《传感器实验》PPT课件.ppt

第16章　传感器实验 16.1　实验须知 16.1.1　实验的基本态度　　进行任何科学实验，实验人员均应具备一种最基本的态度——实事求是的态度。　　我们这里所说的“实事求是”，就是说要把实验中所得到的现象、数据及其规律性忠实地记录下来，记录下来的是实际观测的情况，而不能以任何理由进行编造、修改或歪曲。　　实验中直接观察到的现象和数字，也可能不够准确，或是错误的，此时就需要反复多次测量，并加以核对，或通过数据处理，或改进实验方法来改善其准确性。　　只有遵循“实事求是”的态度，才能从实验中获得知识，并提高科学实验的能力。 16.1.2　实验的基本知识　　1.实验准备　　（1）实验前必须认真预习实验内容，明确实验的目的和要求。　　（2）根据实验的要求，拟定实验方案并熟悉实验线路及其原理。　　（3）熟悉实验中所使用的仪器、设备的基本原理及使用方法。　　（4）根据实验的具体任务及理论根据，研究实验的方法，并估计实验数据的变化规律。 　　2.实验组织　　一般实验可能由几个人合作进行，因此实验时必须做好组织工作，实验方案的拟定应在组内讨论，实验时应明确分工，并且做到既分工又合作，这样既能保证实验质量，又能使实验人员受到全面训练。 　　3.实验数据的记录　　（1）事先拟好实验数据记录表格，在表格中应记下有关物理量的名称、符号和单位，并要保证数据完整。实验数据位数的取值是以实验仪器所能达到的精度为依据的，同一条件下至少读取两次数据(研究不稳定过程或动态过程的实验除外)，而且只有当两次读数比较接近时，才能改变操作条件，在另一条件下进行观测。　　（2）记录实验中使用的仪器、设备等的型号、规格及使用的条件等。 　　（3）凡影响实验效果或数据整理过程中必须的数据都需测取并记录。如天气条件、环境温度、湿度等。　　（4）实验中的记录数据应以实际读数为准，但因客观条件的原因，如由于测量条件的意外改变（如电源电压及环境温度的突然变化、机械冲击、外界振动等），数据出现不正常的情况或有粗大误差时，应在备注栏中加以说明。 　　4.实验过程的注意事项　　（1）在进行实验线路的接线、改接线或拆线之前，必须断开电源，严禁带电操作，避免在接线或拆线过程中，造成电源设备或部分实验线路短路，进而损坏设备或实验线路中的元器件。　　（2）密切注意整个实验系统的变化，应使整个操作过程均在规定条件下进行。　　（3）实验过程中应观察现象，特别是发现不正常现象时更应抓紧时机进行处理，并分析、研究产生不正常现象的原因。 　　5.整理实验数据　　（1）同一条件下测得一组数据时，应舍去含有粗大误差的数据，然后进行数据处理。　　（2）整理数据时应根据有效数字的运算法则，确定测量结果的数据位数。　　（3）数据整理时可采用列表法、图解法，这视其具体情况而定，以尽可能准确描述实验结果或实验结论为最终目的。 　　6.实验报告的内容及要求　　一份好的实验报告，必须写得简单、明了，数据完整，交待清楚，结论明确，有讨论，有分析，得出的公式或图线有明确的使用条件。实验报告的格式虽不必强求一致，但一般应包括下列各项：　　（1）实验题目，实验者及共同实验人员、班级、日期；　　（2）实验目的及要求； 　　（3）实验设备及环境条件；　　（4）实验的基本原理、实验线路、接线图或流程图；　　（5）实验内容及主要操作简述；　　（6）整理原始实验数据，作出便于处理和分析的表格、曲线或波形；　　（7）根据实验数据，对传感器的原理、性能特性、技术指标、实验现象等进行分析，对实验中发现的问题进行讨论，提出新的设想及研究的方法。 　16.2　实验仪器简介16.2.1　ZCY型传感器实验仪简介　　图16－1为ZCY型传感器实验仪的外形图。整个仪器由三部分组成，即激励源（电源和信号源）、试验台和处理电路单元，三部分之间没有内部连接。各个传感器实验可用专用连接线或迭插式导线将所需单元在面板上进行连接。在实验仪上可进行不同传感器的静态实验、动态实验和传感器系统应用实验。通过实验即可对各种不同传感器及其测量线路原理有一个从理性到感性的认识，对如何组成测量系统有一个直观而具体的实践过程。 图16－1　ZCY型传感器实验仪的外形 　　试验台上的各部分传感器如图16－1上部所示。双平行悬梁靠近固定端一侧的上、下表面分别贴有受力状态不同的应变片——六片金属箔式应变片和两片半导体应变片。六片金属箔式应变片中四片为工作应变片，两片为补偿应变片。双平行悬梁自由端装有压电加速度传感器。振动平台上装有电涡流、霍尔、差动变压器、电容等传感器。振动平台中心下面装有激振线圈，振动控制信号通过激振线圈可以驱动双平行悬梁和振动平台，使之产生3～30Hz的低频振动。在振动平台中心可装螺旋测微