傳感器原理及工程應(yīng)用實(shí)驗(yàn)裝置，傳感器特性綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)
時(shí)間：2025-08-05 18:00:09 點(diǎn)擊次數(shù)：
中人教儀廠 傳感器原理及工程應(yīng)用是一個(gè)廣泛而深入的領(lǐng)域，涵蓋了從基礎(chǔ)原理到具體應(yīng)用的多個(gè)方面。
一、傳感器原理
傳感器的基礎(chǔ)原理是經(jīng)過(guò)敏感元件及變換元件把特定的被測(cè)信號(hào)，按一定規(guī)律變換成某種"可用信號(hào)"并輸出，以適用信息的傳輸、處置整理、記錄、顯露和控制等要求。傳感器能夠感受諸如力、溫度（℃）、光、聲、化學(xué)成分等物理量，并能按照一定的規(guī)律將其變換成電壓（V）、電流（A）等電學(xué)量，或變換為電子回路的通斷。
傳感器一般由敏感元件及變換元件構(gòu)成。敏感元件是指?jìng)鞲衅髦心苤苯痈惺芑蝽憫?yīng)被測(cè)量的部分，而變換元件則是指能將敏感元件感受或響應(yīng)的被測(cè)量變換成適于傳輸或測(cè)量的電信號(hào)部分。
二、工程應(yīng)用
傳感器的工程應(yīng)用十分廣泛，含有概括但不限于以下幾個(gè)方面：
環(huán)境監(jiān)測(cè)：傳感器可以測(cè)量環(huán)境中的溫度（℃）、濕度、光照、氣壓等功能數(shù)值，用來(lái)氣象預(yù)測(cè)、空氣重量監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)等。
醫(yī)療健康：傳感器在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如心率監(jiān)測(cè)、血壓監(jiān)測(cè)、呼吸監(jiān)測(cè)等，可以幫助醫(yī)護(hù)人員就地實(shí)時(shí)理解患者的生理狀態(tài)，為診斷和治療提供依據(jù)。
工業(yè)生產(chǎn)：傳感器在工業(yè)生產(chǎn)中扮演著重要角色，如測(cè)量設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)過(guò)程中的溫度（℃）、壓力、流量等功能數(shù)值，用來(lái)完成自動(dòng)化控制、提升生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本。
交通運(yùn)輸：傳感器在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用也十分廣泛，如測(cè)量車(chē)輛的速度、位置、加快速度度等功能數(shù)值，用來(lái)完成智能交通管理、提升交通安全性和運(yùn)輸效率。
智能家居：傳感器在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越普及，如經(jīng)過(guò)溫度（℃）傳感器、濕度傳感器、光照傳感器等完成家居環(huán)境的自動(dòng)調(diào)動(dòng)和控制。
此外，傳感器還可以應(yīng)用來(lái)航空航天、軍事、科研等領(lǐng)域，為各種復(fù)雜系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和控制提供重要支持。
傳感器特性綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)是一種用來(lái)測(cè)量試驗(yàn)和研究不一樣種類(lèi)傳感器特性的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。傳感器特性綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)提供多種傳感器，以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉?shù)值收集卡和處置整理系統(tǒng)，以便用戶能夠?qū)鞲衅鞯墓δ軐?shí)行深入的解析和理解。
傳感器特性綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)具備以下特別點(diǎn)：
多種傳感器：實(shí)驗(yàn)臺(tái)應(yīng)提供各種類(lèi)型的傳感器，如變面積式電容傳感器、光電傳感器等，以適用不一樣實(shí)驗(yàn)需求。
數(shù)值收集和處置整理：實(shí)驗(yàn)臺(tái)配備裝備數(shù)值收集卡和處置整理系統(tǒng)，可以就地實(shí)時(shí)收集傳感器數(shù)值，并對(duì)數(shù)值實(shí)行解析和處置整理，方便用戶查看和研究傳感器的響應(yīng)特性。
實(shí)驗(yàn)?zāi)０澹簩?shí)驗(yàn)臺(tái)提供實(shí)驗(yàn)?zāi)０澹瑤椭脩艨焖俅罱▽?shí)驗(yàn)電子回路，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
直線DC穩(wěn)壓電源：傳感器特性綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)提供多擋位的直線DC穩(wěn)壓電源，以支持不一樣作業(yè)電壓（V）的傳感器。
外觀尺寸和電源要求：實(shí)驗(yàn)臺(tái)的尺寸一般為140cm×80cm×118cm，需要一相三線220V±10% 50Hz的電源供應(yīng)。
安全保護(hù)：實(shí)驗(yàn)臺(tái)應(yīng)具備短路保護(hù)等功能，保證用戶在實(shí)行實(shí)驗(yàn)實(shí)操時(shí)的安全。
工業(yè)檢驗(yàn)測(cè)試傳感器：實(shí)驗(yàn)臺(tái)可能會(huì)含有工業(yè)檢驗(yàn)測(cè)試傳感器，這些傳感器已經(jīng)從原理型轉(zhuǎn)向定量型，適合于實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中的檢驗(yàn)測(cè)試應(yīng)用。
光電特性實(shí)驗(yàn)：某些傳感器特性綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)，如現(xiàn)代光電特性綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)（--GD01），還可以實(shí)行光通訊、信息控制、光電檢驗(yàn)測(cè)試等方面的實(shí)驗(yàn)，以及光的傳輸和光電傳感器的應(yīng)用等。
總之，傳感器特性綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)是一個(gè)多功能的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，適用來(lái)高等院校、中專(zhuān)、職業(yè)技術(shù)學(xué)院等教育機(jī)構(gòu)，以及科研單位和企業(yè)研發(fā)中心，用來(lái)教學(xué)、研究和設(shè)備研發(fā)。
--GD01 現(xiàn)代光電特性綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)
設(shè)備簡(jiǎn)介：
現(xiàn)代光電特性綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)是集光、機(jī)、電于一體的多功能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。系統(tǒng)覆蓋內(nèi)容廣，可實(shí)行光通訊、信息控制、光電檢驗(yàn)測(cè)試中所用的信號(hào)源、光電探測(cè)器等各類(lèi)器件原理、特性、功能功能數(shù)值的實(shí)驗(yàn)，還可實(shí)行光的傳輸，光電傳感器的應(yīng)用，光強(qiáng)解析，莫爾條紋計(jì)數(shù)等一系列光電實(shí)驗(yàn)。
現(xiàn)代光電特性綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)先進(jìn)：應(yīng)用全自動(dòng)單色儀來(lái)完成光電器件光譜特性的連續(xù)測(cè)量，實(shí)驗(yàn)成果直接在電腦上用圖形顯露；用CCD攝像法完成莫爾條紋的自動(dòng)計(jì)數(shù)測(cè)微；用CCD攝像法將單縫衍射圖像收集處置整理后可完成衍射光強(qiáng)的二維和三維（3D）分布顯露。系統(tǒng)應(yīng)用模型塊結(jié)合的方法，不一樣的專(zhuān)業(yè)可以有不一樣的菜單。系統(tǒng)提供了較為開(kāi)放的電子回路和光路，為學(xué)生更好的理解與掌控把握原理、正確使用光電器件奠定了基礎(chǔ)，讓學(xué)生經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)合理地選用傳感器，掌控把握檢驗(yàn)測(cè)試的原理和方法。適用來(lái)光電信息專(zhuān)業(yè)、電子信息專(zhuān)業(yè)、計(jì)量測(cè)量試驗(yàn)專(zhuān)業(yè)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。
--GD01現(xiàn)代光電特性綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要有主機(jī)箱、單色儀與光源、實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、?shí)驗(yàn)桌四大部分構(gòu)成
一、主機(jī)箱：供電電源AC220V，50Hz。規(guī)格限定功率（W）200W。
1、各種直線DC穩(wěn)壓電源和恒流源。
-12V～12V連續(xù)可調(diào)直線DC穩(wěn)壓電源。
0～5V連續(xù)可調(diào)直線DC穩(wěn)壓電源。
±12V、±5V直線DC穩(wěn)壓電源。
0～20mA連續(xù)可調(diào)恒流源
2、氣壓源：4～20KPa
氣壓4～20KPa可調(diào)（經(jīng)過(guò)調(diào)動(dòng)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)、旋鈕、氣壓輸出大小可調(diào)）。
3、顯露表：
電流（A）表：DC20μA～200mA(測(cè)量范圍四檔變換)
電壓（V）表：DC200mV～20V（測(cè)量范圍三檔變換），DC20V～2000V（測(cè)量范圍三檔變換）。
光功率（W）計(jì)：顯露表的顯露值×變換系數(shù)mw，測(cè)量范圍:1.80×變換系數(shù)，單位為: mw
光照度計(jì)：1999Lx
頻率/轉(zhuǎn)動(dòng)速度表：f：0-9999Hz、 n：0～9999r/min
氣壓表：T（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）～T+999KPa
溫控儀：PID位式調(diào)動(dòng)儀：0～150oC
4、數(shù)值收集通訊連接口：
標(biāo)準(zhǔn)RS232連接口、USB連接口
二、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛪K：
㈠、光電基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
1、在基礎(chǔ)試驗(yàn)部分，重點(diǎn)解析光敏器件和光電傳感器的特性和應(yīng)用場(chǎng)合。學(xué)生經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)應(yīng)學(xué)會(huì)合理地選用傳感器，掌控把握檢驗(yàn)測(cè)試的原理和方法。
2、該基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)部分除了含有概括常用的光電探測(cè)器（光敏二極管、光敏三極管、光敏電阻、光電池等）實(shí)驗(yàn)外，還含有概括熱釋電紅外傳感器實(shí)驗(yàn)及光電指紋傳感器實(shí)驗(yàn)。
熱釋電原理：
當(dāng)已極化的熱電晶體薄片受到輻射熱時(shí)候，薄片溫度（℃）升高，極化強(qiáng)度 下降，表面電荷減少，相當(dāng)于"釋放"一部分電荷，故名熱釋電。釋放的電荷經(jīng)過(guò)一系列的放大，轉(zhuǎn)化成輸出電壓（V）。如果繼續(xù)照射，晶體薄片的溫度（℃）升高到Tc(居里溫度（℃）)值時(shí)，自發(fā)極化突然消失。不再釋放電荷，輸出信號(hào)為零,見(jiàn)下圖
因此，熱釋電探測(cè)器只能探測(cè)交流ACAC的斬波式的輻射（紅外光輻射要有改變量）。當(dāng)面積為A的熱釋電晶體受到調(diào)制加熱，而使其溫度（℃）T發(fā)生微小改變時(shí)，就有熱釋電電流（A）。 ，A為面積，P為熱電體材料熱釋電系數(shù)， 是溫度（℃）的改變率。
特別點(diǎn)：當(dāng)入射輻射為恒定輻射時(shí)，熱釋電探測(cè)器不響應(yīng)，只能脈沖輻射作業(yè)。
㈡、單逢衍射光強(qiáng)分布實(shí)驗(yàn)
我們知道，光沿直線傳播，當(dāng)在光的前進(jìn)方向上有一狹縫，而且狹縫的寬度可以與光的波長(zhǎng)比擬時(shí)，光在經(jīng)過(guò)狹縫時(shí)發(fā)生衍射，產(chǎn)生明暗相間的衍射條紋。其中零級(jí)衍射條紋最亮，占衍射總能量的80%以上，其他各級(jí)越來(lái)越弱。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用波長(zhǎng)為633nm的半導(dǎo)體激光器，光波經(jīng)過(guò)一個(gè)寬度可調(diào)的狹縫后發(fā)生衍射，衍射條紋打在一個(gè)方形毛玻璃上，在毛玻璃后用一個(gè)CCD攝像機(jī)，將衍射圖像變換成數(shù)字信號(hào)寫(xiě)入計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值，在計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值上解析光強(qiáng)分布。
㈢、莫爾條紋計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)
光柵莫爾條紋原理：
如果把兩塊光柵距相等的光柵平行裝配，并而且使光柵刻痕相對(duì)保持一個(gè)較小的夾角θ時(shí)，透過(guò)光柵組可以看到一組明暗相間的條紋，即為莫爾條紋。莫爾條紋的寬度B為：
B=d/sinθ
其中d為光柵距。
光柵刻痕重合部分形成條紋暗帶，非重合部分光線透過(guò)則形成條紋亮帶。光柵莫爾條紋的兩個(gè)主要特征是：
判向作用：當(dāng)指示光柵相對(duì)于固定不動(dòng)的主光柵左右位移時(shí)，莫爾條紋將沿著近于柵線的方向上下位移，由此可以確定光柵位移的方向。
位移放大作用：當(dāng)指示光柵沿著與光柵刻線垂直方向位移一個(gè)光柵距Δd時(shí)，莫爾條紋位移一個(gè)條紋間距B，當(dāng)兩個(gè)等距光柵之間的夾角θ較小時(shí)，指示光柵位移一個(gè)光柵距Δd，莫爾條紋就位移K·Δd的距離。K=B/D≈1/θ。B=D/2sinθ/2≈d/θ，這樣就可以把肉眼看不見(jiàn)的柵距位移變成清晰可見(jiàn)的條紋位移，完成高靈敏的位移測(cè)量。
本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用CCD攝像法，與計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值系統(tǒng)光強(qiáng)解析系統(tǒng)V1.0配套使用，可以準(zhǔn)確地記錄莫爾條紋的位移數(shù)目，從而計(jì)算出光柵的位移。
㈣、全自動(dòng)單色儀連續(xù)光譜特性實(shí)驗(yàn)
本實(shí)驗(yàn)單色儀光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用C-T水平對(duì)稱(chēng)式光路，焦距150mm，儀表器具應(yīng)用電子細(xì)分技術(shù)，使掃描時(shí)最小步距角達(dá)到0.01nm,光柵臺(tái)備有1200L/mm光柵，可便利快捷的完成寬波段掃描。儀表器具備有單色儀狹縫和CCD連接口，可以完成一機(jī)多用。光學(xué)系統(tǒng)原理圖如下：
圖中M1為平面鏡，M2、M3為球面鏡，G1為光柵，S1、S2分別為入縫和出縫。儀表器具還設(shè)定有A/D變換功能，將模仿信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)供上位機(jī)收集。
1、單色儀主要技術(shù)功能數(shù)值參考規(guī)格：
焦 距：150mm
相對(duì)孔徑：f/4
掃描界限：0-900nm
光譜界限：200nm-1500nm
分 辨 率：0.4nm/mm（435.8nm處，縫寬10μm）
線 色 散：5.4nm/mm
準(zhǔn) 確 度：0.25nm
重 復(fù) 性：0.1nm
最小步距：0.01nm
焦面尺寸：寬25mm ×高10mm
狹 縫：寬度10μm-3mm連續(xù)可調(diào)
光 柵 臺(tái)：光柵轉(zhuǎn)臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)配備1200L/mm
儀表器具尺寸：長(zhǎng)200mm×寬190mm×高160mm
重 量：5Kg
2、單色儀配套系統(tǒng)
光電特性解析系統(tǒng)是一個(gè)基于Windows98系統(tǒng)以上的可執(zhí)行程序。該系統(tǒng)應(yīng)用RS232串行口與單色儀通訊，功能強(qiáng)大，運(yùn)行平穩(wěn)?？芍苯涌刂茊紊珒x出射光波長(zhǎng)，設(shè)定有各種信號(hào)的收集和變換，測(cè)繪制作各種特性的彎彎曲線等功能。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
1、單色儀標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
2、光電基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)驗(yàn)
3、光開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)（透射式）
4、紅外反射式光電開(kāi)關(guān)（光耦）
5、熱釋電紅外傳感器實(shí)驗(yàn)
6、光源及光調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)
7、光電轉(zhuǎn)動(dòng)速度傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)速度測(cè)量實(shí)驗(yàn)
8、LED伏安（V/I）特性實(shí)驗(yàn)
9、LED電光變換（P/I）特性實(shí)驗(yàn)
10、LED光強(qiáng)空間分布及半值角測(cè)量實(shí)驗(yàn)
11、LED連續(xù)光譜特性實(shí)驗(yàn)
12、LD伏安（V/I）特性實(shí)驗(yàn)
13、LD電光變換（P/I）特性實(shí)驗(yàn)
14、LD光強(qiáng)空間分布及半值角測(cè)量實(shí)驗(yàn)
15、LD連續(xù)光譜特性實(shí)驗(yàn)
16、光電探測(cè)器暗電流（A）測(cè)量試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)
17、光電倍增管暗電流（A）測(cè)量試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)
18、光電倍增管陰極伏安特性測(cè)量試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)
19、光電倍增管陽(yáng)極伏安特性及放大倍數(shù)測(cè)量試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)
20、APD雪崩光電二極管反向電壓（V）測(cè)量試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)
21、APD雪崩光電二極管暗電流（A）測(cè)量試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)
22、APD雪崩光電二極管倍增特性測(cè)量試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)
23、光柵莫爾條紋計(jì)數(shù)測(cè)微實(shí)驗(yàn)
24、設(shè)計(jì)型綜合測(cè)量實(shí)驗(yàn)
常見(jiàn)問(wèn)題：
1、如果我要購(gòu)買(mǎi)傳感器原理及工程應(yīng)用實(shí)驗(yàn)裝置，傳感器特性綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)，是否有安裝、培訓(xùn)服務(wù)呢？
答：我們的設(shè)備如果沒(méi)有特別注明“不含安裝”“裸機(jī)價(jià)”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓(xùn)服務(wù)的。
2、你們的傳感器原理及工程應(yīng)用實(shí)驗(yàn)裝置，傳感器特性綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)是否能開(kāi)增值稅專(zhuān)用發(fā)票？
答：可以的，我們是正規(guī)企業(yè)，并且已經(jīng)升級(jí)到一般納稅人，可以開(kāi)具增值稅專(zhuān)用發(fā)票，如果您需要開(kāi)傳感器原理及工程應(yīng)用實(shí)驗(yàn)裝置，傳感器特性綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的發(fā)票，您需要提供開(kāi)票資料。
3、你們的傳感器原理及工程應(yīng)用實(shí)驗(yàn)裝置，傳感器特性綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)都是自己生產(chǎn)的嗎？都有什么產(chǎn)品資質(zhì)？
答：我們公司是專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)教學(xué)設(shè)備的企業(yè)，完全自主生產(chǎn)，并通過(guò)了最新版ISO9001認(rèn)證，擁有多項(xiàng)專(zhuān)利與著作權(quán)。
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