變片電橋的應用………6實驗三、差動變壓器性能、零殘及補償、標定實驗…………………9實驗四、渦流傳感器、霍耳傳感器、壓電加速度、電容傳感器實驗………12附錄A實驗報告格式、要求…………17附錄B實驗設備介紹………………………17

實驗一應變片與直流電橋（單臂、半橋、全橋比較）一、金屬箔式應變片性能——單臂單橋實驗目的：了解金屬箔式應變片，單臂單橋的工作原理和工作情況。實驗準備：預習實驗儀器和設備：直流穩壓電源、電橋、差動放大器、測微頭、應變片、電壓表。實驗原理：當電橋平衡（或調整到平衡）時，輸出為零，當橋臂電阻變化時，電橋產生相應輸出。實驗注意事項：直流穩壓電源打到4V檔，接線過程應關閉電源，電壓表打到2V檔，如實驗過程中指示溢出則改為20V檔，接線過程注意電源不能短接。實驗時位移起始點不一定在10mm處，可根據實際情況而定。為確保實驗過程中輸出指示不溢出，差動放大增益不宜過大，可先置中間位置，如測得的數據普遍偏小，則可適當增大，但一旦設定，在整個實驗過程中不能改變。實驗內容：（1）觀察雙平行梁上的應變片、測微頭的位置，每一應變片在傳感器實驗操作臺上有引出插座。（2）將差動放大器調零。方法是用導線將差動放大器正負輸入端相連并與地端連接起來，然后將輸出端接到電壓表的輸入插口。接通主、副電源。調整差動放大器上的調零旋鈕使表頭指為示零。關閉主副電源。（3）根據圖1的電路結構，利用電橋單元上的接線座用導線連接好測量線路（差動放大器接成同相反相均可）。RxW1A+4VR1rR2R3VRxW1A+4VR1rR2R3Vrr-4V-4Vc電橋RXRXR1R2W2W1c電橋RXRXR1R2W2W1圖1儀器上的電橋模塊及單臂電橋接線圖圖1儀器上的電橋模塊及單臂電橋接線圖（4）檢查測微頭安裝是否牢固，轉動測微頭至10mm刻度處，并調整旋緊固定螺釘，使測微頭上下移動至雙平行梁處于水平位置（目測），測微頭與梁的接觸緊密。（5）將直流穩壓電源開關打到4V檔，打開主副電源，預熱數分鐘，調整電橋平衡電位器W1，使電壓表指示為零。調零時逐步將電壓表量程20V檔轉換到2V檔。（6）旋動測微頭，記下梁端位移與電壓表的數值，每一圈0.5mm記一個數值。根據所得結果計算系統靈敏度S，并作出V一X關系曲線。，其中為電壓變化，為相應的梁端位移變化。（7）按最小二乘法求出擬合直線，并求線性度誤差，最后根據擬合直線求靈敏度。（8）在最大位移處，以每0.5mm減至原始值，記錄反行程下的示值，根據所得結果算出滯后誤差位移（mm）1010.51111.51212.51313.51414.5電壓（mV）正行程電壓（mV）反行程思考題1．本實驗電路對直流穩壓源、差動放大器有何要求？它們對輸出結果影響怎樣？二、金屬箔式應變片：單臂、半橋、全橋比較實驗目的：驗證單臂、半橋、全橋的性能。實驗準備：預習實驗儀器和設備：直流穩壓電源、差動放大器、電橋、應變片、電壓表、測微頭實驗原理：當電橋平衡（或調整到平衡）時，輸出為零，當橋臂電阻變化時，電橋產生相應輸出。實驗注意事項：直流穩壓電源打到4V檔，電壓表打到2V檔，實驗過程還須注意的事項：（1）在連線和更換應變片時應將直流穩壓電源關閉。（2）在實驗過程中如有發現電壓表過載，應將量程擴大。（3）在本實驗中只能將放大器接成差動形式，否則系統不能正常工作。（4）接全橋時請注意區別各應變片的工作狀態與方向，不得接錯。實驗內容：按單臂電橋實驗中的方法將差動放大器調零。W1R2rVR3W1R2rVR3+4V+4VR1R1R4––4V圖2全橋電路圖2全橋電路(2)按圖2接線，圖中為應變片，其余為固定電阻，及為調平衡網絡。（3）調整測微頭使雙平行梁處于水平位置（目測），將直流穩壓電源打到士4V檔。選擇適當的放大增益。然后調整電橋平衡電位器，使電壓表示零（需預熱幾分鐘表頭才能穩定下來）。（4）向上旋轉測微頭，使梁向上移動每隔0.5mm位移（mm）1010.51111.51212.51313.51414.5電壓（mV）（5）保持差動放大器增益不變，將換為與工作狀態相反的另一應變片（一片為拉時，另一片為壓），形成半橋，調好零點，同樣測出讀數，填入下表：位移（mm）1010.51111.51212.51313.51414.5電壓（mV）（6）保持差動放大器增益不變，將，兩個電阻換成另兩片相反工作的應變片，接成一個直流全橋，調好零點，將讀出數據填人下表：位移（mm）1010.51111.51212.51313.51414.5電壓（mV）（7）在同一坐標紙上描出三根X一V曲線，比較三種接法的靈敏度，并分析實驗結果。思考題1．如用最小二乘法擬合三根X一V曲線，寫出各自的線性化方程。理論上三種接法中哪一種線性最好？對實際結果是否符合理論情況作出具體分析。

實驗二應變片與交流電橋、應變片電橋的應用一、相敏檢波器、移相器實驗實驗目的：了解相敏檢波器的原理和工作情況。實驗準備：預習實驗儀器和設備：相敏檢波器、音頻振蕩器、移相器、直流穩壓電源、低通濾波器、電壓表、雙蹤示波器實驗原理：相敏檢波利用參考端電壓的極性不同，導致輸入—輸出相位發生改變的原理。實驗注意事項：參考輸入端1（DC）與參考輸入端5（AC）不能同時接線。由于作為電子開關的場效應管3DJ7H性能所限，相敏檢波器輸出有兩個半波不一樣的現象。實驗內容：（1）把音頻振蕩器的輸出電壓（0°輸出端）接至相敏檢波器的輸入端4。（2）將直流穩壓電源打到2V檔，把輸出電壓（正或負均可）接到相敏檢波器的參考輸入端1（DC）。參考輸入端也稱相敏檢波器的控制端，控制信號是直流時，接1，交流時接5。W151KW151KR52.2K513264R222KR130KR330KA1A2R430K場效應管INOUTINOUT123456DC圖3相敏檢波器圖3相敏檢波器（3）把示波器的兩根輸入線分別接到相敏檢波器的輸入端和輸出端，觀察輸入和輸出波形的相位關系和幅值關系。（4）改變參考輸入端1的電壓極性，觀察輸入輸出波形的相位和幅值關系。由此可得出結論，當參考電壓為正時，輸入與輸出相，當參考電壓為負時，輸入與輸出相，此電路的放大倍數為倍。（5）從音頻振蕩器的0°輸出插口輸出信號再接一根線至移相器輸入端，移相器的輸出端與相敏檢波器的參考輸入端5（AC）之間連接起來，此時應斷開參考輸入端1的連線。保持原相敏檢波器的信號輸入端與音頻振蕩器0°輸出插口的連接。（6）將示波器的兩根輸入線分別連到相敏檢波器輸入端和參考輸入端5，調整移相器，使兩個信號同相位。再將接相敏檢波器參考輸入端5的示波器的探頭移至相敏檢波器輸出端，觀察示波器上的兩個波形。由此得出：相敏檢波器和移相器組合整形電路的作用是將輸入的波轉變成波。（7）將相敏檢波器的輸出端與低通濾波器的輸入端連接起來，低通濾器的輸出端接至電壓表的輸入端（20V檔）。（8）適當調整音頻振蕩器的幅度，仔細觀察示波器的波形和電壓表讀數變化，然后將相敏檢波器的輸入端接到音頻振蕩器的180°輸出插口，保持移相器接0°不變，觀察示器波的波形和電壓表數字變化。由此可以看出：當相敏撿波器的輸入與控制信號（參考輸入端5信號）（同、反）相時，輸出為正極性的波形，電壓表指示為極性方向的最大值，反之則輸出為極性的波形，電壓表指示為極性的最值。當音頻振蕩器的幅值增大時，波形幅值，電壓表讀數。所以，相敏檢波器、移相器、低通濾波器組合后可用來測量交流信號的幅值。（9）改變音頻振蕩器的頻率，發現信號間相位，輸出波形也發生，此時要重新調整移相器才能使信號間相位一致。（10）調整移相器，使電壓表輸出最大，利用示波器和電壓表，測出相敏檢波器的輸入電壓峰峰值與輸出直流電壓的關系。（注意應置示波器探頭衰減為×1，對應的通道VAR為最大）輸入Vip-p（V）0．51248輸出Vo（V）（11）使輸入信號與參考信號的相位差改為180°，測出上述關系數據：輸入Vip-p（V）0．51248輸出Vo（V）思考題當相敏檢波器輸入為直流時，輸出波形如何？其平均值為多少？二、金屬箔式應變片——交流全橋實驗目的：了解交流供電的四臂應變片電橋的工作原理、特點及其應用。實驗準備：預習實驗儀器和設備：音頻振蕩器、電橋、差動放大器、移相器、相敏檢波器、低通濾波器、電壓表、測微頭、砝碼、示波器。實驗原理：工作原理同直流電橋，但供橋電源為交流，差放的輸出值也為交流電壓。實驗注意事項：旋鈕初始位置是，音頻振蕩器4KHz左右，幅度適中，電壓表打到2V檔，差動放大器增益旋至中位。其它還須注意的事項有：（1）本實驗也可用示波器觀察各環節的波形。（2）組橋時應注意應變片的受力狀態，使橋路正常工作。（3）如果緊接著做后續的實驗，則不要變動音頻振蕩器的幅度旋鈕及差動放大器的增益旋鈕。（4）做電子稱應用部分實驗時，磚碼應盡量放在應變梁端部的正中間。（5）做電子稱應用部分實驗時，在懸壁梁系統的自由端部不得有與外部相碰擦的情況。實驗內容：（1）按實驗一的方法將差動放大器調零。（2）引出四片金屬箔式應變片（2個正片、2個負片），在電橋單元上組成全橋（注意應變片的正確接入）。（3）按圖4的電路搭成工作電橋，圖中～為應變片，為調平衡網絡，電橋供橋電壓必須從音頻振蕩器的插口輸出（負載能力強）。（4）將音頻振蕩器的幅度旋至中位。根據相敏檢波、移相器實驗方法調整好移相器（使電壓表的讀數最大）。如差放的輸出偏小，可適當增加音頻振蕩器的幅度。（5）確認測微頭安裝到位，調整旋緊固定螺釘，旋動測微頭至10mm處使梁處于水平位置（目測）。調整W1與W2使電壓表指零。（W1與W2須交互反復調整）由此可見：在交流電橋中，必須有個可調參數才能使電橋平衡，這是因為電路存在而引起的。（6）旋轉測微頭，每隔0.X（mm）V（mV）根據所得數值，作出X一V曲線，并與前面直流電橋的結果相比較。4KHz4KHz（0°）4KHz（LV）VPP＝10～20V1圖4交流電橋接線圖圖4交流電橋接線圖R4VW1CR1rW2R2R3R4VW1CR1rW2R2R3交流全橋的應用——電子秤實驗步驟：（1）按圖4接線，調好移相器，去掉測微頭。（2）將系統重新調零（調整W1、W2）。（3）在位移臺上加不同重量的簡易法碼（鐵環）進行標定，將結果填入下表：W（g）20406080100120V（V）（4）在位移臺上加上一個重量未知的重物（如：鑰匙串），記上電壓表的讀數：（5）根據實驗結果，得出未知重物的重量。思考題要將這個電子秤方案投入實際應用，你認為哪些部分需要改進？

實驗三差動變壓器性能、零殘及補償、標定實驗一、差動變壓器性能實驗目的：了解差動變壓器的原理及工作情況。實驗準備：預習實驗儀器和設備：音頻振蕩器、測微頭、雙蹤示波器、差動式電感。實驗原理：交流電通過偶合的線圈產生感應電勢。實驗注意事項：旋鈕初始位置是，音頻振蕩器4KHz～6KHz左右，幅度適中，雙蹤示波器第一通道靈敏度500mV/cm，第二通道靈敏度10mV／cm。其它還須注意的事項有：（1）差動變壓器的激勵源必須從音頻振蕩器的電源輸出插口（LV插口）輸出。（2）差動變壓器的兩個次級線圈必須接成差動形式，即，兩個同名端短接，另兩個同名端則構成輸出。（3）差動變壓器與激勵信號的連線應盡量短一些，以避免引入干擾。實驗內容：接示波器第二通道（靈敏度10mV／接示波器第二通道（靈敏度10mV／cm）觀測輸出信號接Lv：4KHz～6KHz左右，Vpp=2V；同時接示波器第一通道觀測輸入信號。接Lv：4KHz～6KHz左右，Vpp=2V；同時接示波器第一通道觀測輸入信號。圖5差動變壓器接線方式圖5差動變壓器接線方式調整音頻振蕩器幅度旋鈕，觀察第一通道示波器，使音頻LV信號輸入到初級線圈的電壓為VPP＝2伏。調整測微頭，使銜鐵處于中間位置M（此時輸出信號最?。?，記下此時測微頭的刻度值填入下表（4）旋動測微頭，從示波器第二通道上讀出次級差動輸出電壓的峰一峰值填入下表：X（mm）M-2.0M-1.5M-1.0M-0.5M(中間位置)M+0.5M+1.0M+1.5M+2.0Vop-p（mV）*如果第二通道的信號實在太弱，可先接差放再行觀察。讀數過程中應注意初、次級波形的相位關系：當鐵芯從上至下過零位時,相位由（同、反）相變為（同、反）相；再由下至上過零位時，相位由相變為相；（5）仔細調節測微頭使次級的差動輸出電壓為最小，必要時應將通道二的靈敏度打到最高檔，這個最小電壓叫做，可以看出它的基波與輸入電壓的相位差約為。(6)根據所得結果，畫出（Vop-p一X）曲線，指出線性工作范圍，求出靈敏度：，更一般地，由于靈敏度還與激勵電壓有關，因此：＝。二、差動變壓器零點殘余電壓的補償實驗目的：了解零點殘余電壓的補償及其方法。實驗準備：預習實驗儀器和設備：音頻振蕩器、測微頭、電橋、差動放大器、雙蹤示波器。實驗注意事項：音頻信號必須從LV插口引出。旋鈕初始位置是，音頻振蕩器4KHz～6KHz左右，雙蹤示波器第一通道靈敏度500mV/cm，第二通道靈敏度1V/cm，觸發選擇打到第一通道，差動放大器的增益旋到適中。實驗內容：（1）利用示波器，調整音頻振蕩器的輸出為2伏峰一峰值。（2）觀察差動變壓器的結構。按圖6接好線，音頻振蕩器必須從LV插口輸出，為電橋單元中的調平衡網絡。（3）調整測微頭，使差動放大器輸出電壓最?。ù藭r對應的輸出是零點殘余電壓）。（4）依次調整使輸出電壓進一步減小，必要時重新調節測微頭。（5）將第二通道的靈敏度提高，觀察零點殘余電壓的波形，注意與激勵電壓波形相比較。經過補償后的殘余電壓波形：為一波形，這說明波形中有分量。LVCr接第一通道5kHz，Vpp=2V接第二通道W2W1LVCr接第一通道5kHz，Vpp=2V接第二通道W2W1圖6零點殘余電壓的補償圖6零點殘余電壓的補償接第二通道LV接第一通道4kHz，Vpp=2VW2W1Cr接第二通道LV接第一通道4kHz，Vpp=2VW2W1Cr圖7零點殘余電壓的補償的另一種方法圖7零點殘余電壓的補償的另一種方法思考題1．本實驗也可用附圖7所示線路，試解釋原因。三、差動變壓器的標定實驗目的：了解差動變壓器測量系統的組成和標定方法。實驗準備：預習實驗儀器和設備：音頻振蕩器、差動放大器、移相器、相敏檢波器、低通濾波器、測微頭、電橋、電壓表、示波器。實驗注意事項：旋鈕初始位置是，音頻振蕩4KHz，差動放大器的增益打到最大，電壓表打到2V檔。實驗內容：按圖8接好線路W2W2W1rrCC圖8差動變壓器實驗接線圖8差動變壓器實驗接線音頻振蕩器，4kHz，Vpp=2VV0°LV音頻振蕩器，4kHz，Vpp=2VV0°LV（2）裝上測微頭，上下調整，使差動變壓器鐵芯處于線圈的中段位置（差動放大器輸出最?。?。（3）利用示波器和電壓表，調整W1、W2電位器，使電壓表指示最小，再調整差放的調零旋鈕，使電壓表指示為零。（4）給測微頭一個較大的位移，調整移相器，使電壓表指示為最大，同時可用示波器觀察相敏檢波器的輸出波形（全半波為正常）。（5）電壓表在20V檔，旋轉測微頭，使電壓表讀數為零（此時鐵芯又回到中間位置），記錄該中間位置的刻度。旋動測微頭，每隔0.X（mm）V（V）（6）測微頭回零位，反方向旋動測微頭，每隔0.X（mm）V（V）思考題1．作出V一X曲線，給出你認為較好的線性工作區間，分析產生非線性誤差的原因是什么？求出靈敏度。

實驗四渦流傳感器、霍耳傳感器、電容傳感器、壓電加速度傳感器實驗一、渦流傳感器實驗1.1電渦流式傳感器的靜態標定實驗目的：了解電渦流式傳感器的原理及工作性能。實驗準備：預習實驗儀器和設備：渦流變換器、電壓表、測微頭、鐵測片、渦流傳感器、示波器。實驗原理：當渦流傳感器（線圈）接近金屬導體時，在金屬表面形成渦流，在渦流作用下，線圈感抗發生變化。實驗注意事項：被測體與渦流傳感器測試頭平面必須平行，并將測頭盡量對準被測體中間。實驗內容：（1）裝好傳感器、測微頭、鐵測片，使鐵測片和渦流傳感器間距3～5mm。（2）觀察傳感器的結構，它是一個平繞線圈。（3）用導線將傳感器接入渦流變換器的輸入端，將輸出端接至電壓表，電壓表初始位置置于20V檔，見圖9。（4）適當調節傳感器與鐵測片的距離，使其與被測鐵片基本接觸，從此開始讀數（旋動測微頭，使被測片遠離），記下電壓表的讀數值，填入下表：X（mm）V（直流表讀數）建議每隔0．25mm讀一次數，到線性嚴重變壞為止。注意，當傳感器與鐵測片距離小到一定程度時，渦流傳感器的輸出可能不再改變。渦流變換器渦流變換器OUTINOUTIN渦流傳感器渦流變換器渦流傳感器渦流變換器VV圖圖9電渦流式傳感器接線思考題1．根據實驗數據，在座標紙上畫出V一X曲線，指出大致的線性范圍，求出系統靈敏度S，（最好能用誤差理論的方法求出線性范圍內的線性度，靈敏度）?？梢姡簻u流傳感器最大的特點是，傳感器與被測體間有一個最佳初始工作點。1.2、被測體材料對電渦流傳感器特性的影響實驗目的：了解不同材料被測體對渦流傳感器的影響。實驗準備：預習實驗儀器和設備：渦流傳感器、渦流變換器、電壓表、測微頭、鐵測片、鋁測片。實驗原理：當渦流傳感器（線圈）接近金屬導體時，在金屬表面形成渦流，在渦流作用下，線圈感抗發生變化。實驗注意事項：被測體與渦流傳感器測試頭平面必須平行，并將測頭盡量對準被測體中間。實驗內容：（1）裝上鋁測片，安裝好渦流傳感器，調整好位置，裝好測微頭。（2）仍按圖9接線。從傳感器與被測鋁片接觸開始，旋動測微頭改變傳感器與被測體的距離，記錄電壓表讀數，到出現明顯的非線性時止，然后換上鐵片重復上述過程，將所得結果填入下表：X（mm）V鋁（V）V鐵（V）思考題據所得結果，在同一座標紙上畫出兩條V一X曲線，分別計算出它們的靈敏度與線性度，并比較它們的線性范圍和靈敏度?？梢?，這種電渦流式傳感器在被測體不同時必須重新進行工作。二、霍耳式傳感器實驗實驗目的：了解霍耳式傳感器的原理與特往。實驗準備：預習實驗儀器和設備：霍耳片、磁路系統、電橋、差動放大器、電壓表、直流穩壓電源、測微頭。實驗原理：霍耳效應。在霍耳器件中，當運動著的電子在磁場的作用下，受洛侖磁力作用發生偏轉，電荷的堆積形成霍耳電勢。實驗注意事項：有關旋鈕初始位置是，差動放大器增益旋鈕打到中位，電壓表置2V檔（或20V檔），直流穩壓電源置2V檔。其它注意事項：1．由于磁路系統的氣隙較大，應使霍耳片盡量靠近極靴，以提高靈敏度。2．一旦調整好后，測量過程中不能再移動調零電路系統。激勵電壓不能任意過大，以免損壞霍耳片。實驗內容：按圖10接線：為電橋單元中的直流平衡網絡。ｒ1ｒ1＋２ＶV＋２ＶVW1W1－２Ｖ－２Ｖ圖10圖10霍耳式傳感器直流激勵方式（2）調整測微頭，目測使霍耳片基本處于上下中間位置。（3）開啟電源，差動放大器調零，然后重新接好線路。（4）調整，使電壓表指示為零。上下旋動測微頭，記下電壓表的讀數，建議每0.5mmＸ（ｍｍ）Ｖ（Ｖ）Ｘ（ｍｍ）Ｖ（Ｖ）思考題1．作出V一Ｘ曲線，指出線性范圍，求出靈敏度?？梢姡罕緦嶒灉y出的實際上是磁場的分布情況，它的線性越好，位移測量的線性度也越好，它的變化越陡，位移測量的靈敏度也就。三、壓電加速度傳感器實驗實驗目的：了解壓電加速度傳感器的原理、結構及應用。實驗準備：預習實驗儀器和設備：低頻振蕩器（激振信號）、電荷放大器、低通濾波器、單芯屏蔽線、壓電加速度傳感器、雙蹤示波器。實驗原理：質量塊在加速度的作用下產生慣性力，慣性力作用于壓電傳感器則生成電荷。實驗注意事項：1．雙平行梁振動時應無碰撞現象，否則將嚴重影響輸出波形。必要時可松開梁的固定端，小心調整一個位置再試。2．低頻振蕩器的幅度應適當，避免失真。實驗內容：觀察裝于雙平行梁上的壓電加速度傳感器的結構，它主要由壓電陶瓷片及慣性質量塊組成。低頻振蕩器的輸出（V0、GND）接雙平行梁的激振器Ⅱ。低頻振蕩器的輸出（V0）接移相器，移相器的輸出接相敏檢波器的控制端5（AC）。將壓電加速度傳感器的輸出接到電荷放大器的輸入端，引線要盡量地短，盡可能用屏蔽線。然后將電荷放大器的輸出接到相敏檢波器，通過低通濾波接至電壓表的輸入端，同時在電荷放大器的輸出端用示波器觀察輸出波形（如圖11所示）。（低頻振蕩器Vo）振動信號（低頻振蕩器Vo）振動信號VV加速度傳感器加速度傳感器電荷放大器電荷放大器圖11圖11壓電式傳感器的接線（5）卸去測微頭。（6）開啟電源，觀察雙平行梁是否振動，如無，檢查低頻振蕩器的輸出是否正確接到激振器Ⅱ上，適當調節低頻振蕩器的幅度，不宜過大。（7）用示波器的觀察電荷放大器的輸出波形和電壓表的讀數（需要按前面的方法調移相器）。（8）改變頻率，觀察輸出波形的變化和電壓表的讀數。（9）用手輕擊試驗臺，觀察輸出波形的變化?？梢娗脫魰r輸出波形會產生，試解釋原因。四、電容傳感器實驗實驗目的：了解差動變面積式電容傳感器的原理及其特性。實驗準備：預習實驗儀器和設備：電容傳感器、電容變換器、差動放大器、電壓表、低通濾波器、激振器、示波器。實驗內容：差動放大器調零，按圖12接線。差動放大器電容變送器差動放大器電容變送器VVC2C1C2C1C2C1C2C1VoVo圖1圖12差動變面積式電容傳感器實驗接線（2）差動放大器增益旋鈕置于中間，電壓表打到2V檔，調節測微頭使輸出為零。（3）旋動測微頭，每次位移0.X（mm）V（V）（4）退回測微頭至初始位置，并開始以相反方向旋動，同上法，記下X（mm）及V（mV）值。X（mm）V（V）（5）計算系統靈敏度，并作出V一X曲線。

附錄A實驗報告格式、要求實驗名稱實驗目的使用儀器設備編號、部件及備件實驗過程及數據、現象記錄實驗數據分析、誤差分析、現象分析回答思考題附錄BCSY910綜合傳感器實驗儀簡介CSY910傳感器實驗儀總體介紹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、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）。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）、數字顯示電壓表、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。CSY910實驗儀配上一臺雙線（雙蹤）通用示波器可做幾十種實驗。教師也可以利用傳感器及處理電路開發實驗項目。傳感器實驗裝置外形圖傳感器實驗裝置外形圖傳感器實驗裝置頂部傳感器布局圖傳感器實驗裝置頂部傳感器布局圖傳感器實驗裝置頂部傳感器布局平面圖傳感器實驗裝置頂部傳感器布局平面圖傳感器實驗裝置操作面板接線圖傳感器實驗裝置操作面板接線圖二、主要技術參數、性能及說明<一>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VO可做靜