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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上中 南 大 學(xué) 儀器與自動檢測 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告冶金科學(xué)與工程 院 系 冶金 專 業(yè) 10級試驗(yàn) 班 級 姓 名 陳曉晨 學(xué) 號 同組者 席昭 等 實(shí)驗(yàn)日期 2013 年 4 月 08 日 指導(dǎo)教師 實(shí)驗(yàn)名稱： 電容式傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆娙輦鞲衅鞯慕Y(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 二、實(shí)驗(yàn)儀器： 電容傳感器、電容傳感器模塊、測微頭、數(shù)顯直流電壓表、直流穩(wěn)壓電源 三、實(shí)驗(yàn)原理：電容式傳感器是指能將被測物理量的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種傳感器它實(shí)質(zhì)上是具有一個(gè)可變參數(shù)的電容器。利用平板電容器原理： 式中，S為極板面積，d為極板間距離， 真空介電常數(shù)，介質(zhì)相對介電常數(shù)，由此可以

2、看出當(dāng)被測物理量使或 發(fā)生變化時(shí)，電容量 隨之發(fā)生改變，如果保持其中兩個(gè)參數(shù)不變而僅改變另一參數(shù)，就可以將該參數(shù)的變化單值地轉(zhuǎn)換為電容量的變化。所以電容傳感器可以分為三種類型：改變極間距離的變間隙式，改變極板面積的變面積式和改變介質(zhì)電常數(shù)的變介電常數(shù)式。這里采用變面積式，如圖11-1兩只平板電容器共享一個(gè)下極板，當(dāng)下極板隨被測物體移動時(shí)，兩只電容器上下極板的有效面積一只增大，一只減小，將三個(gè)極板用導(dǎo)線引出，形成差動電容輸出。 圖11-1四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1按圖11-2將電容傳感器安裝在電容傳感器模塊上，將傳感器引線插入實(shí)驗(yàn)?zāi)K插座中。2將電容傳感器模塊的輸出U 接到數(shù)顯直流電壓表。 3接入15

3、V 電源，合上主控臺電源開關(guān)，將電容傳感器調(diào)至中間位置，調(diào)節(jié) Rw，使得數(shù)顯直流電壓表顯示為0（選擇2V 檔）。（Rw確定后不能改動） 4旋動測微頭推進(jìn)電容傳感器的共享極板（下極板），每隔0.2mm記下位移量X 與輸出電壓值V的變化，填入下表X(mm)2020.220.420.620.8V(V)0-0.003-0.005-0.006-0.008X(mm)2121.221.421.621.8V(V)-0.009-0.01-0.011-0.013-0.015五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：1根據(jù)表11-1的數(shù)據(jù)計(jì)算電容傳感器的系統(tǒng)靈敏度S和非線性誤差 。數(shù)據(jù)處理：X(mm)2020.220.420.620.8V

4、(V)0-0.003-0.005-0.006-0.008X(mm)2121.221.421.621.8V(V)-0.009-0.01-0.011-0.013-0.015靈敏度S=-0.0075V/mm六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 通過本次實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們在老師的悉心指導(dǎo)下，了解了電容傳感器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)?？傮w來說，這個(gè)實(shí)驗(yàn)還是比較簡單的。主要的基本原理，在基礎(chǔ)課上都有學(xué)過，因而理解起來相對容易。實(shí)驗(yàn)過程主要就是認(rèn)真去對待，這樣才能盡可能的減小實(shí)驗(yàn)誤差。尤其要注意的一點(diǎn)是，在接入15V 電源，合上主控臺電源開關(guān)，將電容傳感器調(diào)至中間位置，調(diào)節(jié) Rw，使得直流電壓表顯示為零時(shí)后，Rw位置不能再改變了。其實(shí)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們意識到了熟悉原理的重要性。因?yàn)橹挥羞@樣，我們才能從原理的本質(zhì)去解釋實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)所得的結(jié)果。專心-專注-專業(yè)