前 言

感谢您使用本公司的产品。您能成为我们的用户，是我们莫大的荣幸。

杭州赛特传感技术有限公司是经工商管理部门登记、注册、拥有生产、经营许可证的独立法人企业。公司已通过ISO9001：2000国际质量体系认证。拥有一支高水平的技术队伍，教授、高级工程师、工程师、技术员占一半以上比例，本公司将不断向用户提供更好、更新的产品。

SET传感器实验仪主要用于大、中专、及职业、师范院校开设的“自动检测技术”、“传感器原理与技术”、“工业自动化控制”、“非电量电测技术”、“光电变换技术”等课程的实验教学。

本实验指导书是在原实验指南的基础上广泛征求了全国许多师生的意见后改编的。在编写上我们力求有较大的适应面便于学生独立操作而深入思考。 SET传感器系统实验仪上采用的大部分传感器虽是教学传感器（透明结构便于教学）但其结构与线路是工业应用的基础。希望通过实验帮助广大学生加深理解课本知识，学会作为一个科技工作者应具有的动手能力、操作技能及分析与解决问题的能力。当然，由于编写者时间、水平、精力所限，难免有疏漏谬误之处，热切期望您的赐教！

本实验指导书第二章每个实验中都有注意事项。希望学生认真阅读，谨慎操作，否则容易引起器件损坏。如果您在SET实验仪使用中发现问题，请打我们的服务热线：0571-85126284、85124287谢谢您的合作！

目 录

第一章 产品说明????????????????????????? 1 第二章 实验指导???????????????????????? 7 一、金属箔式应变片性能—单臂电桥???????????????? 7 二、金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较??????????? 10

三、金属箔式应变的温度效应及补尝??????????????? 12 四、热电偶的原理及分度表的应用???????????????? 14

五、移相器实验????????????????????????? 18 六、相敏检波器实验??????????????????????? 20 七、金属箔式应变片—交流全桥?????????????????? 22 八、激励频率对交流全桥的影响?????????????????? 24

九、交流全桥的应用—振幅测量之一???????????????? 25 十、交流全桥的应用—电子秤之一????????????????? 25 十一、差动变压器（互感式）的性能???????????????? 27 十二、差动变压器（互感式）零点残余电压的补尝?????????? 29

十三、差动变压器（互感式）的标定???????????????? 30 十四、差动变压器（互感式）的应用—振幅测量之二????????? 31 十五、差动变压器（互感式）的应用—电子秤之二?????????? 32 十六、差动螺管式（自感式）传感器的静态位移性能????????? 32 十七、差动螺管式（自感式）传感器的振幅测量??????????? 33 十八、激励频率对差动螺管式传感器的影响????????????? 35 十九、电涡流传感器的静态标定?????????????????? 36 二十、被测体材料对电涡流传感器特性的影响???????????? 37 二十一、电涡流传感器的应用—振幅测量之三???????????? 37 二十二、电涡流传感器的应用—电子秤之三????????????? 38

二十三、霍尔式传感器的直流激励特性??????????????? 39 二十四、霍尔传感器的应用—电子秤之四?????????????? 40 二十五、霍尔式传感器的交流激励特性??????????????? 41 二十六、霍尔式传感器的应用—振幅测量之四???????????? 41

二十七、磁电式传感器的性能??????????????????? 43

二十八、压电传感器的动态响应实验???????????????? 44 二十九、压电传感器引线电容对电压放大器的影响、电荷放大器???? 45 三十、差动变面积式电容传感器的静态及动态特性???????? 46 三十一、双平行梁的动态特性—正弦稳态响应???????? ?? 47 三十二、综合传感器—平力衡式传感器????????????? 48 三十三、半导体扩散硅压阻式压力传感器实验?????????? 49 三十四、光纤位移传感器静态实验??????????????? 51 三十五、光纤位移传感器的动态实验（一）??????????? 52 三十六、光纤位移传感器的动态实验（二）??????????? 53 三十七、PN结温度传感器测温实验??????????????? 53 三十八、热敏电阻演示实验?????????????????? 55 三十九、气敏传感器（MQ3）实验??????????????? 55

四十、湿敏电阻（RH）实验?????????????????? 57 四十一、热释电传感器???????????????????? 58 四十二、光电开关的转速测量实验??????????????? 60 四十三、硅光电池?????????????????????? 60 四十四、光敏电阻?????????????????????? 61 第三章 附录???????????????????????? 63 附录一、电路图原理??????????????????? 63 附录二、传感器安装示意图???????????????? 73 附录三、《微机数据采集系统软件》使用说明书??????? 76 附录四、部分问题提示?????????????????? 82 备注：

1、实验一到实验三十二为SET系列实验仪的通用实验，实验三十三到实验 四十为998型实验仪专用实验，实验四十一到实验四十四为“+”型实验仪 专用实验。

2、在实验内容中有*号的实验项目为998型（带电子秤）专用实验 3、请按封面上的机型选择来确定实验内容。

第一章 产品说明

一、SET传感器实验仪简介（SET-910、910A、998A、998+、998B、998B+等六种型号）

实验仪主要由四部分组成：传感器安装台、显示与激励源、传感器符号及引线单元、处理电路单元。

传感器安装台部分：装有双平行振动梁（应变片、热电偶、PN结、热敏电阻、加热器、压电传感器、梁自由端的磁钢）、激振线圈、双平行梁测微头、光纤传感器的光电变换座、光纤及探头、小机电、电涡流传感器及支座、电涡流传感器引线Φ3.5插孔、霍尔传感器的二个半圆磁钢、振动平台（圆盘）测微头及支架、振动圆盘（圆盘磁钢、激振线圈、霍尔片、电涡流检测片、差动变压器的可动芯子、电容传感器的动片组、磁电传感的可动芯子）、半导体扩散硅压阻式差压传感器、气敏传感器及湿敏元件安装盒，热释电传感器、光电开关、硅光电池、光敏电阻元件安装盒，具体安装部位参看附录三。

备注：SET系列传感器实验仪的传感器具体配置根据需方的合同安装。

显示及激励源部分：电机控制单元、主电源、直流稳压电源（±2V - ±10V分5档调节）、F/V数字显示表（可作为电压表和频率表）、（5mV-500mV)、音频振荡器、低频振荡器、±15V不可调稳压电源。

实验主面板上传感器符号单元：所有传感器（包括激振线圈）的引线都从内部引到这个单元上的相应符号中，实验时传感器的输出信号（包括激振线圈引入低频激振器信号）按符号从这个单元插孔引线。

处理电路单元：电桥单元、差动放大器、电容变换放大器、电压放大器、移相器、相敏检波器、电荷放大器、低通滤波器、涡流变换器等单元组成。

CYS实验仪上配上一台双线(双踪)通用示波器可做几十种实验.教师也可以利用传感器及处理电路开发实验项目.

二、主要技术参数、性能及说明

（一）传感器安装台部分：

双平行振动梁的自由端及振动圆盘下面各装有磁钢，通过各自测微头或激振线圈,接入低频激振器V0可做静态或动态测量。

应变梁：应变梁采用不锈钢片，双梁结构端部有较好的线性位移。(或采用标准双孔悬臂梁传感器应变梁)

1．差动变压器（电感式）

量程：≥5mm 直流电阻：5Ω-10Ω由一个初级、二个次级线圈绕制而成的透明空心线圈，铁芯为软磁铁氧体。 2．电涡流位移传感器

量程：≥1mm 直流电阻：1Ω-2Ω 多股漆包线绕制的扁平线圈与金属涡流片组成。 3．霍尔式传感器

量程：±≥2mm 直流电阻：激励源端口800Ω-1.5KΩ；输出端口300Ω-500Ω 日本JVC公司生产的线性半导体霍尔片，它置于环形磁钢构成的梯度磁场中。 4．热电偶 直流电阻：10Ω左右 由两个铜一康铜热电偶串接而成，分度号为T，冷端温度为环境温度。 5．电容式传感器

量程：±≥2mm 由两组定片和一组动片组成的差动变面积式电容。 6．热敏电阻

半导体热敏电阻NTC：温度系数为负，25℃时为10KΩ。 7．光纤传感器

由多模光纤、发射、接收电路组成的导光型传感器，线性范围≥2mm。 红外线发射、接收、直流电阻：500Ω-2.5kΩ 2×60股Y形、半圆分布。 8．半导体扩散硅压阻式压力传感器 量程：10Kpa（差压） 供电：≤6V

美国摩托罗拉公司生产的MPX型压阻式差压传感器。 9、压电加速度计

PZT-5压电晶片和铜质量块构成。谐振频率：≥10KHZ，电荷灵敏度：q≥20pc/g。 10．应变式传感器

箔式应变片电阻值：350Ω、应变系数：2，平行梁上梁的上表面和下梁的下表面对应地贴有4片应变片，受力工作片分别用符号↑ 和 ↓ 表示。在910、998B型仪器中，横向所贴的两片为温度补偿片，用符号 表示。 11．PN结温度传感器

利用半导体P-N结良好的线性温度电压特性制成的测温传感器，能直接显示被测温度。灵敏度：-2.1mV/℃。 12.磁电式传感器 0.21φ×1000

直流电阻：30Ω-40Ω由线圈和动铁（永久磁钢）组成，灵敏度：0.5v/m/s 13.气敏传感器 MQ3（酒精）：测量范围：50-200ppm。 14.湿敏电阻

高分子薄膜电阻型（RH）：几兆Ω-KΩ响应时间：吸湿、脱湿小于10秒。 温度系数：0.5RH%/℃ 测量范围：10%-95% 工作温度：0℃-50℃ 15.光电开关：（反射型）

16.光敏电阻：cds材料：几Ω-几MΩ 17.硅光电池：Si日光型

18.热释电红外传感器：远红外式 （二）信号及变换

1．电桥：用于组成直流电桥，提供组桥插座，标准电阻和交、直流调平衡网络。

2．差动放大器 通频带0~10kHz 可接成同相、反相，差动结构，增益为1-100倍的直流放大器。

3．电容变换器 由高频振荡，放大和双T电桥组成的处理电路。 4．电压放大器 增益约为5倍 同相输入 通频带0～10KHz

5. 移 相 器 允许最大输入电压10Vp-p 移相范围≥±20°（5KHz时）