传感器技术(软件)实验指导书

传感器技术(软件)实验指导书内容摘要：

精度更高。 热电阻测温原理：利用导体电阻随温度变化的特性，热电阻用于测量时，要求其材料电阻温度系数大，稳定性好，电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。 常用铂电阻和铜电阻、铂电阻在 0－ ℃以内，电阻 Rt 与温度 t 的关系为： Rt=Ro(1+At+Bt2) Ro 系温度为 0℃时的电阻。 本实验 Ro＝ 100℃。 A＝ 10－ 2／℃， B＝－ 10－ 7／℃ 2，铂电阻现是三线连接，其中一端接二根引线主要为消除引线电阻对测量的影响。 21 热电偶测温原理：当两种不同的金属组成回路，产生的二个接点有温度差，会产生热电势，这就是热电效应。 温度高的接点就是工作端，将其置于被测温度场配以相应电路就可间接测得被测温度值。 三、 实验仪器 ⒈ 实验平台 ； ⒉ 温度控制单元、加热源、铂热电阻 ； ⒊ 集成温度传感器、温度传感器实验模板、两端有插头的 100Ω 电阻一个、数显单元； ⒋ 铜导线若干 ； 5. 计算机及 软件。 四、 实验步骤 仪表操作： 将 Pt100 传感器按入主控箱调节仪单元中的“ Pt100 输入”端口（传感器引线标记相同的两根接入“ Pt100 输入”上方二端口，传感器另外一根引线接入“ Pt100 输入”下方一端口）；合上主控箱的漏电保护开关为 ON，再合上调节仪单元中的“温度开关”为开，合上“控制方式”开关为内。 仪表参数设置：按住 SET 键并保持 2 秒钟，进入参数设置状态， PV 显示 菜单， SV 显示相应 PV 菜单的参数值。 再按一下 SET 键 ┅┅ 仪表依次显示菜单及各参数值。 此时，分别按 ▲、▼、 键可进行参数值数据修改。 按住 ▲ 键不放，接着按 ▼ 键，可返回显示上一参数。 先按住 键不放接着按 SET 键可退出 参数设置状态。 如果没有按键操作，约 30秒后仪表会自动退出参数设置状态。 参数设定表： 22 参数（菜单）代号 参数含义 说 明 设置值 HIAL 上限报警 必须设置 在实验温度值 LOAL 下限报警 必须设置（随 HIAL 改 动） 在实验温度值 参数（菜单）代号 参数含义 说 明 设置值 dHAL 正偏差报警 取消报警 9999 dLAL 负偏差报警 取消报警 9999 dF 回差 可设 0～ 0 ctrl 控制方式 允许从面板启动（ AT）自整定功能 1 M50 保持参数 可不人为设置，由 AT 自动设置 107 P 速率参数 可不人为设置，由 AT 自动设置 364 t 滞后时间 可不人为设置，由 AT 自动设置 113 ctl 输出周期 0． 5～ 2 秒 10 Sn 输入规格 K 设 1 E 设 5 0～ 5V 设 34 Pt100 设 21 21 dIP 小数点位置 小数点位数（分辨率） 设 1（分辨率℃ ） dIL 输入下限显示值 无效 不设 (默认值 ) dI 输入上限显示值 无效 不设 (默认值 ) CJC 热电偶冷端补偿温度 Pt100 铂电阻无效 不设 (默认值 ) SC 主输入平移修正 可修正仪表的显示误差 0 OP1 输出方式 时间比例输出方式必须设 2 2 OPL 输出下限 无效 0 OPH 输出上限 无效 100 CF 系统功能选择 调节输出正、反作用（ 1 正、 0 反） 2 bAud 兼报警定义 上限报警 继电器输出 17 Addr 地址 无效 0 dL 输入源波 0～ 20 1 23 run 运作状态 1 自动； 0 手动 2 LOC 参数修改级别 不准改动 808 不设（默认值808） EPI— EP8 现场参数定义 不改动 不设（默认值） 1．将 Pt100 传感器插入三源板温度源的测试孔中，作为调节仪的标准输入传感器，另一测试孔插入 AD590 集成温度传感器。 将主控箱面板上“显示选择”切换开关打到 20V挡，实验模板的输出 Vo2 端、 ⊥ 端分别与 主控箱电压表输入 Vi 端、 ⊥ 端相连，再将 实验模板 15V、 ⊥、 +15V 端分 别与 主控箱稳压电源 V0 中的 15V、 ⊥、 +15V 端相连。 将温度传感器实验模板中放大器的输入端 R R6 短接后逆时针轻轻地调节 RW2 到底，调节RW3 使电压表数显为 0。 2．将主控箱中的“电压选择”切换开关打到 177。 4V 档，拆去模板中的短接线，按图11 接线。 把集成温度传感器 AD590 的引线接入模板 a、 b 端，再将 a 端、 ⊥ 端分别连接到 主控箱中 177。 2V～ 177。 10V 稳压电源输出 Vout 端和 ⊥ 端。 此时电压表的显示值为 AD590 在室温时的输出值。 图 5－ 1 集成温度传感器实验原理图 3. 将三源板温度单元中的电源引线接入主控箱 调节仪的加热插座中。 4．根据以上参数设定表设定经常改动的参数。 如假设仪表已根据参数设定表设定好。 现在要做温度实验温度值为 40℃ 时，只要进行以下参数修改： 24 ①按住 SET 键约 2 秒，进入参数设置状态。 PV 显示 HIAL，按▲或▼键使 SV 显示。 ②按一下 SET 键， PV 显示 LOAL，按▲或▼键使 SV 显示。 ③按一下 SET 键??重复按 SET 到 PV 显示 ctrl时，按▲或▼键使 SV显示 1。 ④先按住 键不放接着按 SET 键可退出 参数设置状态，或不按任何键等待 30 秒后自动 退出 参 数设置状态，返回仪表正常显示状态。 此时 ，按▲或▼键使 SV 显示需要作实验的温度值。 ⑤按住 键并保持约 2 秒，此时仪表 AT 指示灯亮，启动自整定工作状态，自动设置M50、 P、 t 参数进行自动调节温度。 ⑥等待仪表 PV 显示恒定时，记录主控箱电压表的显示值。 5．初始实验温度值设定为 40℃，每隔 5℃读取数显表值，将结果添入下表 5－ 1。 五、 实验数据处理与分析 由实验记录的表 5－ 1 数据 ， 画出 输出电压 与 温度 的 非线性曲线。 表 5－ 1 T（ ℃ ） V(mV) 25 利用 表 5－ 1 数据，计算在此范围内集成温度传感器的非线性误差。 六、思考题 1． 如何根据测温范围和精度要求选用温度传感器。 2．通过温度传感器的实验，对各类温度传感器的使用范围有何认识。 3．对温度标定有何认识。 成绩给定 ： 实验预习 操作过程 数据分析 思考题 综合成绩 教师签字： 26 实验 六 光电式传感器特性实验（综合性） 一、实验目的 1. 了解光电式传感器的原理以及光电传感器类型、特性。 2. 熟悉和掌握光电传感器的测量转速的原 理、方法及应用。 3. 本实验为光电传感器特性测量和光电传感器的应用两部分内容的综合。 二、实验原理 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管，发光管发出的光源在转盘上反射后由光电管接受转换成电信号，由于转盘上有 6 个孔，形成相间的 6 个间隔，转动时将获得与转速及黑白间隔数有关的脉冲，将电脉冲进行计数处理即可得到转速值。 三、 实验仪器 ⒈ 实验平台 ； ⒉ 调节仪单元、频率转速表； ⒊ 转动源（含光电传感器）、 +5V 直流稳压电源及 2－ 24V 转速调节电源； ⒋ 铜导线若干 ； 5. 计算机及 软件。 四、 实验步骤 （ 一 ）要求：利用所列实验单元，实现测量光电传感器的特性。 参考步骤如下： 1．光 电转速传感器已安装在转动电源板上，把三源板上的＋ 5V、地、光电输出端分 27 别与主控箱上的＋ 5V、地、频率 /转速表的 Fin 相连。 频率 /转速表转换开关打到转速档。 将转动源 2－ 24V 输出旋到最小。 2．电源板上 2－ 12V 输入端与主控箱上的转速调节源相连。 3．转动电源板上 2－ 12V 输入端与主控箱上的数显表 Vin、地相连。 4．。