传感器实验教案

第一篇：传感器实验教案

实验一 开关式霍尔传感器测转速实验

一、实验目的：了解开关式霍尔传感器测转速的应用

二、基本原理：开关式霍尔传感器是线性霍尔元件的输出信号经放大器放大，再经施密特触发器整形成矩形波（开关信号）输出的传感器。开关式霍尔传感器测转速的原理图如图所示：当被测圆盘上装有只磁性体时，圆盘每转一周，磁场变化6次，开关式霍尔传感器就同频率f相应变化输出，再经转速表显示转速n。

三、实验仪器：传感器实验台

四、实验步骤：

1、根据图将霍尔转速传感器安转于霍尔架上，传感器的端面对准转盘上的磁钢并调节升降杆使传感器端面与磁钢之间的间隙大约为2~3mm。

2、将主机箱中的转速调节电源0~24V旋钮调到最小（逆时针方向转到底）后接入电压表（电压表量程切换开关打到20V档）：其它接线按图所是连接（注意霍尔转速传感器的三根引线的序号）：将频频转速表的开关按到转速档。

3、检查接线无误后合上主机箱电源开关，在小于12V范围内（电

压表监测）调节主机箱的转速调节电源（调节电压改变直流电机电驱电压），观察电机转动及转速表的现实情况。

4、从2V开始记录，每增加1V相应电机转速的数据（待电机转速稳定后读取数据）；画出电机的V-n（电机电驱电压与电机转速的关系）特性曲线，实验完毕，关闭电源。

五、思考题：

利用开关式霍尔传感器测转速时被测对象要满足什么条件？

实验二

磁电式传感器测转速实验

一、实验目的：了解磁电式测量转速的原理。

二、基本原理：磁电传感器是一种将被测物理量转化成为感应电势的传感器，也称为电 动式传感器。根据电磁感应定律，一个匝数为N的线圈在磁场中切割磁力线时穿过线圈的磁通量发生变化，线圈两端就会产生感应电势，线圈中感应电势为：eNddBNS。在线圈匝数一定的情况下，感应电势的大小与穿过该线圈的磁dtdt通变化率成正比。当传感器的线圈匝数和永久磁钢选定（即磁场强度已定）后，使穿过线圈的磁通量发生变化的方法有两种：一种是让线圈和磁力线作相对运动，即利用线圈切割磁力线而使线圈产生感应电势；另一种则是把线圈和磁钢部固定，靠衔铁运动来改变磁路中的磁阻，从而改变通过线圈的磁通。因此，磁电式传感器可分为两大类型：动磁式及可动衔铁式（即可变磁阻式）。本实验应用动磁式磁电传感器，实验原理框图如图20-1所示。当转动盘上嵌入6个磁钢时，转动盘每转一周磁电传感器感应电势e产生6次的变化，感应电势e通过放大，整形由频率表显示f，转速n=10f。

三、需用器件与单元：

0~24V直流稳压电源、电压表、频频/转速表；磁电式传感器、转动源。

四、实验步骤：

磁电式转速传感器测速试验除了传感器不用接电源外（传感器探头中心与转盘磁钢 对准），其它完全与开关式霍尔传感器测转速原理相同；请按图20-2示意按装、接线并按照实验九中的步骤做实验。实验完毕，关闭电源。

五、思考题：

磁电式转速传感器测很低的转速时会降低精度，甚至不能测量。如何创造条件保证磁电式转速传感器正常测转速？能说明理由吗？

实验三

光纤位移传感器

一、实验目的：了解光纤位移传感器的工作原理和性能。

二、基本原理：光纤传感器是利用光纤的特性研制而成的传感器。光纤具有很多优异的性能，例如：抗电磁干扰和原子辐射的性能，径细、质软、重量轻的机械性能，绝缘、无感应的电气性能，耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能耐等，它还能够在人达不到的地方（如高温区），或者对人有害的地区（如核辐射区），起到人的耳目作用，而且还能超越人的生理界限，接受人的感官所感受不到的外界信息。

光纤传感器主要分为两种：功能型光纤传感器及肺功能型光纤传感器（也称为物性性和结构型）。功能型光纤传感利用对外界信息具有敏感能力和检测功能的光纤，构成“传”和“感”合为一体的传感器。这里光纤不仅起传光的作用，而且还起敏感作用。工作时利用检测量去改变描述光束的一些基本参数，如光的强度、相位、偏振、频率等，它们的改变反应了被测量的变化。由于对光信号的检测通常使用光电二极管等光电元件，所以光的那些参数的变化，最终都要被光接受器接受并被转化成强度及相位的变化。这些变化信号处理后，就可得到被测的物理量。应用光纤传感器的这种特性可以实现力，压力、温度等物理参数的测量。非功能型光纤传感器主要是利用光纤对光的传输作用，由其它敏感元件与光纤信息传输同路组成测试系统，光纤在此仅起传输作用。

本实验采用的是传光型光纤传感器，它由两束光纤混合后，组成Y形光纤，半圆分布即双D分布，一束光纤端部与光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接受光束。两光束混合后的端部是工作端亦称探头，它与被测物体相距d,由光源发出的光纤传到端部出射后再经被测体放射回来，另一束光纤接收光信号由光电器转换器转化成电量，如图26-1。

传光型光纤传感器位移量测是根据传送光纤的光场与受讯光纤交叉地方视景做决定。当光纤探头与被测物体接触或零间隙时（d=0），则全部传输光量直接被反射至传输光纤。没有提供光给接收端之光纤，输出讯号便增大，当探头与被测物之距离增加时，接受端之光纤接受之光量也越多，输出讯号便增大，当探头与被测物之距离增加到一定值时，接受端光纤全部被照明为止，此时也被称之为“光峰值”。达到光峰值后，探针与被测物之距离继续增加时，将造成放射光扩散或超过接收端接收视野。使得输出信号与量测距离成反比例关系。如图26-2曲线所示，一般都选用线性范围较好的前坡为测试区域。

三、器件与单元：

直流稳压电源、万用电表、Y型光纤传感器、测微头、反射面（抛光铁圆片）

四、实验步骤：

1、观察光纤结构，两根多模光纤组成Y型位移传感器，将两根光纤尾部端面（包括铁部）对准自然光照射，观察探头端面现象，当其中一根光纤的尾部端面用不透光纸挡住时，在探头端观察半圆双D型结构。

2、按图安装接线，注意：（1）安装光纤时，要用手捏住两根光纤尾部的包铁部份轻轻插入光电座中，不能用手拔捏光纤的黑色包皮部分，插入时不能用力，

第二篇：传感器实验五

传感器实验报告五

姓名 江璐 学号 1315212017 班级 电子二班 时间 2015.12.2 实验题目 CC2530基础实验

一：实验设备

1.硬件：教学实验箱、PC机。

2.软件：PC机操作系统Windows 98(2000、XP)+IAR开发环境。

二:实验

（一）光照传感器采集实验

1.实验目的

（1）掌握光照传感器的操作方法。

（2）掌握光照传感器采集程序的编程方法。

2.实验内容

在IAR集成开发环境中编写光照传感器采集程序。

3.相关电路图

4.程序

5.实验现象

（二）人体感应传感器采集实验

1.实验目的

（1）掌握人体感应传感器的操作方法。

（2）掌握人体感应传感器采集程序的编程方法。

2.实验内容

在IAR集成开发环境中编写体感应传感器采集程序。3.相关电路图

4.程序

5.实验现象

人靠近人体感应器的时候D2、D3灯闪亮，远离时灯灭。

（三）震动传感器采集实验

1.实验目的

（1）掌握震动传感器的操作方法。

（2）掌握震动传感器采集程序的编程方法。

2.实验内容

在IAR集成开发环境中编写震动传感器采集程序。

3.相关电路图

4.程序

5.实验现象

拿起通用调试母板晃动，无晃动时D2、D3灯不亮，有晃动时D2、D3灯闪亮，剧烈晃动时D2、D3灯闪亮频率加快。

（四）烟雾传感器采集实验

1.实验目的

（1）掌握烟雾传感器的操作方法。

（2）掌握烟雾传感器采集程序的编程方法。

2.实验内容

在IAR集成开发环境中编写烟雾传感器采集程序。

3.相关电路图

4.程序

5.实验现象

串口调试助手显示可燃气体传感器的输出值。

三：心得体会

震动传感器采集程序时一直没有用，后面才发现少了程序，加上后就可以正常运行了。

第三篇：《传感器原理》实验教学大纲

《传感器原理》课程实验教学大纲

一、适用专业: 自动化

二、教学目标：通过实验验证和巩固所学的理论知识，能够运用所学的理论知识掌握分析和处理问题的方法。训练实验技能，掌握传感器的应用方法与技巧。认真观察现象，正确检查和判断。正确地书写实验报告，分析实验结果。培养实际动手能力和严谨、实事求是的科学态度。

要求：

1．熟悉传感器的基本原理，掌握应用的领域与和范围，能够正确组成控制系统

2．掌握基本实验技能，能够正确使用实验仪并对实验现象加以分析和判断。

3．能正确连接实验电路，合理布线和安排仪器，分析并排除故障。

4.正确地书写实验报告，分析实验结果

三、实验教学学时数：6学时

四、实验内容：

实验一三种桥路性能比较（验证性）（2学时）

1、实验目的：熟悉实验设备，掌握箔式应变片式传感器及组桥原理。

2、基本技能训练内容：熟悉实验设备及应片式传感器的工作原理及应用软件的使用方法,观察金属箔式应变片的结构、贴片方式以及接桥方式；测试应变梁变形的应变输出；比较应变片不同接桥方式对电桥输出结果的影响,。

3、主要仪器设备和药品：CSY2000传感器与检测技术实验台，应变式传感器实验模板、数显表、万用表、计算机。

4、实验方法：根据测量原理，将应片式传感器桥路与实验台连接，并运行软件进行主要测试。

5、实验报告要求：写出应片式传感器和桥路测量的工作原理、运行分析和说明。

实验二差动变压器性能实验（验证性）（2学时）

1、实验目的：熟悉实验设备，掌握差动变压器原理和特性。

2、基本技能训练内容：熟悉实验设备及差动变压器的工作原理及应用软件的使用方法。

3、主要仪器设备和药品：CSY2000传感器与检测技术实验台，差动变压器模板，测微头，示波器，差动变压器，音频信号源、万用表、计算机。

4、实验方法：根据测量原理，将差动变压器与差动变压器模板及实验台连接，并运行软件进行主要测试。

5、实验报告要求：写出差动变压器的工作原理、运行分析和说明。

实验三压力传感器的压力测量实验（验证性）（2学时）

1、实验目的：熟悉实验设备，掌握扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。

2、基本技能训练内容：熟悉实验设备及压力传感器的工作原理及应用软件的使用方法。

3、主要仪器设备和药品：CSY2000传感器与检测技术实验台，压力源，压力表，压力传感器及实验模板，流量计，数显单元，计算机。

4、实验方法：根据测量原理，将压力传感器模板与实验台连接，并运行软件进行主要测试。

5、实验报告要求：写出压力传感器测量的工作原理、运行分析和说明

实验四电容式传感器的特性实验（综合性）（2学时）

1、实验目的：熟悉实验设备，掌握掌握电容式传感器的工作原理和测量方法。

2、基本技能训练内容：熟悉实验设备及电容式传感器的工作原理及应用软件的使用方法。

3、主要仪器设备和药品：CSY2000传感器与检测技术实验台，低通滤波模板，示波器，数显单元，计算机。

4、实验方法：根据测量原理，将传感器安装在模板上并与实验台连接，并运行软件进行主要测试。

5、实验报告要求：写出电容式传感器测量的工作原理、运行分析和说明。

五、考核方式：

根据实验报告、实验中的动手能力和解决实际问题的能力以及实验报告进行综合考核。实验教学部分成绩占课程总成绩的10%。

六、实验教科书、参考书：

《CSY2000传感器与检测技术实验台实验指南》杭州赛特传感技术有限公司 说明：大纲中列举的4个实验题目每学期可根据实际情况选择3个题目做为实验题目，教师根据实际情况选择实验题目。

第四篇：高中物理《传感器的应用实验》教案[最终版]

高中物理《传感器的应用实验》教案转载

一、教材分析

本节继第三节介绍四种传感器的应用实例之后，再进一步拓展学生的视野，提高学生的认识和分析能力以及动手能力，并通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用。

二、教学目标 1．知识目标：

（1）、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性。（2）、知道晶体三极管的放大特性。(3)、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用。2．能力目标：

通过实验的方法，让学生在组装和调试中，更为深入地认识传感器的应用。3．情感、态度和价值观目标：

培养学生的学习兴趣，倡导以创新为主，实践为重的素质教育理念。

三、教学重点难点 重点：传感器的应用实例。

难点：由门电路控制的传感器的工作原理。

四、学情分析

我们的学生属于理解较差，动手能力不好，尽量让学生多动手，必要时需要教师指导并借助动画给予直观的认识。

五、教学方法

PPT课件，演示实验，讲授

六、课前准备

1．学生的学习准备：预习新课，初步把握实验原理及方法步骤。

2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。3．教学环境的设计和布置：四人一组，课前准备好斯密特触发器或非门电路，二极管，三极管，蜂鸣器，滑线变阻器，热敏电阻，光敏电阻等材料用具。

七、课时安排：1课时

八、教学过程

（一）预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

上节课我们学习了温度传感器、光传感器及其工作原理。请大家回忆一下我们学了哪些具体的温度、光传感器？ 学生思考后回答：电饭锅，测温仪，鼠标器，火灾报警器

这节课我们将结合简单逻辑电路中的知识学习由门电路以及传感器控制的电路问题。

（三）合作探究、精讲点拨。

探究一：（！）普通二极管和发光二极管

1、二极管具有单向导电性

2、发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能发光，普通发光二极管使用磷化镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接将电能转化为光能，该类发光二极管的正向导通电压大于1.8V。

（2）晶体三极管

1、三极管具有电流放大作用。

2、晶体三极管能够将微弱的信号放大，晶体三极管的三个极分别是发射极e，基极b和集电极c。

3、传感器输出的电流和电压很小，用一个三极管可以放大几十倍或几百倍，三极管的放大作用表现为基极b的电流对集电极c的电流起了控制作用。

（三）逻辑电路

逻辑门电路符号图包括与门，或门，非门，1．与逻辑

对于与门电路，只要一个输入端输入为0，则输出端一定是0，只有当所有输入端输入都同为1时，输出才是1.2．或逻辑

对于或门电路，只要一个输入端输入为1，则输出一定是1，反之，只有当所有输入端都为0时，输出端才是0.3.非门电路

对于非门电路，当输入为0时，输出总是1，当输入为1时，输出反而是0，非门电路也称反相器。

4.斯密特电路：

斯密特触发器是特殊的非门电路，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值1.6V时，输出端Y会突然从高电平调到低电平0.25V，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候0.8V，Y会从低电平跳到高电平3.4V。斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号。而这正是进行光控所需要的。

探究点二：应用实例

1、光控开关

电路组成：斯密特触发器，光敏电阻，发光二极管LED模仿路灯，滑线变阻器，定值电阻，电路如图所示。工作原理：天明时，RG变小，流过R1的电流变大，A端输入电压降低到0.8V，Y会从低电平跳到高电平3.4V，LED上的电压低于正向导通电压1.8V，LED不会发光，当天色暗到一定程度时，RG变大，输入端A的电压升高到某一个值1.6V时，输出端Y突然从高电平跳到低电平0.25V，此时加在LED上的正向电压大于导通电压1.8V，二极管LED发光。特别提醒：要想在天暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大一些，这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值1.6V，就需要RG的阻值达到更大，即天色更暗。拓展：如果电路不用发光二极管来模拟，直接用在电路中，就必须用到电磁继电器。如下图。

2．温度报警器（热敏电阻式报警器）

结构组成：斯密特触发器，热敏电阻，蜂鸣器，变阻器，定值电阻，如图所示。工作原理：常温下，调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声，当温度升高时，热敏电阻RT阻值减小，斯密特触发器输入端A电势升高，当达到某一值（高电平），其输出端由高电平调到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，R1的阻值不同，则报警器温度不同。

特别提示：要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应该减小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特触发器输入达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高。典型例题：

1.与门的输入端输入信号为何时，输出端输出“1”（）A.0 0 B.0 1 C.1 0 D.1 1 答案：D 2.或门的输入端输入信号为何时，输出端输出“0”（）A.0 0 B.1 0 C.0 1 D.1 1 答案：A 3.联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权，假设设计一个表决器，常任理事国投反对票时输入“0”，投赞成或弃权时输入“1”，提案通过为“1”，通不过为“0”，则这个表决器应具有哪种逻辑关系（）

A.与门 B.非门 C.或门 D.与非门 答案：A 4.图是一个复合门电路，由一个x门电路与一个非门组成.若整个电路成为一个与门，则x电路应是（）

A.与门 B.或门 C.与非门 D.或非门 答案：C 5.“第4题”中的整个电路若成为一个或门，则x电路应是（）答案：D

（四）反思总结，当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。设计意图：引导学生夯实基础并对所学内容进行简单的反馈纠正。（课堂实录）

（五）发导学案、布置预习。

我们已经学习了几种传感器的基本元件，这节课后大家可以课下先对本章内容做一个总结并构建知识网络。完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。设计意图：总结本章知识。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。

九、板书设计

第四节：传感器的应用实验教案

1、二极管的特点和作用：单向导电性，发光二极管不但能单向导电性，还能发光。

2、三极管的特点和作用，能放大微弱的电流

3、斯密特触发器的特点和作用：触发器其实由6个非门电路组成

4、斯密特触发器的应用：光控电路，温度报警器

十、教学反思

学以致用是学习的最终目的，将所学的知识用于实际生活和实际问题中，知识才有实用价值。

第五篇：传感器实验总结（写写帮推荐）

《传感器及检测技术》教学实践工作总结

本学期，担任《传感器及检测技术》课程的理论和实践教学内容。本课程的实践教学主要是教学实验，在全体同学的大力配合下，比较圆满的完成了实践教学任务，达到了实验的预期目的。现将此课程的实践教学工作总结如下：

1、实验计划的制定

为更好的完成实践教学环节，使学生能够真正的在实践环节学到更多的东西，在学期初我就认真研究教材内容和教学大纲要求，针对教学内容和学生特点制定了详细的实验安排，并与实验室老师进行了认真的沟通，充分做好教学实践前的各项准备工作。

2、注重理论和实践的结合

每讲授一段内容，就组织同学们做一次实验，让学生把课堂上获得的理论知识及时的得到验证和应用，从而加深对所学内容的理解。同时鼓励同学们利用课余时间多到实验室做一些创造性的实验，提高他们的知识迁移能力和思维能力。

3、实验过程的安排

（1）每次实验前，提前下达实验任务，让学生做好实验前的各种准备工作。由班长做好分组工作，每组指定一名组长，实行组长负责制，负责本组的组织和协调工作。

（2）进实验室时，讲清实验室纪律，不得随意摆弄实验用品，要严格遵守实验章程，在老师的指导下进行各种实验。

（3）实验过程中，认真抓好学生的纪律，不得无故迟到、早退，杜绝做与实验无关的事情。实验过程中教师要不断巡视及时发现学生们遇到的各种问题，并给与指导或启发。尽量多鼓励、少批评，培养学生的自信心，提高学生学习的积极性。

（4）实验完毕，及时清查实验物品，并督促学生摆放好实验物品，做到物归原位。另外，每组展示实验成果，并派代表做出总结，谈谈实验中遇到的各种问题，并说明做出了怎样的处理，有哪些收获。小组成员之间先进行互评，然后由教师作出补充，并适当给与鼓励。同时督促同学课下认真完成实验报告。

4、反思改进

在每次实验完毕后，我都把实验中发现的问题进行归纳整理，进行反思，同时向有经验的教师请教，争取在下次实践课中加以改进。

总之，这一个学期的实践教学，总的来说基本上能够按照要求保质保量的完成教学任务，但从中我也发现了一些问题，在今后的教学工作中，我会努力的改进不足的地方，争取把以后的实践教学工作做得更好。