實(shí) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告

　課程名稱

　 檢測(cè)原理實(shí)驗(yàn)

　 學(xué)生學(xué)院

　 自動(dòng)化學(xué)院

　 專業(yè)班級(jí)

　2014 級(jí)物聯(lián)網(wǎng)(2)班

　學(xué)

　號(hào)

　3114001491

　學(xué)生姓名

　盧 陽

　課程教師

　 潘運(yùn)紅

　2015 年 11 月 23 日

　實(shí)驗(yàn)一

　熱電偶測(cè)溫及校驗(yàn) 一、

　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?與要求 （一）目的：

　1.了解熱電偶的結(jié)構(gòu)及測(cè)溫工作原理；

　 2.掌握熱電偶校驗(yàn)的基本方法；

　 3.學(xué)習(xí)如何定期檢驗(yàn)熱電偶誤差，判斷是否及格。

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　 觀察熱電偶，了解溫控電加熱器工作原理; 通過對(duì) K 型熱電偶的測(cè)溫和校驗(yàn)，了解熱電偶的結(jié)構(gòu)及測(cè)溫工作原理；掌握熱電偶的校驗(yàn)的基本方法；學(xué)習(xí)如何定期檢驗(yàn)熱電偶誤差，判斷是否合格。

　熱 電偶 被

　測(cè)

　量

　 溫

　 度

　二、實(shí)驗(yàn)結(jié) 果和數(shù)據(jù)處理 三、結(jié)論

　 答：根據(jù)國(guó)家頒布的標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)表 1 判斷熱電偶是否合格。

　表 1

　熱電偶溫度允許誤差表 50℃ 70℃ 90℃ 110℃ 130℃ 150℃ 標(biāo)準(zhǔn)熱電偶熱電勢(shì) (mv)

　1 1.7 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3 2 1.6 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3 3 1.6 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3 4 1.6 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3 平均電勢(shì)(mv) 1.63 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3 修正電勢(shì)(mv) 1.495 1.495 1.495 1.495 1.495 1.495 實(shí)際電勢(shì)(mv) 3.125 4.295 5.595 6.995 8.395 9.795 分度表溫度 (℃) 5

　 150 被校熱電偶熱電勢(shì) (mv)

　1 1.0 1.8 2.6 3.5 4.4 5.2 2 1.0 1.8 2.6 3.5 4.4 5.2 3 1.0 1.8 2.6 3.5 4.4 5.2 4 1.0 1.8 2.6 3.5 4.3 5.2 平均電勢(shì)(mv) 1.0 1.8 2.6 3.5 4.38 5.2 修正電勢(shì)(mv) 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 實(shí)際電勢(shì)(mv) 2.0 2.8 3.6 4.5 5.38 6.2 分度表溫度 (℃) 5

　 150 兩偶溫度誤差(℃) 0 1 0 0 1 0 兩偶誤差(Δδ%) 0 2% 0 0 2% 0

　經(jīng) 計(jì) 算，兩偶誤差在允許范圍內(nèi)，故此次試驗(yàn)所用的熱電偶是合格的。

　四、思考題 1. 分析產(chǎn)生校驗(yàn)誤差的各種因素，思考如何處理可以減小誤差？ 答：（1）爐溫不夠恒定，變動(dòng)太大導(dǎo)致測(cè)量值不同，消除方法為爐溫達(dá)到檢定溫度時(shí)，應(yīng)確保爐溫恒定才進(jìn)行檢定(在 5 分鐘內(nèi)溫度波動(dòng)變化不大于 1～2℃,觀察標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的毫伏值)。

　 （2）冷端溫度不為零度。消除方法為檢定前要確保冰點(diǎn)恒溫器內(nèi)存在冰水混合物，這樣可確保冷端溫度為零度。

?。?）直流電位差計(jì)忘記調(diào)零。消除方法為使用電位差計(jì)前先進(jìn)行調(diào)零。

　2. 將平臺(tái)上的熱電偶轉(zhuǎn)換開關(guān)打向左邊，顯示的溫度值真實(shí)與否？為什么？ 答：將轉(zhuǎn)換開關(guān)打向左邊，指示溫度是標(biāo)準(zhǔn)熱電偶 K 測(cè)試點(diǎn)溫度，顯示的溫度與 E 分度熱電偶有差別。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)向 K 分度熱電偶時(shí)，溫度數(shù)字溫度并非為加熱爐內(nèi)溫度，會(huì)引起誤差。

　熱電偶名稱 分度號(hào) 溫度范圍 允許偏差 鎳鉻—鎳硅 K 0～400℃ ±3％ 鎳鉻－錳白銅 E ≤300℃ ±3％

　實(shí)驗(yàn)三

　光纖位 移傳感器的測(cè)量 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?與要求 （一）目的：

　1．了解光纖位移傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理，

　2．掌握光纖位移傳感器的輸入——輸出特性。

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　光纖傳感技術(shù)是適隨著光纖通信和集成光學(xué)技術(shù)而發(fā)展起來的新型傳感技術(shù)。通過光纖位移傳感器來測(cè)量位移，掌握這種傳感器的特性。本光纖傳感器為反射式， 光纖采用 Y 型結(jié)構(gòu)，兩束多模光纖合并于一端組成光纖探頭，一束作為接收， 另一端作為光源發(fā)射， 近紅外二極管發(fā)出的近紅外光經(jīng)光源光纖照射至被測(cè)物，由被測(cè)物反射的光信號(hào)經(jīng)接收光纖傳輸至光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，

　反射光的強(qiáng)弱與反射物與光纖探頭的距離成一定的比例關(guān)系， 通過對(duì)光強(qiáng)的檢測(cè)就可得知位置量的變化。

　二、 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果和數(shù)據(jù)處理

　X（mm）

　0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 V （mv）

　18.8 389.3 819 1146

　 5 1

　 57 X（mm）

　5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0

　V （mv）

　763 681 6

　399 363 332 304

　三、結(jié)論 接收光纖光源光纖?xX反射體變換器VVout光纖位移傳感器光纖探頭 圖 5

　反射式光纖位移傳感器原理及接線 答：

　光纖傳感器測(cè)量位移的工作原理:

　光纖傳感器為反射式， 光纖采用 Y 型結(jié)構(gòu)，兩束多模光纖合并于一端組成光纖探頭，一束作為接收， 另一端作為光源發(fā)射， 近紅外二極管發(fā)出的近紅外光經(jīng)光源光纖照射至被測(cè)物，由被測(cè)物反射的光信號(hào)經(jīng)接收光纖傳輸至光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)， 反射光的強(qiáng)弱與反射物與光纖探頭的距離成一定的比例關(guān)系， 通過對(duì)光強(qiáng)的檢測(cè)就可得知位置量的變化。

　020040060080010001200140016000 2 4 6 8 10 12V-X 曲線 位移距離如再加大，就可觀察到光纖傳感器輸出特性曲線的前坡與后坡波形，作出 V-X 曲線，通常測(cè)量用的是線性較好的前坡范圍。

　思考題 1. 與為什么要分析線性較好的范圍？ 答：這與光纖傳感器的特性有關(guān)，當(dāng)位移達(dá)到某一值以后，輸出信號(hào)與位移不再呈線性關(guān)系此時(shí)達(dá)不到測(cè)量目的。

　2. 光纖通信與測(cè)量的原理一樣嗎？ 答：不一樣。光纖通訊是對(duì)光信號(hào)的傳遞，利用光的變化進(jìn)行信號(hào)數(shù)據(jù)的傳遞；而測(cè)量是將一種介質(zhì)的變化量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)，如電信號(hào)。

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