还剩7页未读,继续阅读
文本内容:
一、实验目的
1.了解热电偶的结构及测温工作原理;
2.掌握热电偶校验的基本方法;
3.学习如何定期检验热电偶误差,判断是否及格
二、实验内容和要求观察热电偶,了解温控电加热器工作原理;通过对K型热电偶的测温和校验,了解热电偶的结构及测温工作原理;掌握热电偶的校验的基本方法;学习如何定期检验热电偶误差,判断是否合格
三、实验原理
(1)由两根不同质的导体熔接而成的闭合回路叫做热电回路,当其两端处于不同温度时则回路中产生一定的电流,这表明电路中有电势产生,此电势即为热电势图1-1热电偶测温原理试验台图(1-1)中T为热端,To为冷端,热电势
(2)以K分度热电偶作为标准热电偶来校准E分度热电偶
四、实验所需部件K(也可选用其他分度号的热电偶)、E分度热电偶、温控电加热炉、温度传感器实验模块、数字电压表
五、实验步骤:1观察热电偶结构可旋开热电偶保护外套,了解温控电加热器工作原理温控器作为热源的温度指示、控制、定温之用温度调节方式为时间比例式,绿灯亮时表示继电器吸合电炉加热,红灯亮时加热炉断电温度设定拨动开关拨向“设定”位,调节设定电位器,仪表显示的温度值℃随之变化,调节至实验所需的温度时停止然后将拨动开关扳向“测量”侧,接入热电偶控制炉温注首次设定温度不应过高,以免热惯性造成加热炉温度过冲2首先将温度设定在50℃左右,打开加热开关,加热电炉电源插头插入主机加热电源出插座,热电偶插入电加热炉内,K分度热电偶为标准热电偶,冷端接“测试”端,E分度热电偶接“温控”端,注意热电偶极性不能接反,而且不能断偶,万用表置毫伏档,当钮子开关倒向“温控”时测E分度热电偶的热电势,待设定炉温达到稳定时用电压表毫伏档分别测试温控E和测试K两支热电偶的热电势直接用电压表在热电偶接线端测量,钮子开关还是保持倒向“E”分度热电偶方向每支热电偶至少测两次求平均值,并将结果填入表l-lo3继续将炉温提高到70℃、90℃、110℃130℃和150℃,重复上述实验,观察热电偶的测温性能,并将对应结果填入下表4因为热电偶冷端温度不为0℃,则需对所测的热电势值进行修正E T,To=ET,tl+ETl,T0实际电动势=测量所得电势+温度修正电势查阅热电偶分度表,上述测量与计算结果对照5校热电偶热电势与标准热电偶温度的绝对误差为,相对误差为
六、注意事项
1、加热炉温度请勿超过200℃,当加热开始,热电偶一定要插入炉内,否则炉温会失控,同样做其它温度实验时也需用热电偶来控制加热炉温度
2、因为温控仪表为E分度,加热炉的温度就必须由E分度热电偶来控制,E分度热电偶必须接在面板的“温控”端所以当钮子开关倒向“测试”方接入K分度热电偶时,数字温度表显示的温度并非为加热炉内的温度
七、思考题将平台上的热电偶转换开关打向左边,显示的温度值是否正确?为什么?答将转换开关打向左边,指示温度是标准热电偶K测试点温度,显示的温度与E分度热电偶有差别当转换开关转向K分度热电偶时,温度数字温度并非为加热炉内温度,会引起误差被测量温度热电偶50℃70℃90℃110℃130℃150℃第次测量
1.
52.
745.
46.781第次测量
1.
52.
745.
46.782第3次测量
1.
52.
745.
46.78标准热电偶K mv平均电势
1.
52.
745.
46.78修正电势
0.
8790.
8790.
8790.
8790.
8790.879分度表温度58℃87℃119℃154℃186℃206℃
10.7第次测量
2.
34.
16.
28.
413.
2110.7第次测量
2.
34.
16.
28.
413.
1210.7第3次测量
2.
44.
26.
28.
313.1被校热电偶
10.7E平均电势
2.
3334.
1336.
28.
36713.133修正电势
1.
1931.
1931.
1931.
1931.
1931.19357℃85℃115℃147℃179℃211℃分度表温度绝对误差1℃2℃4℃7℃7℃5℃两偶温度误差相对误差2%
2.30%
3.40%
4.50%
3.80%
2.40%室温:22℃
一、实验目的
1.了解光纤位移传感器的结构和工作原理,
2.掌握光纤位移传感器的输入一输出特性
二、实验内容和要求光纤传感技术是适随着光纤通信和集成光学技术而发展起来的新型传感技术通过光纤位移传感器来测量位移,掌握这种传感器的特性本光纤传感器为反射式,光纤采用Y型结构,两束多模光纤合并于一端组成光纤探头,一束作为接收,另一端作为光源发射,近红外二极管发出的近红外光经光源光纤照射至被测物,由被测物反射的光信号经接收光纤传输至光电转换器转换为电信号,反射光的强弱与反射物与光纤探头的距离成一定的比例关系,通过对光强的检测就可得知位置量的变化
三、实验原理反射式光纤传感器工作原理如图2-1所示,光纤采用Y型结构,两束多模光纤合并于一端组成光纤探头,一束作为接收,另一束为光源发射,近红外二级管发出的近红外光经光源光纤照射至被测物,由被测物反射的光信号经接收光纤传输至光电转换器件转换为电信号,反射光的强弱与反射物与光纤探头的距离成一定的比例关系,通过对光强的检测就可得知位置量的变化△接收光纤辛叁台轲一/1光源光纤图2-1反射式光纤位移传感器原理图及输出特性曲线
四、实验所需部件光纤光电转换器、光纤光电传感器实验模块、电压表、示波器、螺旋测微仪、反射镜片
五、实验步骤1观察光纤结构本实验仪所配的光纤探头为半圆型结构,由数百根导光纤维组成,一半为光源光纤,一半为接收光纤
(2)连接主机与实验模块电源线及光纤变换器探头接口,光纤探头装上探头支架,探头垂直对准反射片中央(镀铭圆铁片),螺旋测微仪装上支架,以带动反射镜片位移
(3)开启主机电源,光电变换器V0端接电压表,首先旋动测微仪使探头紧贴反射镜片(如两表面不平行可稍许扳动光纤探头角度使两平面吻合),此时V0输出0,然后旋动测微仪,使反射镜片离开探头,每隔
0.2mm记录一数值并记入表2-1表2-1位移与输出电压表Xmm
00.
20.
40.
60.
811.
21.
41.
61.
80.
2330.
4990.
8071.
2221.
6472.
032.
332.
542.
642.66vvXmm
22.
22.
42.
62.
833.
23.
43.
63.84Vv
2.
612.
532.
422.
32.
172.
031.
91.
781.
661.
551.44位移距离如再加大,就可观察到光纤传感器输出特性曲线的前坡与后坡波形,作出V-X曲线,通常测量用的是线性较好的前坡范围
六、注意事项
(1)光纤请勿成锐角曲折,以免造成内部断裂,端面尤要注意保护,否则会使光通量衰耗加大造成灵敏度下降
(2)每台仪器的光电转换器(包括光纤)与转换电路都是单独调配的,请注意与仪器编号配对使用
(3)实验时注意增益调节,输出最大信号以3V左右为宜,避免过强背景光照射
七、思考题
(2)
(1)为什么要分析线性较好的范围?
(3)答这与光纤传感器的特性有关,当位移达到某一值以后,输出信号与位移不再呈线性关系此时达不到测量目的光纤通信与测量的原理一样吗?答一样,都是把光信号转换成电信号
一、实验目的
1.了解电容式传感器的结构和工作原理,
2.掌握电容式移传感器的输入一输出特性
二、实验原理差动式同轴变面积电容的两组电容片Cxi与Cx2作为双T电桥的两臂,当电容量发生变化时,桥路输出电压发生变化电容变换器低通差放电压表图3-1电容式传感器结构示意图
三、实验所需部件:电容传感器、电容传感器实验模块
四、实验步骤
(1)观察电容传感器结构传感器由一个动极与两个定级组成,连接主机与实验模块的电源线及传感器接口,按图(3-1)接好实验线路,增益适当
(2)打开主机电源,用测微仪带动传感器动极位移至两组定极中间,调整调零电位器,此时模块电路输出为零
(3)前后位移动极,每次
0.5mm,直至动静极完全重合为止,记录数据,并填入表3-1,作出V-X曲线,求出灵敏度表3-1位移与输出电压表
0.
511.
522.
533.54X mmVo v
0.
0210.
0390.
0580.
0780.
10.
1220.
1440.
1634.
555.
566.
577.58X mm
0.
1840.
2050.
2270.
2480.
2720.292Vov
0.
3160.
3388.
599.
51010.5X mmVov
0.
3610.
3850.
4120.
4420.47
五、注意事项电容动极须位于环型定极中间,安装时须仔细作调整,实验时电容不能发生擦片,否则电压信号会发生突变
六、思考题答可检测各种机械的液压,适用于各种导电、非导电液体的液位或粉末状物体的测量。