过程装备控制技术与应用实验指导书2 (2)

过程装备控制技术与应用实验指导书（过控装备与控制工程教研室）

南昌大学环境与化学工程学院

二0一0年五月

前言

本实验指导书系根据《过程装备控制技术与应用》课程及实验室已有设备而设置的实验内容编写的。通过实验操作，使学生增强感性认识，加深对书本理论知识的理解，提高动手能力，熟悉和掌握仪表实验工作的一般方法，为将来的实验工作和科学研究打下基础。

实验要求

在实验过程中，务必做到以下几点：

1、实验前必须预习有关实验内容；

2、进入实验室后，应首先认真听取实验介绍，以提高操作效率；

3、熟悉并检查实验装置的组成部分及连线；

4、按实验要求连接实验装置后，需经老师检查方可进行操作；

5、实验过程中，应遵守实验室的规章制度，爱护设备。在实验过程中未按操作

步骤进行而造成仪器、设备、工具等损坏以及发生事故，待查明原因后，按学校有关规定予以赔偿；

6、实验后，各小组须整理清点实验工具，并交老师核查；

7、按实验具体要求，认真完成实验报告。

在做实验报告时应注意以下几点：

1、明确实验目的；

2、了解实验内容；

3、熟悉实验装置；

4、掌握实验方法；

5、制定实验步骤；

6、处理实验数据（数据准确、表格合理、图形清晰）；

7、得出实验结果；

8、提出分析建议（注意现象，分析误差等原因）。

目录

一、实验一弹簧管压力表的校验 (5)

二、实验二热电偶与动圈仪表的配套使用 (7)

三、实验三自动电子电位差计的校验 (10)

四、实验四自动电子平衡电桥的校验 (12)

五、实验五 XMZ-102数显仪表的校验 (13)

六、实验六 XMZ-101数显仪表的校验 (14)

七、实验七电容式差压变送器认识与校验 (15)

实验一弹簧管压力表的校验

一、实验目的：

1、熟悉工业用弹簧管压力表的构造、工作原理及校验方法；

2、掌握压力校验器的基本结构原理和操作方法。

二、实验设备：

1、活塞式压力计一台型号YU ~ 600

10 ~ 600Kgf/cm 20.05级

2、弹簧管压力表

标准表一只0 ~ 25Kgf/cm20.4级

标准表一只0 ~ 10Kgf/cm2 1.5级

或0 ~ 25Kgf/cm2 1.5级

三、实验装置

1、与标准表比较的压力计，如图1

6

1、手轮

2、手摇泵

3、活塞

4、被校压力表

5、6、7、针形阀8、标准压力表9、贮油杯

工作原理如图1所示：往油杯内注入传压工作介质（变压器油），打开针形阀6，关闭针形阀5和7，逆时针方向旋转手轮1，将工作介质吸入手摇泵内，然后关闭针形阀6，打开针形阀5和7，顺时针方向旋转手轮，使手摇泵内的活塞3移动所产生的压力经工作介质传递至压力表4和8上。此时，比较标准表和被校表的指示值，从而达到校验压力表的目的。

四、思考与问答

1、确定被校压力表的精度等级，它是否符合标示的精度？

2、绘出被校压力表的变差曲线。

3、回答下列问题：

（1）什么叫绝对误差、相对百分误差、精度、变差及仪表的量程？

（2）为什么标准表的精度一定要比被校表的精度高？

（3）如果标准表比被校表的精度高，但标准表的量程也比被校表的量程大得多，行否？（4）在升压和降压过程中，对同一压力来说，压力表读数是否相同？为什么？

特别提示：

1.实验数据需要做正行程（从小到大）和反行程（从大到小）两组。

2.测量点为当被校表指针指在0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5MPA时，读标准表的读数。

3.请从仪表表盘中记录下标准表和被校表的精度。

4.测量完数据之后，一定要将针形阀6的阀门打开，泄压，以防损坏压力表！

实验二热电偶与动圈表的配套使用

一、实验目的：

1、了解热电偶与动圈表的配套使用，以及对冷端温度补偿、线路电阻、补偿导线和分度号

等加深理解；

2、熟悉XCZ—101型动圈表的结构与校验方法；

3、掌握手动电位差计UJ—37的使用方法。

二、实验设备：

1、XCZ——101型动圈表1台

2、UJ——37型手动电位差计1台

3、管式电炉1台

4、自藕变压器1台

5、热电偶1支

6、冰浴1只

7、补偿导线、连线导线，双刀双掷开关、玻璃温度计等。

三、实验内容：

1、冷端温度补偿采用冰浴时，对XCZ——101型动圈表进行校验。

2、冷端温度采用校正仪表零点法（对XCZ-101而言）和修正法（对UJ—37而言）时，对

XCZ—101型动圈表进行校验。

3、外接电阻对XCZ—101型动圈表示值的影响。

四、实验要求：

验证XCZ—101型动圈表的精度等级，测试外接电阻R

对动圈表测温的影响。

外

五、实验步骤：

1、按图示原理接好线路；

2、检查接线无误后合上电源开关，调节自藕变压器的电压，控制炉温；

3、调节UJ—37型手动电位差计的工作电流旋钮，使检流计指针回零点；

4、采用冰浴法：将K1和K2扳至热电偶的冷端温度处，进行升温测量，要求XCZ—101

和UJ—37同时读取数据；

5、采用校正仪表零点法：将K1和K2断开，把XCZ—101的零点指针调到室温后，再将

K1和K2扳至热电偶的冷端温度处，进行降温测量（在断开电源后进行降温测量）；6、测试外接电阻R外对XCZ—101的示值影响，在降温过程中，可在某个温度（如200

短路，迅速读出XCZ—101的温度值并填入表二中，然后℃）这一点用一根导线将R

外

比较在同一温度情况下，R

对XCZ—101的示值影响。

外

六、实验装置

实验装置接线图

七、思考与问答

1、验证XCZ—101的精度等级，被校仪表的精度是否符合标示精度？

2、本实验中用到了哪几种热电偶的冷端温度补偿方法？哪一种补偿方法更准确？

3、为什么在读数过程中必须始终保持手动电位差计的指针为零？

特别提示：

1.请记录下被校表（XCZ－101）的型号、精度、分度号。

2.实验数据需要记录正行程和反行程的数据。测量点为100、200、300、400、500、600℃。

3.正行程如果采用冷端温度为冰浴（把XCZ－101的机械零点调整为0）的补偿方法，则反行程采用室温（把XCZ－101的机械零点调整为室温）的补偿方法。反之也行。

4.实验过程中一人看XCZ－101的指针变化，另一人始终调整UJ－37的拨盘，让UJ－37检流计的指针保证一直处于0，以保证测量的准确性。

实验三检查电子电位差计的技术指标

一、实验目的：

1、了解电子电位差计的结构、工作原理及使用方法；

2、掌握电子电位差计的校验方法并检验其精度等级是否合格。

二、实验设备：

1、XWD1—100电子电位差计1台

2、UJ—37型手动电位差计1台

3、水银温度计1只

三、实验内容：

采用手动电位差计代替热电偶来检查电子电位差计的的技术指标。

四、实验要求：

1、检查电子电位差计的零点及满度；

2、验证精度等级。

五、实验装置

如图所示：

铜导线

六、实验步骤

1、观察电子电位差计的内部结构，对每个部分的作用有个基本认识；

2、调节UJ—37型手动电子电位差计的工作电流旋钮，使检流计指针回零点，然后将UJ

—37的“输出”与“测量”开关扳至“输出”位置；

3、按图示实验装置接好线路，接通电源；

4、根据电子电位差计的分度号查表，用UJ—37分别输入始端电势E ml和终端电势E mh，

观察仪表在零点和满度是否符合要求。

（1）零点E ml= - E（t0，0）

（2）满度E mh= E（t s，t0）= E（t s，0）-E（t0，0）

t0——环境温度，由实验时测得。

5、检查电子电位差计的误差

在仪表的量程范围内，均匀地取5 ~ 10点（包括上限值和下限值）进行检查，改变UJ—37的输出电势，记录下电子电位差计指针在各检查点上UJ—37的读数E（t s，t0）。

七、思考与问答

（1）若将电子电位差计输入端短接，指针将指在何处？为什么？

（2）实际使用中热电偶到电子电位差计输入端的接线应该用什么导线？

（3）温度补偿电阻为什么要接在仪表外面的输入端接线柱上？

（4）在热电偶测温过程中，突然烧断，相当于本实验电子电位差计输入端断路，问此时指针将指在何处？为什么？

特别提示：

1.请记录下自动电子电位差计的精度、分度号。

2.实验数据需要记录正行程和反行程的数据。测量点为0、100、200、300、400、500、600℃。

3.测量数据之前请务必按手动电位差计的标定要求做好工作电流的标定。手动电位差计的开关拨向输出档。

4.因为自动电子电位差计具有冷端温度自动补偿功能（即能在外部输入电势的基础上增加一个室温对应的电势值）。因此，要让自动电子电位差计的指针指向零，需要给自动电子电位差计输入一个负的电势值。即在零点测量时需要把自动电子电位差计的正负极与手动电位差计的正负极反接（正接负，负接正，相当于给自动电子电位差计输入的电势是一个负值）。做完零点之后再把接线换回，按正确的接法接（正接正，负接负）。

实验四检查电子平衡电桥的技术指标

一、实验目的：

1、了解电子平衡电桥的结构、工作原理及使用方法；

2、掌握电子平衡电桥的校验方法并验证其精度等级是否合格。

二、实验设备

1、电子平衡电桥1台

2、电阻箱1只

3、2.5Ω电阻2只

三、实验装置

实验装置接线如图所示：

四、实验内容：

采用电阻箱代替热电阻来检验电子平衡电桥的精度。

五、实验步骤：

1、按图示接好线路；

2、接通电子平衡电桥的电源，调节电阻箱的电阻值，记录各检验点所对应的电阻值（包括

检查零点和满度）。

六、思考与问答

1、根据实验数据验证电子平衡电桥的精度等级是否合格。

2、测量过程中为什么热电阻的连接方法要采用三线制接法？

3、将热电阻短路，电子平衡电桥的指针应指在何处？若将热电阻断路，指针又应指在何

处？为什么？

特别提示：

1.请记录下自动电子平衡电桥的精度、分度号。

2.实验数据需要记录正行程和反行程的数据。测量点为0、50、100、150、200、250、300℃。

实验五检查XMZ—102数字显示仪的技术指标

一、实验目的：

1、熟悉XMZ—102数字显示仪的结构、原理及校验方法；

2、掌握XMZ—102数字显示仪的校验方法及验证其精度等级。

二、实验设备

1、XMZ—102数字显示仪1台

2、电阻箱1只

3、5Ω电阻3只

三、实验装置

实验装置接线如图所示：

四、实验内容及要求

采用电阻箱代替热电阻来检查XMZ—102数字显示仪的技术指标并验证其精度等级。

五、实验步骤

1、按实验装置接线图接好线路。

2、接通XMZ—102的电源，调节电阻箱的阻值，记录各检验点所对应的电阻值（包括检

查零点和满度）。

六、思考与问答

1、根据记录数据，验证XMZ—102的精度等级合格否。

2、输入短路时仪表指示值为多少？断路时仪表指示值又为多少？为什么？

3、XMZ－102数显仪表与XCZ－102仪表有哪些不同？

特别提示：

1.请记录下被校表的精度、分度号。

2.实验数据需要记录正行程和反行程的数据。测量点为0、100、200、300、400、500℃。

实验六检查XMZ—101数字显示仪的技术指标

一、实验目的：

1、了解XMZ—101数字显示仪的结构、原理及使用方法；

2、掌握XMZ—101数字显示仪的校验方法并验证其精度等级是否合格。

二、实验设备：

1、XMZ—101数字显示仪1台

2、UJ-37型手动电位差记1只

三、实验内容及要求：

使用UJ-37型手动电位差计检查XMZ-101数字显示仪的技术指标。

四、实验装置：

如图所示：

五、实验步骤：

1、调节手动电位差计的工作电流旋钮，使检流计指针回零点，然后将手动电位差计的“输

出”与“测量”开关板至“输出”

2、按实验装置接线图接好线路，接通数字显示仪的电源

3、在仪表的量程范围内，均匀地选取5~10点（包括仪表量程的上限值和下限值）进行检

查，改变手动电位差计的输出电势，记录下数字显示仪在各检查点上手动电位差计的读数

六、思考与问答

1、处理实验数据，验证数字显示仪的精度等级是否合格？

2、输入短路时数字显示仪的指示值为多少？为什么？

特别提示：

1.请记录下被校表精度、分度号。

2.实验数据需要记录正行程和反行程的数据。测量点为0、100、200、300、400、500、600℃。

3.测量数据之前请务必标定好手动电位差计的工作电流。

实验七电容式差压变送器的认识和校验

一、实验目的

1、熟悉智能型差压变送器的整体结构及各部分的作用，进一步理解差压变送器的工

作原理及整机特性；

2、掌握智能型差压变送器的调校方法、零点迁移方法及精度测试方法；

3、了解智能差压变送器的使用方法。

二、实验设备

（一）实验所需仪器、设备

1、智能型差压变送器，1台，0.2级，1151DP

2、标准电阻箱，1台；

3、标准电流表，1只；

4、标准压力表，1只；

5、气动定值器，1只；

6、直流稳压电源，1只；

7、 智能手操器，1只。

（二）实验装置连接图--------用手操器进行校表时

三、实验内容与要求

（一）预备知识

1、`WT1151DP 型差压变送器的主要技术指标（详见设备铭牌与说明书）

主要内容：型号、基本误差、测量范围、输出电流、负载电阻、工作电源、线性误差、变差、阴尼时间常数等。 2、实验注意事项 （1）接线时，要注意电源极性。在完成接线后，应检查接线是否正确，气路有无泄漏，并请指导老师确认无误后，方能通电。

3、实验须知

（1）对差压变送器进行调校前，应先把阻尼关闭。

（2）在对变送器进行零点、量程调校前，应将迁移取消，然后再进行零点、量程调整。

（3）对变送器进行迁移时注意迁移后的被测压力不得超过该仪表允许测量范围上限值的绝对值，也不能将量程压缩到该表所允许的最小量程。 （4）不要把电源信号线接到测试端子，否则会烧坏内部二极管。 （二）实验原理

电容式差压变送器是一种没有杠杆系统和整机负反馈环节的开环仪表，它采用差动电容

作为检测元件，整体结构无机械传动、调整装置，各项调整都是由电气元件调整来实现的。实质上仍然是一种将输入差压信号线性地转换成标准的4-20MA 直流电流信号输出的转换器。 结构上主要有三个部件：敏感部件（测量部件）、放大板和调校板。

变送器在投运前必须对各项性能及指标进行全部校验。可以通过外给标准的差压值看其输出值的方法检查其精度或通过手操器改变量程来判定其精确度。 （三）实验内容与步聚

1、按图正确接线。

2、一般检查。观察仪表的结构，熟悉零点、量程、正负迁移等的调整位置。

3、零点和量程的调整（详见说明书）

4、仪表精度的校验。加标准值记录其输出值。一般测量其范围的0%、25%、50%、75%、

100%等5个点。 5、零点迁移调整及改变量程 可以用加压的方式及用手操器的方式来改变零点与量程。

稳压电源

（四）仪表校验记录单

实验用主要仪器、设备技术参数一览表

变送器实验数据记录表

（五）数据处理

1、数据处理时应注意的问题

（1）实验前拟好实验记录表格。

（2）实验时一定要等现象稳定后再读数、记录，否则因滞后现象会给实验结果带来较大的误差。

2、运用正确的公式进行误差运算。

3、整理实验数据并将结果填入表格。

4、分析变送器的静态特性，画出变送器输入-输出静态特性曲线（包括正、反行程），求出最大非线性误差。

四、思考与问答

1、1151差压变送器主要由哪些部件构成？

2、差压变送器主要起什么作用？它的输入与输出之间的关系是怎样的？

3、简述智能差压变送器的几个典型特点。

特别提示：

1.请记录下被校表型号、精度。

2.实验数据需要记录单程数据，不需要做正反行程。

3.除确保接线正确外，电源电压要稳定在24V输出，直流电阻箱阻值为250Ω。

4.万用表档位放置在直流20MA档，当电流溢出时（万用表显示1－），应将档位放置在200MA 档。

5.差压变送器是接受差压信号，输出直流4－20MA的仪表。正常情况下应该是通过改变压力，然后看输出。因条件限制，让差压变送器恒定地输入一个0压力（大气压力）。通过改变变送器的量程来测量它的输出。比如，0压力对于0－100KPA的量程而言，输入的压力值就为变送器的零点值0，输出应该是4MA。如果把变送器量程改变为－25－+75KPA，量程还是100KPA，输入压力也还是0，但这个0压力对于测量范围为－25－+75的变送器而言，相当于是零点的25KPA（0压力减去－25KPA），输出应该是8MA。依此类推，把变送器的量程改成－50－+50KPA、－75－+25KPA、－100－0KPA，输入的0压力就相当于是变送器的50%、75%、100%。

6.量程改变方法：在变送器出现第一个菜单后选择4（DETAILED SETUP，直接按数字键4即可），再出现一个菜单后选择2（SIGNAL TYPE），出现的下一个菜单中2（PV URV）即为测量上限，3（PV LRV）即为测量下限。按数字键2，然后输入数字100，按回车键，上限即设定为100KPA。然后按数字键3，输入数字0，按回车，下限即设定为0。经过一次2、3键的操作，测量范围即设定为0－100KPA。

电子技术基础实验指导书

《电子技术基础》实验指导书 电子技术课组编 信息与通信工程学院

实验一常用电子仪器的使用 一、实验类型-操作型 二、实验目的 1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指标、性能及正确使用方法。 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 三、实验原理 在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。 实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1－1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。

图1－1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图 1、示波器 示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进行各种参数的测量。现着重指出下列几点： 1）、寻找扫描光迹 将示波器Y轴显示方式置“Y1”或“Y2”，输入耦合方式置“GND”，开机预热后，若在显示屏上不出现光点和扫描基线，可按下列操作去找到扫描线：①适当调节亮度旋钮。②触发方式开关置“自动”。③适当调节垂直（）、水平（）“位移”旋钮，使扫描光迹位于屏幕中央。（若示波器设有“寻迹”按键，可按下“寻迹”按键，判断光迹偏移基线的方向。） 2）、双踪示波器一般有五种显示方式，即“Y1”、“Y2”、“Y1＋Y2”三种单踪显示方式和“交替”“断续”二种双踪显示方式。“交替”显示一般适宜于输入信号频率较高时使用。“断续”显示一般适宜于输入信号频率较低时使用。 3）、为了显示稳定的被测信号波形，“触发源选择”开关一般选为“内”触发，使扫描触发信号取自示波器内部的Y通道。 4）、触发方式开关通常先置于“自动”调出波形后，若被显示的波形不稳定，可置触发方式开关于“常态”，通过调节“触发电平”旋钮找到合适的触发电压，使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上。 有时，由于选择了较慢的扫描速率，显示屏上将会出现闪烁的光迹，但被

机器人实验指导书

实验1机器人机械系统 一、实验目的 1、了解机器人机械系统的组成； 2、了解机器人机械系统各部分的原理和作用； 3、掌握机器人单轴运动的方法； 二、实验设备 1、RBT-5T/S02S教学机器人一台 2、RBT-5T/S02S教学机器人控制系统软件一套 3、装有运动控制卡的计算机一台 三、实验原理 RBT-5T/S02S五自由度教学机器人机械系统主要由以下几大部分组成：原动部件、传动部件、执行部件。基本机械结构连接方式为原动部件——传动部件——执行部件。机器人的传动简图如图2——1所示。 图2-1机器人的传动简图 Ⅰ关节传动链主要由伺服电机、同步带、减速器构成，Ⅱ关节传动链有伺服电机、减速器构成，Ⅲ关节传动链主要由步进电机、同步带、减速器构成，Ⅳ关节传动链主要由步进电机、公布戴、减速器构成，Ⅴ关节传动链主要由步进电机、同步带、锥齿轮、减速器构成在机器人末端还有一个气动的夹持器。 本机器人中，远东部件包括步进电机河伺服电机两大类，关节Ⅰ、Ⅱ采用交流伺服电机驱动方式：关节Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ采用步进电机驱动方式。本机器人中采用了带传动、谐波减速传动、锥齿轮传动三种传动方式。执行部件采用了气动手爪机构，以完成抓取作业。 下面对在RBT-5T/S02S五自由度教学机器人中采用的各种传动部件的工作原理及特点作一简单介绍。1、同步齿形带传动 同步齿形带是以钢丝为强力层，外面覆聚氨酯或橡胶，带的工作面制成齿形（图2-2）。带轮轮面也制成相应的齿形，靠带齿与轮齿啮合实现传动。由于带与轮无相对滑动，能保持两轮的圆周速度同步，故称为同

步齿形带传动。 同步齿形带传动如下特点： 1.平均传动比准确； 2.带的初拉力较小，轴和轴承上所受的载荷较小； 3.由于带薄而轻，强力层强度高，故带速可达40m/s,传动比可达10，结构紧凑，传递功率可达200kW，因而应用日益广泛； 4.效率较高，约为0.98。 5.带及带轮价格较高，对制造安装要求高。 同步齿形带常用于要求传动比准确的中小功率传动中，其传动能力取决于带的强度。带的模数 m 及宽度b 越大，则能传递的圆周力也越大。 图2-2同步齿形带传动结构 2.谐波传动 谐波齿轮减速器是利用行星齿轮传动原理发展起来的一种新型减速器。谐波齿轮传动（简称谐波传动），它是依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力和运动的一种行星齿轮传动。 （一）传动原理 图2-3谐波传动原理 图2-3示出一种最简单的谐波传动工作原理图。 它主要由三个基本构件组成： （1）带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮）2，它相当于行星系中的中心轮； （2）带有外齿圈的柔性齿轮（柔轮）1，它相当于行星齿轮； （3）波发生器H，它相当于行星架。 作为减速器使用，通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。

过程控制系统课程设计报告报告实验报告

成都理工大学工程技术学院《过程控制系统课程设计实验报告》 名称：单容水箱液位过程控制 班级：2011级自动化过程控制方向 姓名： 学号：

目录 前言 一．过程控制概述 (2) 二．THJ-2型高级过程控制实验装置 (3) 三．系统组成与工作原理 (5) （一）外部组成 (5) （二）输入模块ICP-7033和ICP-7024模块 (5) （三）其它模块和功能 (8) 四．调试过程 (9) （一）P调节 (9) （二）PI调节 (10) （三）PID调节 (11) 五．心得体会 (13)

前言 现代高等教育对高校大学生的实际动手能力、创新能力以及专业技能等方面提出了很高的要求，工程实训中心的建设应紧紧围绕这一思想进行。 首先工程实训首先应面向学生主体群，建设一个有较宽适应面的基础训练基地。通过对基础训练设施的 集中投入，面向全校相关专业，形成一定的规模优势，建立科学规范的训练和管理方法，使训练对象获得机械、 电子基本生产过程和生产工艺的认识，并具备一定的实践动手能力。 其次，工程实训的内容应一定程度地体现技术发展的时代特征。为了适应现代化工业技术综合性和多学科交叉的特点，工程实训的内容应充分体现机与电结合、技术与非技术因素结合，贯穿计算机技术应用，以适应科学技术高速发展的要求。应以一定的专项投入，建设多层次的综合训练基地，使不同的训练对象在获得对现代工业生产方式认识的同时，熟悉综合技术内容，初步建立起“大工程”的意识，受到工业工程和环境保护方面的训练，并具备一定的实用技能。 第三，以创新训练计划为主线，依靠必要的软硬件环境，建设创新教育基地。以产品的设计、制造、控制乃至管理为载体，把对学生的创新意识和创新能力的培养，贯穿于问题的观测和判断、创造和评价、建模和设计、仿真和建造的整个过程中。

测试技术试验指导书

《机械工程测试技术》实验指导书 编者：郑华文刘畅 昆明理工大学机电学院实验中心 2014年5月

说明和评分 1学生按照实验预约表进行实验；在实验前，需对理论教学中相关内容做做复习并对实验指导书进行预习，熟悉实验内容和要求后才能进入实验室进行实验。在实验中，不允许大声喧哗和进行与实验不相关的事情。 2进入实验室后，应遵守实验室守则，学生自己应发挥主动性和独立性，按小组进行实验，在操作时应对实验仪器和设备的使用方法有所了解，避免盲目操作引起设备损坏，在动手操作时，应注意观察和记录。 3根据内容和要求进行试验，应掌握开关及的顺序和步骤：1）不允许带负荷开机。输出设备不允许有短路，输入设备量程处于最大，输出设备衰减应处于较小。2）在实验系统上电以后，实验模块和实验箱，接入或拔出元件，不允许带电操作，在插拔前要确认不带电，插接完成后，才对实验模块和试验箱上电。3）试验箱上元件的插拔所用连线，在插拔式用手拿住插头插拔，不允许直接拉线插拔。4）实验中，按组进行试验，实验元件也需按组取用，不允许几组混用元件和设备。 4在实验过程中，在计算机上，按组建立相关实验文件，实验中的过程、数据、图表和实验结果，按组记录后，各位同学拷贝实验相关数据文件等，在实验报告中应有反应。对实验中的现象和数据进行观察和记录。 实验评分标准： 1）实验成绩评分按实验实作和实验报告综合评分：实验实作以学生在实验室中完成实验表现和实验结果记录文件评定，评定为合格和不合格；实验报告成绩：按照学生完成实验报告的要求，对实验现象的观察、思考和实验结果的分析等情况评定成绩。初评百分制评定。 2）综合实验成绩评定按百分制。

电气测试技术-实验指导书

电气测试技术 实 验 指 导 书 河北科技师范学院 机械电子系电气工程教研室 二00六年十月

实验台组成及技术指标 CSY2000系列传感器与检测技术实验台由主控台、三源板（温度源、转动源、振动源）、15个（基本型）传感器和相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验台桌六部分组成。 1、主控台部分：提供高稳定的±15V、+5V、±2V～±1OV可调、+2V～+24V可调四种直流稳压电源；主控台面板上还装有电压、频率、转速的3位半数显表。音频信号源（音频振荡器）0.4KHz～10KHz可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz～3OHz（可调）；气压源0～15kpa可调；高精度温度控制仪表（控制精度±0.5℃）；RS232计算机串行接口；流量计。 2、三源板：装有振动台1Hz～3OHz（可调）；旋转源0～2400转/分（可调）；加热源＜200℃（可调）。 3、传感器：基本型传感器包括：电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式传感器、霍尔式位移传感器、霍尔式转速传感器、磁电转速传感器、压电式传感器、电涡流位移传感器、光纤位移传感器、光电转速传感器、集成温度传感器、K型热电偶、E型热电偶、Pt10O 铂电阻，共十五个。 4、实验模块部分：普通型有应变式、压力、差动变压器、电容式、霍尔式、压电式、电涡流、光纤位移、温度、移相/相敏检波/滤波十个模块。 5、数据采集卡及处理软件：数据采集卡采用12位A/D转换、采样速度1500点／秒，采样速度可以选择，既可单采样亦能连续采样。标准RS－232接口，与计算机串行工作。提供的处理软件有良好的计算机显示界面，可以进行实验项目选择与编辑，数据采集，特性曲线的分析、比较、文件存取、打印等。 6、实验台桌尺寸为160O×8OO×280（mm），实验台桌上预留计算机及示波器安放位置。 注意事项: 1、迭插式接线应尽量避免拉扯，以防折断。 2、注意不要将从各电源、信号发生器引出的线对地（⊥）短路。 3、梁的振幅不要过大，以免引起损坏。 4、各处理电路虽有短路保护，但避免长时间短路。 5、最好为本仪器配备一台超低频双线示波器，最高频率≥1MHz，灵敏度不低于 2mV／cm。 6、 0.4～10KHZ信号发生器接低阻负载（小于100Ω），必须从L V接口引出。

电子技术实验指导书

实验一常用电子仪器的使用方法 一、实验目的 了解示波器、音频信号发生器、交流数字毫伏表、直流稳压电源、数字万用电表的使用方法。二实验学时 2 学时 三、实验仪器及实验设备 1、GOS-620 系列示波器 2、YDS996A函数信号发生器 3、数字交流毫伏表 4、直流稳压电源 5、数字万用电表 四、实验仪器简介 1、示波器 阴极射线示波器（简称示波器）是利用阴极射线示波管将电信号转换成肉眼能直接观察的随时间变化的图像的电子仪器。示波器通常由垂直系统、水平系统和示波管电路等部分组成。垂直系统将被测信号放大后送到示波管的垂直偏转板，使光点在垂直方向上随被测信号的幅度变化而移动；水平系统用作产生时基信号的锯齿波，经水平放大器放大后送至示波管水平偏转板，使光点沿水平方向匀速移动。这样就能在示波管上显示被测信号的波形。 2、YDS996A函数信号发生器通常也叫信号发生器。它通常是指频率从0.6Hz至1MHz的正弦波、方波、三角波、脉冲波、锯齿波，具有直流电平调节、占空比调节，其频率可以数字直接显示。适用于音频、机械、化工、电工、电子、医学、土木建筑等各个领域的科研单位、工厂、学校、实验室等。 3、交流数字毫伏表 该表适用于测量正弦波电压的有效值。它的电路结构一般包括放大器、衰减器（分压器）、检波器、指示器（表头）及电源等几个部分。该表的优点是输入阻抗高、量程广、频率范围宽、过载能力强等。该表可用来对无线电接收机、放大器和其它电子设备的电路进行测量。 4、直流稳压电源： 它是一种通用电源设备。它为各种电子设备提供所需要的稳定的直流电压或电流当电网电压、负载、环境等在一定范围内变化时，稳压电源输出的电压或电流维持相对稳定。这样可以使电子设备或电路的性能稳定不变。直流电源通常由变压、整流、滤波、调整控制四部分组成。有些电源还具有过压、过流等保护电路，以防止工作失常时损坏器件。 6、计频器 GFC-8010H是一台高输入灵敏度20mVrms，测量范围0.1Hz至120MHz的综合计频器，具备简洁、高性能、高分辨率和高稳定性的特点。 5、仪器与实验电路的相互关系及主要用途：

机电控制技术-实验指导书

主编任同 西南科技大学制造科学与工程学院 2016年11月

制造科学与工程学院 目录 实验一电动机正反转控制 (1) 实验二按行程自动往返循环控制实验 (3) 实验三可编程控制器基本指令的练习 (8) 实验四 PLC控制电动机的星/三角换接起动控制实验错误！未定义书签。

西南科技大学实验指导书 实验一电动机正反转控制 一、实验目的 1.熟悉异步电动机的正反转控制线路，掌握线路故障的分析及排除方法。 2.了解互锁的概念，学会连接继电器控制互锁电路。 二、实验仪器和设备 采用DZSZ-1电机及自动控制实验台及其相应组件： 1.实验设备 2.屏上挂件排列顺序 D61、D62 三、实验简介 1.实验要求及内容 (1)三相异步电动机要反转，只要产生一个与原来转向相反的磁场即可。实现 的方法是只须改变定子电源的相序，即任意调换电源的两个接头即可实现。 (2)按照线路图接线，接线完成后进行检查，再用万用表检查有否不通的地方， 确认无误后请示老师接通电源进行实验。 (3)书写实验报告，分析故障的排除方法。 2.实验线路图 如图1-1所示. 四、实验步骤 接触器联锁正反转控制线路： 1.按图1-1接线。图中SB1、SB2、SB3、KM1、KM2、FR1选用D61件，Q1、FU1、FU2、 FU3、FU4选用D62挂件，电机选用DJ24（△/220V）。经指导老师检查无误后，按 下“开”按钮通电操作。 2.合上电源开关Q1，接通220V三相交流电源。 3.按下SB1，观察并记录电动机M的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况。 4.按下SB3，观察并记录M运转状态、接触器各触点的吸断情况。 5.再按下SB2，观察并记录M的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况。 1

过程控制系统仿真实验指导

过程控制系统Matlab/Simulink 仿真实验 实验一 过程控制系统建模 ............................................................................................................. 1 实验二 PID 控制 ............................................................................................................................. 2 实验三 串级控制 ............................................................................................................................. 6 实验四 比值控制 ........................................................................................................................... 13 实验五 解耦控制系统 . (19) 实验一 过程控制系统建模 指导内容：（略） 作业题目一： 常见的工业过程动态特性的类型有哪几种？通常的模型都有哪些？在Simulink 中建立相应模型，并求单位阶跃响应曲线。 作业题目二： 某二阶系统的模型为2 () 22 2n G s s s n n ?ζ??= ++，二阶系统的性能主要取决于ζ，n ?两个参数。试利用Simulink 仿真两个参数的变化对二阶系统输出响应的影响，加深对二阶 系统的理解，分别进行下列仿真： （1）2n ?=不变时，ζ分别为0.1, 0.8, 1.0, 2.0时的单位阶跃响应曲线； （2）0.8ζ=不变时，n ?分别为2, 5, 8, 10时的单位阶跃响应曲线。

软件测试技术实验指导书2016版

《软件测试技术》实验指导书 吴鸿韬

河北工业大学计算机科学与软件学院 2016年9月 目录

第一章实验要求 (1) 第二章白盒测试实践 (3) 第三章黑盒测试实践 (6) 第四章自动化单元测试实践 (7) 第五章自动化功能测试实践 (35) 第六章自动化性能测试实践 (56) 附录1实验报告封皮参考模版 (71) 附录2小组实验报告封皮参考模版 (72) 附录3软件测试计划参考模版 (73) 附录4 测试用例参考模版 (77) 附录5单元测试检查表参考模版 (81) 附录6测试报告参考模版 (82) 附录7软件测试分析报告参考模版 (87)

第一章实验要求 一、实验意义和目的 软件测试是软件工程专业的一门重要的专业课，本课程教学目的是通过实际的测试实验，使学生系统地理解软件测试的基本概念和基本理论，掌握软件测试和软件测试过程的基本方法和基本工具，熟练掌握软件测试的流程、会设计测试用例、书写测试报告，为学生将来从事实际软件测试工作和进一步深入研究打下坚实的理论基础和实践基础。 本实验指导书共设计了2个设计型、3个验证型实验和一个综合型实验，如表1所示。设计型实验包括白盒测试实践和黑盒测试实践，验证型实验包括自动化单元测试实践、自动化功能测试和自动化性能测试实践，主要目标是注重培养学生软件测试的实际动手能力，增强软件工程项目的质量管理意识。通过实践教学，使学生掌握软件测试的方法和技术，并能运用测试工具软件进行自动化测试。综合型实验以《软件设计与编程实践》课程相关实验题目为原型、在开发过程中进行测试设计与分析，实现软件开发过程中的测试管理，完成应用软件的测试工作，提高软件测试技能，进一步培养综合分析问题和解决问题的能力。 表1 实验内容安排 实验内容学时实验性质实验要求 实验一白盒测试实践 4 设计必做 实验二黑盒测试实践 4 设计必做 实验三自动化单元测试实践 4 验证必做 实验四自动化功能测试实践 4 验证必做 实验五自动化性能测试实践 4 验证必做 实验六、综合测试实践课外综合选做 二、实验环境 NUnit、JUnit、LoadRunner、Quick Test Professional、VC6.0、Visual

《传感器与检测技术》实验指导书修订.

自动化专业《传感器与检测技术》 课程实验指导书 撰写人：闫奇瑾审定人：辅小荣

目录 第一部分绪论 (1) 第二部分基本实验指导 (2) 实验一箔式应变片桥路性能比较 (2) 实验二电涡流式传感器的静态标定 (6) 实验三差动变面积式电容式传感器的静态特性 (9) 实验四霍尔式传感器静态特性实验 (11)

第一部分绪论 本指导书是根据《传感器与检测技术》课程实验教学大纲编写的，适用于自动化专业。 一、本课程实验的作用与任务 传感器与检测技术实验是《传感器与检测技术》课程教学的重要环节，是自动化专业的专业基础实验课。通过实验，使学生加深理解传感技术的一般理论原理，了解各种传感器性能，掌握选用原则和设计方法，学会对各种参数的测量及分析技术。 二、本课程实验的基础知识 本课程主要介绍传感器与检测技术基础理论，传感器的基本原理和结构，非电量的检测技术及系统，抗干扰技术和微机在检测中的应用等。实验要求的基础知识主要有传感器的静态和动态特性，电阻式传感器，电感式传感器、电容式传感器、磁电式传感器的基本工作原理、结构、测量电路以及应用方法等。 三、本课程实验教学项目及其教学要求

第二部分基本实验指导 -1- 实验一箔式应变片桥路性能比较 一、实验目的 1．观察了解箔式应变片结构及粘贴方式。 2．测试应变梁变形的应变输出。 3．比较各桥路间的输出关系。 二、实验原理 应变片是最常用的测力传感元件。用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面。当测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。通过测量电路，转换成电信号输出显示。 电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，单臂，半桥双臂，全桥电路的灵敏度依次增大。实际使用的应变电桥的性能和原理如下：

数字电子技术实验指导书

数字电子技术实验指导书 （韶关学院自动化专业用） 自动化系 2014年1月10日 实验室：信工405

数字电子技术实验必读本实验指导书是根据本科教学大纲安排的，共计14学时。第一个实验为基础性实验，第二和第七个实验为设计性实验，其余为综合性实验。本实验采取一人一组，实验以班级为单位统一安排。 1．学生在每次实验前应认真预习，用自己的语言简要的写明实验目的、实验原理，编写预习报告，了解实验内容、仪器性能、使用方法以及注意事项等，同时画好必要的记录表格，以备实验时作原始记录。教师要检查学生的预习情况，未预习者不得进行实验。 2．学生上实验课不得迟到，对迟到者，教师可酌情停止其实验。 3．非本次实验用的仪器设备，未经老师许可不得任意动用。 4．实验时应听从教师指导。实验线路应简洁合理，线路接好后应反复检查，确认无误时才接通电源。 5．数据记录 记录实验的原始数据，实验期间当场提交。拒绝抄袭。 6．实验结束时，不要立即拆线，应先对实验记录进行仔细查阅，看看有无遗漏和错误，再提请指导教师查阅同意，然后才能拆线。 7．实验结束后，须将导线、仪器设备等整理好，恢复原位，并将原始数据填入正式表格中，经指导教师签名后，才能离开实验室。

目录实验1 TTL基本逻辑门功能测试 实验2 组合逻辑电路的设计 实验3 译码器及其应用 实验4 数码管显示电路及应用 实验5 数据选择器及其应用 实验6 同步时序逻辑电路分析 实验7 计数器及其应用

实验1 TTL基本逻辑门功能测试 一、实验目的 1、熟悉数字电路试验箱各部分电路的基本功能和使用方法 2、熟悉TTL集成逻辑门电路实验芯片的外形和引脚排列 3、掌握实验芯片门电路的逻辑功能 二、实验设备及材料 数字逻辑电路实验箱，集成芯片74LS00（四2输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08(四2输入与门)、74LS10（三3输入与非门）、74LS20（二4输入与非门）和导线若干。 三、实验原理 1、数字电路基本逻辑单元的工作原理 数字电路工作过程是数字信号，而数字信号是一种在时间和数量上不连续的信号。 （1）反映事物逻辑关系的变量称为逻辑变量，通常用“0”和“1”两个基本符号表示两个对立的离散状态，反映电路上的高电平和低电平，称为二值信息。（2）数字电路中的二极管有导通和截止两种对立工作状态。三极管有饱和、截止两种对立的工作状态。它们都工作在开、关状态，分别用“1”和“0”来表示导通和断开的情况。 （3）在数字电路中，以逻辑代数作为数学工具，采用逻辑分析和设计的方法来研究电路输入状态和输出状态之间的逻辑关系，而不必关心具体的大小。 2、TTL集成与非门电路的逻辑功能的测试 TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种逻辑门。实验采用二4输入与非门74LS20芯片，其内部有2个互相独立的与非门，每个与非门有4个输入端和1个输出端。74LS20芯片引脚排列和逻辑符号如图2-1所示。

《机械工程控制基础》实验指导书

《机械工程控制基础》实验指导书 工程与技术系 二O一一年四月

目录 实验一时间特性的计算机求解 (1) 实验二频率特性计算机求解 (3) 实验三系统稳定性分析 (5) 实验四系统稳态误差的计算 (7)

实验一 时间特性的计算机求解 一、 实验目的 1. 使用matlab 程序语言描述一阶二阶系统的时间响应。 2. 观察系统在单位阶跃信号、单位脉冲信号作用下的输出，并分析其动态性能。 二、 实验设备 计算机及matlab 仿真软件 三、 实验的内容 1. 使用matlab 程序语言描述一阶系统单位阶跃型号下的的时间响应 （1）程序语言： num=[01......,b b b m m -]; den=[01......,a a a n n -]; step(num,den) （2）求解实例： 求解一阶系统1 21 )(+=s s G 单位阶跃响应 num=[1]; den=[2 1]; step(num,den) 响应曲线如图所示：

2. 使用matlab 程序语言描述二阶系统单位阶跃型号下的的时间响应 （1）程序语言： num=[2 n ω]; den=[ 22 12)n n ξωω（]; step(num,den) （2）求解实例： 求解二阶系统4 6.14 )(2 ++=s s s G 单位阶跃响应 num=[4]; den=[1 1.6 4]; step(num,den) 响应曲线如图所示： 四、实验报告要求 使用matlab 程序语言下列一阶和二阶系统单位阶跃信号下的的时间响应，并确定影响系统快速性和稳定性的性能指标 （1）1 31 )(+= s s G （2）1000 5.341000 )(2 ++=s s s G

单回路控制系统实验过程控制实验指导书模板

单回路控制系统实验 单回路控制系统概述 实验三单容水箱液位定值控制实验 实验四双容水箱液位定值控制实验 实验五锅炉内胆静( 动) 态水温定值控制实验 实验三 实验项目名称: 单容液位定值控制系统 实验项目性质: 综合型实验 所属课程名称: 过程控制系统 实验计划学时: 2学时 一、实验目的 1．了解单容液位定值控制系统的结构与组成。 2．掌握单容液位定值控制系统调节器参数的整定和投运方法。 3．研究调节器相关参数的变化对系统静、动态性能的影响。 4．了解P、PI、PD和PID四种调节器分别对液位控制的作用。 5．掌握同一控制系统采用不同控制方案的实现过程。 二、实验内容和( 原理) 要求 本实验系统结构图和方框图如图3-4所示。被控量为中水箱( 也可采用上水箱或下水箱) 的液位高度, 实验要求中水箱的液位稳定在给定值。将压力传感器LT2检测到的中水箱液位信号作为反

馈信号, 在与给定量比较后的差值经过调节器控制电动调节阀的开度, 以达到控制中水箱液位的目的。为了实现系统在阶跃给定和阶跃扰动作用下的无静差控制, 系统的调节器应为PI或PID控制。 三、实验主要仪器设备和材料 1．实验对象及控制屏、SA-11挂件一个、计算机一台、万用表一个; 2．SA-12挂件一个、RS485/232转换器一个、通讯线一根; 3．SA-44挂件一个、CP5611专用网卡及网线、PC/PPI通讯电缆一根。 四、实验方法、步骤及结果测试 本实验选择中水箱作为被控对象。实验之前先将储水箱中贮足水量, 然后将阀门F1-1、F1-2、F1-7、F1-11全开, 将中水箱出水阀门F1-10开至适当开度, 其余阀门均关闭。 具体实验内容与步骤按二种方案分别叙述。 ( 一) 、智能仪表控制 1．按照图3-5连接实验系统。将”LT2中水箱液位”钮子开关拨到”ON”的位置。

测试技术实验指导书及实验报告2006级用汇总

矿压测试技术实验指导书 学号： 班级： 姓名： 安徽理工大学 能源与安全学院采矿工程实验室

实验一常用矿山压力仪器原理及使用方法 第一部分观测岩层移动的部分仪器 ☆深基点钻孔多点位移计 一、结构简介 深基点钻孔多点位移计是监测巷道在掘进和受采动影响的整个服务期间，围岩内部变形随时间变化情况的一种仪器。 深基点钻孔多点位移包括孔内固定装置、孔中连接钢丝绳、孔口测读装置组成。每套位移计内有5~6个测点。其结构及其安装如图1所示。 二、安装方法 1.在巷道两帮及顶板各钻出φ32的钻孔。 2.将带有连接钢丝绳的孔内固定装置，由远及近分别用安装圆管将其推至所要求的深度。(每个钻孔布置5~6个测点，分别为；6m、5m、4m、3m、2m、lm或12m、10m、8m、6m、4m、2m)。 3.将孔口测读装置，用水泥药圈或木条固定在孔口。 4。拉紧每个测点的钢丝绳，将孔口测读装置上的测尺推至l00mm左右的位置后，由螺丝将钢丝绳与测尺固定在一起。 三、测试方法 安装后先读出每个测点的初读数，以后每次读得的数值与初读数之差，即为测点的位移值。当读数将到零刻度时，松开螺丝，使测尺再回到l00mm左右的位置，重新读出初读数。 ☆顶板离层指示仪 一、结构简介： 顶板离层指示仪是监测顶板锚杆范围内及锚固范围外离层值大小的一种监测仪器，在顶板钻孔中布置两个测点，一个在围岩深部稳定处，一个在锚杆端部围岩中。离层值就是围岩中两测点之间以及锚杆端部围岩与巷道顶板表面间的相对位移值。顶板离层指示仪由孔内固定装置、测量钢丝绳及孔口显示装置组成如图1所示。

二、安装方法： 1.在巷道顶板钻出φ32的钻孔，孔深由要求而定。 2.将带有长钢丝绳的孔内固定装置用安装杆推到所要求的位置；抽出安装杆后再将带有短钢丝绳的孔内固定装置推到所要求的位置。 3.将孔口显示装置用木条固定在孔口(在显示装置与钻孔间要留有钢丝绳运动的间隙)。 4.将钢丝绳拉紧后，用螺丝将其分别与孔口显示装置中的圆管相连接，且使其显示读数超过零刻度线。 三、测读方法： 孔口测读装置上所显示的颜色，反映出顶板离层的范围及所处状态，显示数值表示顶板的离层量。☆DY—82型顶板动态仪 一、用途 DY-82型顶板动态仪是一种机械式高灵敏位移计。用于监测顶底板移近量、移近速度，进行采场“初次来压”和“周期来压”的预报，探测超前支撑压力高 峰位置，监测顶板活动及其它相对位移的测量。 二、技术特征 (1)灵敏度(mm) 0.01 (2)精度(％) 粗读±1,微读±2.5 (3)量程(mm) 0～200 (4)使用高度(mm) 1000～3000 三、原理、结构 其结构和安装见图。仪器的核心部件是齿条6、指针8 以及与指针相连的齿轮、微读数刻线盘9、齿条下端带有读 数横刻线的游标和粗读数刻度管11。 当动态仪安装在顶底板之间时，依靠压力弹簧7产生的 弹力而站立。安好后记下读数(初读数)并由手表读出时间。 粗读数由游标10的横刻线在刻度管11上的位置读出，每小 格2毫米，每大格(标有“1”、“22'’等)为10毫米，微读数 由指针8在刻线盘9的位置读出，每小格为0.01毫米(共200 小格，对应2毫米)。粗读数加微读数即为此时刻的读数。当 顶底板移近时，通过压杆3压缩压力弹簧7，推动齿条6下 移，带动齿轮，齿轮带动指针8顺时针方向旋转，顶底板每 移近0.01毫米，指针转过1小格；同时齿条下端游标随齿条 下移，读数增大。后次读数减去前次读数，即为这段时间内的顶底板移近量。除以经过的时间，即得

检测技术实验指导书(学生)

检测技术实验指导书 2019-3

实验一：应变片单臂、半桥、全桥特性比较 一、实验目的： 1、掌握电阻应变式传感器的原理及特性； 2、掌握单臂、半桥、全桥组桥原理及输出时的灵敏度和非线性度分析。 二、基本原理： 电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。一种利用电阻材料的应变效应，将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器，此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻应变片将变形转换成电阻的变化，再通过测量电路进一步将电阻的改变转换成电压或电流信号输出。可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测，如力、压力、加速度、力矩、重量等，在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。 1．箔式应变片的基本结构 应变片是在用苯酚、环氧树脂等绝缘材料的基板上，粘贴直径为0.025mm左右的金属丝 或金属箔制成，如图1—1所示。 (a) 丝式应变片(b) 箔式应变片 图1—1应变片结构图 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，与丝式应变片工作原理相同。电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为：ΔR／R＝Kε式中：ΔR／R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数,ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化。

2．测量电路 为了将电阻应变式传感器的电阻变化转换成电压或电流信号，在应用中一般采用电桥电路作为其测量电路。电桥电路具有结构简单、灵敏度高、测量范围宽、线性度好且易实现温度补偿等优点。能较好地满足各种应变测量要求，因此在应变测量中得到了广泛的应用。电桥电路按其工作方式分有单臂、双臂和全桥三种，单臂工作输出信号最小、线性、稳定性较差；双臂输出是单臂的两倍，性能比单臂有所改善；全桥工作时的输出是单臂时的四倍，性能最好。因此，为了得到较大的输出电压或电流信号一般都采用双臂或全桥工作。基本电路如图1—2（a）、（b）、（c）所示。 （a）单臂（b）半桥（c）全桥 图1—2 应变片测量电路 （a）单臂 Uo＝U①－U③ ＝〔(R4＋△R4)／(R4＋△R4＋R3)－R1／(R1＋R2)〕E ＝｛〔（R1＋R2）（R4＋△R4）－R1（R3＋R4＋△R4）〕／〔（R3＋R4＋△R4）（R1＋R2）〕｝E 设R1＝R2＝R3＝R4，且△R4／R4＝ΔR／R＜＜1，ΔR／R＝Kε。 则Uo≈(1／4)(△R4／R4)E＝(1／4)(△R／R)E＝(1／4)KεE (b) 双臂(半桥) 同理:Uo≈(1／2)(△R／R)E＝(1／2)KεE (C) 全桥 同理:Uo≈(△R／R)E＝KεE 3．箔式应变片单臂电桥实验原理图

过程控制系统实验指导书解析

过程控制系统实验指导书 王永昌 西安交通大学自动化系 2015.3

实验一先进智能仪表控制实验 一、实验目的 1．学习YS—170、YS—1700等仪表的使用； 2．掌握控制系统中PID参数的整定方法； 3．熟悉Smith补偿算法。 二、实验内容 1．熟悉YS-1700单回路调节器与编程器的操作方法与步骤，用图形编程器编写简单的PID仿真程序； 2．重点进行Smith补偿器法改善大滞后对象的控制仿真实验； 3．设置SV与仿真参数，对PID参数进行整定，观察仿真结果，记录数据。 4．了解单回路控制，串级控制及顺序控制的概念，组成方式。 三、实验原理 1、YS—1700介绍 YS1700 产于日本横河公司，是一款用于过程控制的指示调节器，除了具有YS170一样的功能外，还带有可编程运算功能和2回路控制模式，可用于构建小规模的控制系统。其外形图如下： YS1700 是一款带有模拟和顺序逻辑运算的智能调节器，可以使用简单的语言对过程控制进行编程（当然，也可不使用编程模式）。高清晰的LCD提供了4种模拟类型操作面板和方便的双回路显示，简单地按前面板键就可进行操作。能在一个屏幕上对串级或两个独立的回路进行操作。标准配置I/O状态显示、预置PID控制、趋势、MV后备手动输出等功能，并且可选择是否通信及直接接收热偶、热阻等现场信号。对YS1700编程可直接在PC机上完成。

SLPC内的控制模块有三种功能结构，可用来组成不同类型的控制回路：（1）基本控制模块BSC，内含1个调节单元CNT1，相当于模拟仪表中的l台PID调节器，可用来组成各种单回路调节系统。 （2）串级控制模块CSC，内含2个互相串联的调节单元CNTl、CNT2，可组成串级调节系统。 （3）选择控制模块SSC，内含2个并联的调节单元CNTl、CNT2和1个单刀三掷切换开关CNT3，可组成选择控制系统。 当YS1700处于不同类型的控制模式时，其内部模块连接关系可以表示如下：（1）、单回路控制模式

传感器与自动检测技术实验指导书

传感器与自动检测技术实验指导书 张毅李学勤编著 重庆邮电学院自动化学院 2004年9月

目录 C S Y-2000型传感器系统实验仪介绍 (1) 实验一金属箔式应变片测力实验（单臂单桥） (3) 实验二金属箔式应变片测力实验（交流全桥） (6) 实验三差动式电容传感器实验 (9) 实验四热敏电阻测温实验 (12) 实验五差动变压器性能测试 (14) 实验六霍尔传感器的特性研究 (17) 实验七光纤位移传感器实验 (21)

CSY-2000型传感器系统实验仪介绍 本仪器是专为《传感器与自动检测技术》课程的实验而设计的，系统包括差动变压器、电涡流位移传感器、霍尔式传感器、热电偶、电容式传感器、热敏电阻、光纤传感器、压阻式压力传感器、压电加速度计、压变式传感器、PN结温度传感器、磁电式传感器等传感器件，以及低频振荡器、音频震荡器、差动放大器、相敏检波器、移相器、低通滤波器、涡流变换器等信号和变换器件，可根据需要自行组织大量的相关实验。 为了更好地使用本仪器，必须对实验中使用涉及到的传感器、处理电路、激励源有一定了解，并对仪器本身结构、功能有明确认识，做到心中有数。 在仪器使用过程中有以下注意事项： 1、必须在确保接线正确无误后才能开启电源。 2、迭插式插头使用中应注意避免拉扯，防止插头折断。 3、对从各电源、振荡器引出的线应特别注意，防止它们通过机壳造成短路，并 禁止将这些引出线到处乱插，否则很可能引起一起损坏。 4、使用激振器时注意低频振荡器的激励信号不要开得太大，尤其是在梁的自振 频率附近，以免梁振幅过大或发生共振，引起损坏。 5、尽管各电路单元都有保护措施，但也应避免长时间的短路。 6、仪器使用完毕后，应将双平行梁用附件支撑好，并将实验台上不用的附件撤 去。 7、本仪器如作为稳压电源使用时，±15V和0~±10V两组电源的输出电流之和 不能超过1.5A，否则内部保护电路将起作用，电源将不再稳定。 8、音频振荡器接小于100Ω的低阻负载时，应从LV插口输出，不能从另外两个 电压输出插口输出。

测试技术实验指导书(2017年04)

《机械工程测试技术基础》 实验指导书 戴新编 广州大学 2017.4

前言 测试技术顾名思义是测量和试验的技术。测试技术学习的最终目的是要解决实际问题，所以和理论课程相比，测试技术的实践环节显得更为关键。《机械工程测试技术实验》旨在提高学生综合应用从各门课程中学到的单元技术知识，独立构建、调试测试系统的能力，强化学生对测试系统工程实际的感性认识。它综合体现了各种单元技术在测试工程实际中的应用，是测试专业的学生接触工程实际的开始。 测试技术覆盖了很多知识领域，从测试信号的基本概念到现代测试信号分析方法，从传感器的基本原理到一个复杂大型的测试系统的建立，但在实际中，无法在一门课程里囊括所有这些知识和经验。本指导书根据目前实验室现有的实验条件及教学计划中的学时数，紧密结合理论教学，选择了一些重要的基本内容，实验主要为验证性实验，采用传统的实验模式，由实验教师指导学生完成实验。 通过实验，希望能够使学生牢固、熟练地掌握各种测试仪器的使用，学会调试测试系统的基本方法，包括传感器的使用，信号调理电路、数字化电路及显示单元的调试，在此基础上初步学会自行组建测试系统，并能够独立调试。 具体内容应包括：a.常用测试仪器的使用：在传感器使用及系统组建、调试的过程掌握示波器、数字万用表、信号发生器、稳压电源等的使用。b.传感器的使用：熟悉热电偶传感器、加速度传感器、液位传感器、转速传感器等原理及使用。c.常见物理量测试实验：温度测试实验、转速测试实验、液位测试实验、振动测试实验。由于条件限制，以上的实验内容还只能部分涉及。 实验完成后按要求应提交实验报告。实验报告是一种工程技术文件，是实验研究的产物。学生完成教学实验写出的报告，会为将来进行工程实验、科学研究书写实验报告打下基础，乃至于养成一种习惯，因此应按工程实际要求学生：内容如实，数据可靠；语言明确、简洁；书写工整、规范。实验报告的基本内容应包括实验题目、实验目的、实验仪器和设备（必要时画出连接图）、实验方法、实验结果（包括图表、数字、文字、表达式等）、对实验方法或结

15电力电子实验指导书

《电力电子技术》 实 验 指 导 书

实验一锯齿波同步移相触发电路实验 一、实验目的 (1)加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。 (2)掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。 二、实验所需挂件及附件 三、实验线路及原理 锯齿波同步移相触发电路的原理图参见挂件说明。锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其工作原理可参见挂件说明和电力电子技术教材中的相关内容。 四、实验内容 (1)锯齿波同步移相触发电路的调试。 (2)锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。 五、预习要求 (1)阅读电力电子技术教材中有关锯齿波同步移相触发电路的内容，弄清锯齿波同步移相触发电路的工作原理。 (2)掌握锯齿波同步移相触发电路脉冲初始相位的调整方法。 六、思考题 (1)锯齿波同步移相触发电路有哪些特点? (2)锯齿波同步移相触发电路的移相范围与哪些参数有关? (3)为什么锯齿波同步移相触发电路的脉冲移相范围比正弦波同步移相触发电路的移相范围要大? 七、实验方法 (1)将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V（不能打到“交流调速”侧工作，因为DJK03-1的正常工作电源电压为

220V 10%，而“交流调速”侧输出的线电压为240V。如果输入电压超出其标准工作范围，挂件的使用寿命将减少，甚至会导致挂件的损坏。在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时，通过操作控制屏左侧的自藕调压器，将输出的线电压调到220V左右，然后才能将电源接入挂件），用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用双踪示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。 ①同时观察同步电压和“1”点的电压波形，了解“1”点波形形成的原因。 ②观察“1”、“2”点的电压波形，了解锯齿波宽度和“1”点电压波形的关系。 ③调节电位器RP1，观测“2”点锯齿波斜率的变化。 ④观察“3”～“6”点电压波形和输出电压的波形，记下各波形的幅值与宽 度，并比较“3”点电压U 3和“6”点电压U 6 的对应关系。 (2)调节触发脉冲的移相范围 将控制电压U ct 调至零(将电位器RP2顺时针旋到底)，用示波器观察同步电压 信号和“6”点U 6的波形，调节偏移电压U b (即调RP3电位器)，使α=170°，其波 形如图2-1所示。 图2-1锯齿波同步移相触发电路 (3)调节U ct （即电位器RP2）使α=60°，观察并记录U 1 ～U 6 及输出“G、K” 脉冲电压的波形，标出其幅值与宽度，并记录在下表中(可在示波器上直接读出，读数时应将示波器的“V/DIV”和“t/DIV”微调旋钮旋到校准位置)。 (4)