發布日期：2022-10-09 點擊率：237
實驗報告
實驗項目名稱：差動變面積式電容傳感器的靜態及動態特性同組人
試驗時間年月日，星期，節實驗室K2，508傳感器實驗室指導教師高海洲一、實驗目的
了解差動變面積式電容傳感器的原理及其特性。
二、實驗原理
電容式傳感器是將位移、壓力、振動點轉換成電容量變化的傳感器。電容式傳感器的敏感部分就是具有可變參數的電容器。其最常用的形式是由兩個平行電極組成，電極之間以空氣為價值的電容器。電容式傳感器有多種形式，本試驗儀中用的是差動變面積式。傳感器由兩組定片和一組動片組成。當安裝與振動態的動片上、下改變位置，與兩組靜片之間的重疊面積發生變化，極間電容也發生相應的變化，成為差動電容。如將上層定片與動片形成的電容定位C×1，下層定片與動片形成的電容定為C×2，當將C×1和C×2接入橋路作為相鄰兩臂時，橋路的輸出電壓與電容量的變化有關，即與振動臺的位移有關。
三、所需單元及部件
電容傳感器、電壓放大器、低通濾波器、F/V表、激振器、示波器。
有關旋鈕的初始位置：差動放大器增益旋鈕置于中間，F/V表置于2V檔。
1、STIM-01模塊、STIM-08模塊、STIM-09模塊、電容傳感器。
2、±15V電源、萬用表。
3、電子連線若干。
四、實驗步驟
（1）按圖四接線。
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差動變面積式電容傳感器實驗 傳知萬物 感創未來 實驗內容 一、實驗目的 1、了解差動變面積式電容傳感器的原理； 2、了解差動變面積式電容傳感器的特性。 二、實驗內容 1、差動變面積式電容傳感器的靜態特性； 2、差動變面積式電容傳感器的動態特性。 差動變面積式電容傳感器 1、觀察傳感器結構 實驗器材介紹 電源開關：主電源開關、副電源開關 在使用時兩個電源開關均需打開 實驗器材介紹 直流電壓頻率表，可測量輸入電壓及頻率 有四檔輸入： 2V、20V、2KHz、20KHz 實驗器材介紹 差動放大器 輸入信號有正負方向，分標+、- 輸出電壓信號 有兩個地線接線端子 實驗器材介紹 請考慮電容變化情況？ 動極板往上移？ 動極板向下移？ 三、注意事項 接線過程不可帶電操作 差放調零（只需一次） 螺旋測微器讀數 1mm螺旋測微頭旋轉幾周？ 測量數據與分析 常州信息職業技術學院 常州信息職業技術學院 實驗目的 實驗步驟 注意事項 數據處理 實訓報告 電容傳感器 位移 差動放大器 電壓表 電容 電壓 本次實驗采有2V輸入檔 有PC接口(暫不用）及Fi、Vi 、GND，分別輸入頻率、電壓信號及地線。 有兩調整旋鈕，可分別調整放大器零點及放大倍數 在每次使用放大器前應先調零。 本次實驗中，放大倍數調至最大 螺旋測微器讀數 主尺+螺旋 1、主尺： 1mm，直接讀數，判斷是否過0.5mm，過了一半（標志線）就讀xx.5mm，沒過線讀xx.0mm。 2、螺旋：0.5mm/50格=0.01mm/格 讀整數，xx*0.01mm 電容放大器： 電容輸入 電容輸出 增益旋鈕（順時針到底，增益最大） 電壓表 數據分析： 1、轉動測微頭從最上端（電容動片與上靜片復蓋面積最大處）開始測量，每間隔0.1mm，記下一組數據（位置及電壓），直至電容動片與下靜片復蓋面積最大為止。注意測量過程中記錄電壓為零的準確位置X0=mm，作為零位。 2、計算系統靈敏度S：S=△V/△X（式中△V為電壓變化，△X為相應的梁端位移變化），并作出V-X關系曲線。 U(mv) 位移X(mm) 位置(mm) 常州信息職業技術學院 
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1、實驗四 差動變面積式電容傳感器的靜態特性實驗目的：了解差動變面積式電容傳感器的原理及其特性。實驗原理：電容式傳感器有多種形式,本儀器中是差動變面積式的電容傳感器。該傳感器由兩組定片和一組動片組成。當安裝于振動臺上的動片上、下改變位置,與兩組靜片之間的重疊面積發生變化,極間電容也發生相應變化,成為差動電容。上層定片與動片形成的電容定為C1,下層定片與動片形成的電容定為C2,如將C1 和C2 接入橋路作為相鄰兩臂時,橋路的輸出電壓與電容量的變化有關,即與振動臺的位移有關。 所需單元及部件：電容傳感器、電容放大器、差動放大器、低通濾波器、F/V表、測微頭。有關旋鈕的初始位置：差動放大器增益旋鈕置于中
2、間，F/V表置于2V檔， 實驗步驟：(1)按圖接線。圖（2）F/V表打到20V,調節測微頭,使輸出為零。（3）轉動測微頭,每次0.25mm,記下此時測微頭的讀數及電壓表的讀數,直至電容動片與上(或下)靜片覆蓋面積最大為止。X(mm)V(mv)退回測微頭至初始位置,并開始以相反方向旋動,同上法,記下X(mm)及V(mv)值。X(mm)V(mv)（4）計算系統靈敏度S。S=V/X（式中V為電壓變化,X為相應的梁端位移（變化）,并作出V-X關系曲線。（5）斷開主副電源,拔掉連接線,將測微頭旋轉離開振動臺,將連接線整理好,清理桌面,將凳子放回原處,檢查東西是否缺少,整理完畢,方可離開實驗室。差動變面積式電容傳感器的靜態特性（實物連接圖）
實驗四
差動變面積式電容傳感器的靜態特性
實驗目的：
了解差動變面積式電容傳感器的原理及其特性。
實驗原理：
電容式傳感器有多種形式
,
本儀器中是差動變面積式的電容傳感器。
該傳感器
由兩組定片和一組動片組成。
當安裝于振動臺上的動片上、
下改變位置
,
與兩組靜片之間
的重疊面積發生變化
,
極間電容也發生相應變化
,
成為差動電容。上層定片與動片形成的
電容定為
C1,
下層定片與動片形成的電容定為
C2,
如將
C1
和
C2
接入橋路作為相鄰兩臂
時
,
橋路的輸出電壓與電容量的變化有關
,
即與振動臺的位移有關。
所需單元及部件：
電容傳感器、電容放大器、差動放大器、低通濾波器、
F/V
表、測微
頭。
有關旋鈕的初始位置：
差動放大器增益旋鈕置于中間，
F/V
表置于
2V
檔，
實驗步驟：
(1)
按圖２接線。
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