實驗五光電轉速傳感器測速實驗
一、實驗目的瞭解光電轉速傳感器測量轉速的原理及方法。
二、基本原理
光電式轉速轉速傳感器有反射型和透射型兩種，本實驗裝置是透射型的，傳感器端部有發光管和光電管，發光管發出的光源通過轉盤上開的孔透射後由光電二極管接受轉換成電信號，由於轉盤上有相間的6個孔，轉動時將獲得與轉速及孔數有關的脈衝，將電脈衝計數處理即可得到轉速值。
三、需用器件與單元
傳感器實驗模塊
四、實驗步驟
1．光電轉速傳感器已經安裝在傳感器實模塊上。
2．將+5V直流穩壓電源接到光電轉速傳感器的“+5V輸入”端。
3．將光電轉速傳感器的輸出接“頻率/轉速錶”輸入端。
4．將面板上的0~30V穩壓電源調節到小於24V，接到傳感器實驗模塊“0~24V轉動電源”輸入端。
5．調節0~30V直流穩壓電源輸出電壓（+24V以下），使轉盤的轉速發生變化，觀察頻率/轉速錶顯示的變化，並用虛擬示波器觀察光電轉速傳感器輸出波形。
五、注意事項
1．轉動源的正負輸入端不能接反，否則可能擊穿電機裏面的晶體管。
2．轉動源的輸入電壓不可超過24V，否則容易燒燬電機。
3．光電轉速傳感器中+5V電源不能接錯，否則會燒燬光電傳感器。
六、思考題
根據上面實驗觀察到的波形，分析為什麼方波的高電平比低電平要寬。
傳感器實驗報告五
姓名 江璐 學號 1315212017 班級 電子二班 時間 2015.12.2 實驗題目 CC2530基礎實驗
一：實驗設備
1、硬件：教學實驗箱、PC機。
2、軟件：PC機操作系統Windows 98(2000、XP)+IAR開發環境。
二:實驗
（一）光照傳感器採集實驗
1、實驗目的
（1）掌握光照傳感器的操作方法。
（2）掌握光照傳感器採集程序的編程方法。
2、實驗內容
在IAR集成開發環境中編寫光照傳感器採集程序。
3、相關電路圖
4、程序
5、實驗現象
（二）人體感應傳感器採集實驗
1、實驗目的
（1）掌握人體感應傳感器的操作方法。
（2）掌握人體感應傳感器採集程序的編程方法。
2、實驗內容
在IAR集成開發環境中編寫體感應傳感器採集程序。 3.相關電路圖
4、程序
5、實驗現象
人靠近人體感應器的時候D2、D3燈閃亮，遠離時燈滅。
（三）震動傳感器採集實驗
1、實驗目的
（1）掌握震動傳感器的操作方法。
（2）掌握震動傳感器採集程序的編程方法。
2、實驗內容
在IAR集成開發環境中編寫震動傳感器採集程序。
3、相關電路圖
4、程序
5、實驗現象
拿起通用調試母板晃動，無晃動時D2、D3燈不亮，有晃動時D2、D3燈閃亮，劇烈晃動時D2、D3燈閃亮頻率加快。
（四）煙霧傳感器採集實驗
1、實驗目的
（1）掌握煙霧傳感器的操作方法。
（2）掌握煙霧傳感器採集程序的編程方法。
2、實驗內容
在IAR集成開發環境中編寫煙霧傳感器採集程序。
3、相關電路圖
4、程序
5、實驗現象
串口調試助手顯示可燃氣體傳感器的輸出值。
三：心得體會
震動傳感器採集程序時一直沒有用，後面才發現少了程序，加上後就可以正常運行了。
實驗一 開關式霍爾傳感器測轉速實驗
一、實驗目的：瞭解開關式霍爾傳感器測轉速的應用
二、基本原理：開關式霍爾傳感器是線性霍爾元件的輸出信號經放大器放大，再經施密特觸發器整形成矩形波（開關信號）輸出的傳感器。開關式霍爾傳感器測轉速的原理圖如圖所示：當被測圓盤上裝有隻磁性體時，圓盤每轉一週，磁場變化6次，開關式霍爾傳感器就同頻率f相應變化輸出，再經轉速錶顯示轉速n。
三、實驗儀器：傳感器實驗台
四、實驗步驟：
1、根據圖將霍爾轉速傳感器安轉於霍爾架上，傳感器的端面對準轉盤上的磁鋼並調節升降杆使傳感器端面與磁鋼之間的間隙大約為2~3mm。
2、將主機箱中的轉速調節電源0~24V旋鈕調到最小（逆時針方向轉到底）後接入電壓表（電壓表量程切換開關打到20V檔）：其它接線按圖所是連接（注意霍爾轉速傳感器的三根引線的序號）：將頻頻轉速錶的開關按到轉速檔。
3、檢查接線無誤後合上主機箱電源開關，在小於12V範圍內（電
壓表監測）調節主機箱的轉速調節電源（調節電壓改變直流電機電驅電壓），觀察電機轉動及轉速錶的現實情況。
4、從2V開始記錄，每增加1V相應電機轉速的數據（待電機轉速穩定後讀取數據）；畫出電機的V-n（電機電驅電壓與電機轉速的關係）特性曲線，實驗完畢，關閉電源。
五、思考題：
利用開關式霍爾傳感器測轉速時被測對象要滿足什麼條件？
實驗二
磁電式傳感器測轉速實驗
一、實驗目的：瞭解磁電式測量轉速的原理。
二、基本原理：磁電傳感器是一種將被測物理量轉化成為感應電勢的傳感器，也稱為電 動式傳感器。根據電磁感應定律，一個匝數為N的線圈在磁場中切割磁力線時穿過線圈的磁通量發生變化，線圈兩端就會產生感應電勢，線圈中感應電勢為：eNddBNS 。在線圈匝數一定的情況下，感應電勢的大小與穿過該線圈的磁dtdt通變化率成正比。當傳感器的線圈匝數和永久磁鋼選定（即磁場強度已定）後，使穿過線圈的磁通量發生變化的方法有兩種：一種是讓線圈和磁力線作相對運動，即利用線圈切割磁力線而使線圈產生感應電勢；另一種則是把線圈和磁鋼部固定，靠銜鐵運動來改變磁路中的磁阻，從而改變通過線圈的磁通。因此，磁電式傳感器可分為兩大類型：動磁式及可動銜鐵式（即可變磁阻式）。本實驗應用動磁式磁電傳感器，實驗原理框圖如圖20-1所示。當轉動盤上嵌入6個磁鋼時，轉動盤每轉一週磁電傳感器感應電勢e產生6次的變化，感應電勢e通過放大，整形由頻率表顯示f，轉速n=10f。
三、需用器件與單元：
0~24V直流穩壓電源、電壓表、頻頻/轉速錶；磁電式傳感器、轉動源。
四、實驗步驟：
磁電式轉速傳感器測速試驗除了傳感器不用接電源外（傳感器探頭中心與轉盤磁鋼 對準），其它完全與開關式霍爾傳感器測轉速原理相同；請按圖20-2示意按裝、接線並按照實驗九中的步驟做實驗。實驗完畢，關閉電源。
五、思考題：
磁電式轉速傳感器測很低的轉速時會降低精度，甚至不能測量。如何創造條件保證磁電式轉速傳感器正常測轉速？能説明理由嗎？
實驗三
光纖位移傳感器
一、實驗目的：瞭解光纖位移傳感器的工作原理和性能。
二、基本原理：光纖傳感器是利用光纖的特性研製而成的傳感器。光纖具有很多優異的性能，例如：抗電磁干擾和原子輻射的性能，徑細、質軟、重量輕的機械性能，絕緣、無感應的電氣性能，耐水、耐高温、耐腐蝕的化學性能耐等，它還能夠在人達不到的地方（如高温區），或者對人有害的地區（如核輻射區），起到人的耳目作用，而且還能超越人的生理界限，接受人的感官所感受不到的外界信息。
光纖傳感器主要分為兩種：功能型光纖傳感器及肺功能型光纖傳感器（也稱為物性性和結構型）。功能型光纖傳感利用對外界信息具有敏感能力和檢測功能的光纖，構成“傳”和“感”合為一體的傳感器。這裏光纖不僅起傳光的作用，而且還起敏感作用。工作時利用檢測量去改變描述光束的一些基本參數，如光的強度、相位、偏振、頻率等，它們的改變反應了被測量的變化。由於對光信號的檢測通常使用光電二極管等光電元件，所以光的那些參數的變化，最終都要被光接受器接受並被轉化成強度及相位的變化。這些變化信號處理後，就可得到被測的物理量。應用光纖傳感器的這種特性可以實現力，壓力、温度等物理參數的測量。非功能型光纖傳感器主要是利用光纖對光的傳輸作用，由其它敏感元件與光纖信息傳輸同路組成測試系統，光纖在此僅起傳輸作用。
本實驗採用的是傳光型光纖傳感器，它由兩束光纖混合後，組成Y形光纖，半圓分佈即雙D分佈，一束光纖端部與光源相接發射光束，另一束端部與光電轉換器相接接受光束。兩光束混合後的端部是工作端亦稱探頭，它與被測物體相距d,由光源發出的光纖傳到端部出射後再經被測體放射回來，另一束光纖接收光信號由光電器轉換器轉化成電量，如圖26-1。
傳光型光纖傳感器位移量測是根據傳送光纖的光場與受訊光纖交叉地方視景做決定。當光纖探頭與被測物體接觸或零間隙時（d=0），則全部傳輸光量直接被反射至傳輸光纖。沒有提供光給接收端之光纖，輸出訊號便增大，當探頭與被測物之距離增加時，接受端之光纖接受之光量也越多，輸出訊號便增大，當探頭與被測物之距離增加到一定值時，接受端光纖全部被照明為止，此時也被稱之為“光峯值”。達到光峯值後，探針與被測物之距離繼續增加時，將造成放射光擴散或超過接收端接收視野。使得輸出信號與量測距離成反比例關係。如圖26-2曲線所示，一般都選用線性範圍較好的前坡為測試區域。
三、器件與單元：
直流穩壓電源、萬用電表、Y型光纖傳感器、測微頭、反射面（拋光鐵圓片）
四、實驗步驟：
1、觀察光纖結構，兩根多模光纖組成Y型位移傳感器，將兩根光纖尾部端面（包括鐵部）對準自然光照射，觀察探頭端面現象，當其中一根光纖的尾部端面用不透光紙擋住時，在探頭端觀察半圓雙D型結構。
2、按圖安裝接線，注意：（1）安裝光纖時，要用手捏住兩根光纖尾部的包鐵部份輕輕插入光電座中，不能用手拔捏光纖的黑色包皮部分，插入時不能用力，
給你個參考:
1、光敏電阻的工作原理
在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過，受到適當波長的光線照射時，電流就會隨光強的增加而變大，從而實現光電轉換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個電阻器件，使用時既可加直流電壓，也可以加交流電壓。 光敏電阻是採用半導體材料製作，利用內光電效應工作的光電元件。它在光線的作用下其阻值往往變小，這種現象稱為光導效應，因此，光敏電阻又稱光導管。它的工作原理是：用於製造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導體。通常採用塗敷、噴塗、燒結等方法在絕緣襯底上製作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，然後接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內，以免受潮影響其靈敏度。光敏電阻的原理結構如圖所示。在黑暗環境裏，它的電阻值很高，當受到光照時，只要光子能量大於半導體材料的禁帶寬度，則價帶中的電子吸收一個光子的能量後可躍遷到導帶，並在價帶中產生一個帶正電荷的空穴，這種由光照產生的電子—空穴對增加了半導體材料中載流子的數目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。光照愈強，阻值愈低。入射光消失後，由光子激發產生的電子—空穴對將逐漸複合，光敏電阻的阻值也就逐漸恢復原值。
2、光敏二極管工作原理：
光敏二極管在電路中一般處於反向工作狀態。在沒有光照時，反向電阻很大，反向電流很小，只有很微弱的暗電流。當有光照時，光子打在pn結附近，於是在pn結附近產生電子-空穴對，它們在pn結內部電場作用下作定向運動，形成光電流。光照越強，光電流越大大。
3、光敏三極管工作原理
《傳感器原理》課程實驗教學大綱
一、適用專業: 自動化
二、教學目標：通過實驗驗證和鞏固所學的理論知識，能夠運用所學的理論知識掌握分析和處理問題的方法。訓練實驗技能，掌握傳感器的應用方法與技巧。認真觀察現象，正確檢查和判斷。正確地書寫實驗報告，分析實驗結果。培養實際動手能力和嚴謹、實事求是的科學態度。
要求：
1．熟悉傳感器的基本原理，掌握應用的領域與和範圍，能夠正確組成控制系統
2．掌握基本實驗技能，能夠正確使用實驗儀並對實驗現象加以分析和判斷。
3．能正確連接實驗電路，合理佈線和安排儀器，分析並排除故障。
4、正確地書寫實驗報告，分析實驗結果
三、實驗教學學時數：6學時
四、實驗內容：
實驗一三種橋路性能比較（驗證性）（2學時）
1、實驗目的：熟悉實驗設備，掌握箔式應變片式傳感器及組橋原理。
2、基本技能訓練內容：熟悉實驗設備及應片式傳感器的工作原理及應用軟件的使用方法，觀察金屬箔式應變片的結構、貼片方式以及接橋方式；測試應變樑變形的應變輸出；比較應變片不同接橋方式對電橋輸出結果的影響，。
3、主要儀器設備和藥品：CSY2000傳感器與檢測技術實驗台，應變式傳感器實驗模板、數顯表、萬用表、計算機。
4、實驗方法：根據測量原理，將應片式傳感器橋路與實驗台連接，並運行軟件進行主要測試。
5、實驗報告要求：寫出應片式傳感器和橋路測量的工作原理、運行分析和説明。
實驗二差動變壓器性能實驗（驗證性）（2學時）
1、實驗目的：熟悉實驗設備，掌握差動變壓器原理和特性。
2、基本技能訓練內容：熟悉實驗設備及差動變壓器的工作原理及應用軟件的使用方法。
3、主要儀器設備和藥品：CSY2000傳感器與檢測技術實驗台，差動變壓器模板，測微頭，示波器，差動變壓器，音頻信號源、萬用表、計算機。
4、實驗方法：根據測量原理，將差動變壓器與差動變壓器模板及實驗台連接，並運行軟件進行主要測試。
5、實驗報告要求：寫出差動變壓器的工作原理、運行分析和説明。
實驗三壓力傳感器的壓力測量實驗（驗證性）（2學時）
1、實驗目的：熟悉實驗設備，掌握擴散硅壓阻式壓力傳感器測量壓力的原理和方法。
2、基本技能訓練內容：熟悉實驗設備及壓力傳感器的工作原理及應用軟件的使用方法。
3、主要儀器設備和藥品：CSY2000傳感器與檢測技術實驗台，壓力源，壓力錶，壓力傳感器及實驗模板，流量計，數顯單元，計算機。
4、實驗方法：根據測量原理，將壓力傳感器模板與實驗台連接，並運行軟件進行主要測試。
5、實驗報告要求：寫出壓力傳感器測量的工作原理、運行分析和説明
實驗四電容式傳感器的特性實驗（綜合性）（2學時）
1、實驗目的：熟悉實驗設備，掌握掌握電容式傳感器的工作原理和測量方法。
2、基本技能訓練內容：熟悉實驗設備及電容式傳感器的工作原理及應用軟件的使用方法。
3、主要儀器設備和藥品：CSY2000傳感器與檢測技術實驗台，低通濾波模板，示波器，數顯單元，計算機。
4、實驗方法：根據測量原理，將傳感器安裝在模板上並與實驗台連接，並運行軟件進行主要測試。
5、實驗報告要求：寫出電容式傳感器測量的工作原理、運行分析和説明。
五、考核方式：
根據實驗報告、實驗中的動手能力和解決實際問題的能力以及實驗報告進行綜合考核。實驗教學部分成績占課程總成績的10%。
六、實驗教科書、參考書：
《CSY2000傳感器與檢測技術實驗台實驗指南》杭州賽特傳感技術有限公司 説明：大綱中列舉的4個實驗題目每學期可根據實際情況選擇3個題目做為實驗題目，教師根據實際情況選擇實驗題目。
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