思考如何使本實驗裝置成為一個壓力計

⑴ 求一篇關於感測器應用的物理文章

感測器原理及應用》實驗一 金屬箔式應變片----單臂、半臂、全橋性能實驗實驗目的：了解金屬箔式應變片的應變效應，單臂、半臂、全電橋工作原理和性能。基本原理：電阻絲在外力作用下發生機械變形時,其電阻值發生變化,這就是電阻應變效應,描述電阻應變效應的關系式為:ΔR/R=Kε式中:ΔR/R為:ΔR/R電阻絲電阻相對變化, K為應變靈敏系數, ε=ΔL/L為電阻絲長度相對變化, 金屬箔式應變片就是通過光刻、腐蝕等工藝製成的應變敏感元件，通過它轉換被測部件受力狀態變化、電橋的作用完成電阻到電壓的比例變化，電橋的輸出電壓反映了相應的受力狀態。對單臂電橋輸出電壓Uο1=Ekє/4。在半橋性能實驗中，不同受力方向的兩只應變片接入電橋作為鄰邊，電橋輸出靈敏度提高，非線性得到改善。當應變片阻值和應變數相同時，其橋路輸出電壓Uο2=Ekє/2。在全橋測量電路中，將受力性質相同的兩應變片接入電橋對邊，不同的接入鄰邊，當應變片初始阻力值：R1=R2=R3=R4，其變化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4時，其橋路輸出電壓Uο3=Ekє。其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差和溫度誤差均得到改善。實驗設備：應變式感測器實驗模板、應變式感測器、砝碼、數顯表、±15V、±4V直流電源、萬用表。實驗方法和要求：根據電子電路知識，實驗前設計出實驗電路連線圖。獨力完成實驗電路連線。找出這三種電橋輸出電壓與加負載重量之間的關系，並作出Vo=F(m)的關系曲線。分析、計算三種不同橋路的系統靈敏度S=ΔU/ΔW（ΔU輸出電壓變化量，ΔW重量變化量）和非線性誤差：δf1=Δm/yF·s×100%式中Δm為輸出值（多次測量時為平均值）與擬合直線的最大偏差：yF·s滿量程輸出平均值，此處為200g。實驗二 壓阻式壓力感測器的壓力測量實驗實驗目的：了解擴散硅壓阻式壓力感測器測量壓力的原理和方法。基本原理：擴散硅壓阻式壓力感測器在單晶硅的基片上擴散出P型或N型電阻條，接成電橋。在壓力作用下，根據半導體的壓阻效應，基片產生應力，電阻條的電阻率產生很大變化，引起電阻的變化，我們把這一變化引入測量電路，則其輸出電壓的變化反映了所受到的壓力變化。實驗設備：壓力源、壓力表、壓阻式壓力感測器、壓力感測器實驗模板、流量計、三通連接導管、數顯單元、直流穩壓源±4V、±15V。實驗方法和要求：根據電子電路知識完成電路連接，主控箱內的氣源部分、壓縮泵、儲氣箱、流量計在主控箱內部已接好。將標准壓力表放置感測器支架上，三通連接管中硬管一端插入主控板上的氣源快速插座中（注意管子拉出時請用雙指按住氣源插座邊緣往內壓，則硬管可輕松拉出）。其餘兩根軟導管分別與標准表和壓力感測器接通。將感測器引線插頭插入實驗模板的插座中。先松開流量計下端進氣口調氣閥的旋鈕，開通流量計。合上主控箱上的氣源開關，啟動壓縮泵，此時可看到流量計中的滾珠浮子在向上浮起懸於玻璃管中。逐步關小流量計旋鈕，使標准壓力表指示某一刻度，觀察數顯表顯示電壓的正、負，若為負值則對調感測器氣咀接法。仔細地逐步由小到大調節流量計旋鈕，使壓力顯示在4—14KP之間，每上升1KP分別讀取壓力表讀數，記下相應的數顯表值。計算本系統的靈敏度和非線性誤差。思考題：如果本實驗裝置要成為一個壓力計，則必須對其進行標定，如何標定？實驗三 壓電式感測器測震動實驗實驗目的：了解壓電式感測器的測量震動的原理和方法。基本原理：壓電式感測器由慣性量塊和受壓的壓電片等組成。（仔細觀察實驗用壓電加速度計結構）工作時感測器感受與試件相同頻率的震動，質量塊便有正比於加速度的交變力作用在晶片上，由於壓電效應，壓電晶片上產生正比於運動加速度的表面電荷。實驗設備：震動台、壓電感測器、檢波、移相、低通濾波器模板、壓電式感測器實驗模板、雙線示波器。實驗方法和要求：壓電感測器已裝在震動檯面上。將低頻震盪器信號接入到檯面三源板震動源的激勵插孔。將壓電感測器輸出兩端插入到壓電感測器實驗模板兩輸入端，與感測器外殼相連的接線端接地，另一端接R1。將壓電感測情實驗模板電路輸出端Vo1接R6。將壓電感測器實驗模板電路輸出端V02接入低通濾波器輸入端Vi，低通濾波器輸出Vo與示波器相連。合上主控箱電源開關，調節低頻震盪器的頻率和幅度旋鈕使震動台震動，記錄示波器波形。改變低頻震盪器的頻率，記錄輸出波形變化。用示波器的兩個通道同時記錄低通濾波器輸入端和輸出端波形。求出壓電感測器的振動方程。實驗四 差動變壓器的性能實驗實驗目的：差動變壓器的工作原理和特性。基本原理：差動變壓器由一隻初級線圈和二隻次線圈及一個鐵芯組成，根據內外層排列不同，有二段和三段式，本實驗是三段式結構。當感測器隨著被測體移動時，由於初級線圈和次級線圈之間的互感發生變化促使次級線圈感應電勢產生變化，一隻次級感應電勢增加，另一隻感應電勢則減少，將兩只次級反向串接（同名端連接），就引出差動輸出。其輸出電勢反映出被測體的移動量。實驗設備：差動變壓器實驗模板、測微頭、雙線示波器、差動變壓器、音頻信號源（音頻震盪器）、直流電源、萬用表。實驗方法和要求：將差動變壓器裝在差動變壓器實驗模板上。將感測器引線插頭插入實驗模板的插座中，接好外圍電路，音頻震盪器信號必須從主控箱中的Lv端子輸出，調節音頻震盪器的頻率，輸出頻率為4—5KHZ（可用主控箱的頻率表輸入Fin來檢測）。調節輸出幅度為峰-峰值Vp-p=2V（可用示波器檢測）旋轉測微頭，使示波器第二通道顯示的波形峰-峰值Vp-p最小，這時可以左右位移，假設其中一個方向為正位移，另一個方向位移為負，從Vp-p最小開始旋動測微頭，每隔0.2mm從示波器上讀出輸出電壓Vp-p值，至少記錄一個周期的數據。在實驗過程中，注意左、右位移時，初、次級波形的相位關系。在實驗過程中注意差動變壓器輸出的最小值即為差動變壓器的零點殘余電壓大小。畫出輸出電壓峰值Vop-p—位移X曲線，作出量程為±1mm、±3mm靈敏度和非線性誤差。實驗五 位移感測器特性實驗-霍爾式、電渦流式、電容式（一）霍爾式感測器位移特性實驗實驗目的：了解霍爾式感測器原理與應用。基本原理：根據霍爾效應，霍爾電勢Uн=KнIB，當霍爾元件處在梯度磁場中運動時，它就可以進行位移測量。實驗設備：霍爾感測器實驗模板、霍爾感測器、直流電源、測微頭、數顯單元。實驗方法和要求：將霍爾感測器安裝於實驗模板的支架上。再將感測器引線插頭接入實驗模板的插座中，完成實驗電路的連線。開啟電源，調節測微頭使霍爾片在磁鋼中間位置並使數顯表指示為零。測微頭向軸向方向推進，每轉動0.2mm記下一個輸出電壓讀數，直到讀數近似不變。作出V—X曲線，計算不同線性范圍時的靈敏度和非線性誤差。思考題：本實驗中霍爾元件位移的線性度實際上反映的是什麼量的變化？（二） 電渦流感測器位移實驗實驗目的：了解電渦流感測器測量位移的工作原理和特性。基本原理：通以高頻電流的線圈產生磁場，當有導電體接近時，因導電體渦流效應產生渦流損耗，而渦流損耗與導電體離線圈的距離有關，因此可以進行位移測量。實驗設備：電渦流感測器實驗模板、電渦流感測器、直流電源、數顯單元、測微頭、鐵圓片。實驗方法和要求：將電渦流感測器安裝在實驗模板的支架上。觀察感測器結構，這是一個平繞扁線圈。將電渦流感測器輸出線接入實驗模板標有L的兩端插孔中，作為震盪器的一個元件。在測微頭端部裝上鐵質金屬圓片，作為電渦流感測器的被測體。用連接導線從主控台接入±15V直流電源接到模板上標有+15V的插孔中。使測微頭與感測器線圈端部接觸，開啟主控箱電源開關，記下數顯表讀數，然後每隔0.2mm讀一個數，直到輸出電壓幾乎不變為止。畫出V—X曲線，根據曲線找出線性區域及進行正、負位移測量時的最佳工作點，試計算量程為1mm、3mm及5mm時的靈敏度和線性度（可以用端基法或擬合直線法）。思考題：1、電渦流感測器的量程與哪些因素有關?2、電渦流感測器進行非接觸位移測量時，如何根據量程選用感測器。（三） 電容式感測器的位移實驗實驗目的：了解電容式感測器結構及其特點。基本原理：利用平板電容C=εA/d和其它結構的關系式，通過相應的結構和測量電路可以選擇 ε、 A、d三個參數中，保持兩個參數不變，而只改變其中一個參數，則可以有測穀物乾燥度（ε變），測微小位移（d變）和測量液位（A變）等多種電容感測器。實驗設備：電容感測器、電容感測器實驗模板、測微頭、相敏檢波、濾波模板、數顯單元、直流穩壓電源。實驗方法和要求：將電容感測器裝於電容感測器實驗模板上，將感測器引線插頭插入實驗模板的插座中。將電容感測器實驗模板的輸出端Vo1與數顯表單元Vi相接，Rw調節到中間位置。接入±15V電源，旋轉測微頭推進電容感測器動極板位置，每間隔0.2mm記下位移X與輸出電壓值。計算電容感測器的系統靈敏度S和非線性誤差δf

⑵ 設計物化實驗

找資料啦,網上不給你解答的

⑶ 物理試卷

2011 年初中學業水平測試物 理 試 題
一．填空題：（本大題包括8個小題，每空1分，共12分。把答案填在題中的橫線上）
1．物體的振動產生聲音，音響、音調、音色是樂音的三個特徵，其中，音調由振動
的 來決定。
2．如圖1所示，茶壺的設計者應用到二個物理知識，請寫出它所用原理的關鍵詞 、
。

3．火山爆發是近段時間人們常議論的話題，你知道嗎，岩漿是多種物質成分組成的液體，在流淌過程中不斷降溫，就會按下列順序先後在火山口形成一系列的礦物：橄欖石---輝石---角閃石----黑雲母----正長石----白雲母----石英。由此可以判斷出這些礦物的熔點依
次 （填「升高」或「降低」）
4．兩個相同的魚缸注滿水，在其中一個中放入一個模型小船，然後把兩個魚缸分別放在天平上，如圖2所示，則天平 平衡（填「能」或「不能」）。
5．如3圖所示，電路中打×處表示斷路之處，若開關閉合後，用驗電筆測試電路中A、B、C點，則不能使驗電筆氖燈發亮的點是 。
6．圖4所示的四幅圖中，能正確表示近視眼成像情況的圖是 ，能正確表示近視眼矯正方法的是

7．王兵在「測量石塊的密度」時，測出幾組數據，根據這些數據繪出圖象，圖5四幅圖象中，能正確表示石塊「質量與體積的關系」的圖象是 ，能正確表示「密度與質量的關系」的圖象是

8．起重機械在四川汶川的救援過程中，發揮了重要的作用。如圖6所示，吊臂上的滑輪組，可用F =104 N的拉力將重為2.4×104 N的吊板提起，如果吊板被勻速提高10 m。則拉力F做功 J，滑輪組的機械效率是

二、選擇題（本題包括8小題，每小題2分，共16分。
13．把一鐵塊放在火爐上加熱一段時間後，下列物理量中不變的是（ ）A．鐵塊的體積
B．鐵塊的密度
C．鐵塊的內能
D．鐵塊的比熱容
14．我國成功發射「神舟七號」之後，目前正在實施「嫦娥一號」登月工程。月球上沒有空氣，沒有磁場，假如你將來登上了月球，在月球上你可以做下列哪件事。
A. 不用任何工具直接跟月球上的同伴對話
B. 做托里拆利實驗測量月球上的大氣壓
C. 用信號燈給同伴發信號
D. 用指南針辨別方向
15．中國女子冰壺隊奪得2009年世界女子冰壺錦標賽冠軍，讓很多人對冰壺比賽產生了濃厚的興趣，你了解冰壺嗎，下列關於冰壺運動的說法中，錯誤的是（ ）
A．投手沿冰面將冰壺推出後，冰壺因為慣性繼續前進
B．投手沿冰面將冰壺推出後，冰壺繼續前進的過程中，人對它做了功。
C．當投手沿冰面將冰壺推出後，同隊兩名隊員在冰壺前方用力左右擦冰面，是為了讓冰熔化以減少摩擦，讓冰壺運動更遠。
D． 冰壺在冰面上運動的過程中，機械能轉化為內能。
16．1千克20℃的水吸收4.2×105焦的熱量後，它的溫度在下列給出的四個溫度中，最多有幾個可能溫度（ ）
①80℃②100℃③120℃④130℃
A．1 B．2 C．3 D．4
得分 評卷人

三．作圖與實驗探究：（本題包括4個小題，共13分。按題目要求作答）

20．（6分）、如圖13甲所示是小紅同學測定小燈泡電阻的實物連接圖。

（1）電源電壓6V，請用筆畫線代替導線，幫她完成電路的連接。
（2）電路連接無誤後，閉合開關，發現燈泡不發光，電流表指針不發生偏轉，電壓表指針有偏轉，請幫她找出故障的原因（填下列故障原因的代號）
A、小燈泡短路 B、電源接觸不良
C、小燈泡斷路 D、電流表內部短路
（3）排除故障後閉合開關，電流表和電壓表的示數如圖13乙所示，則小燈泡的電阻
為 Ω。

四．拓展應用與學習方法：（本題包括5個小題，共16分，按題目要求作答）
21（2分）．物理學研究方法很多，請將下列研究方法和所研究的問題連線
控制變數法 利用擴散現象研究分子運動
轉換法 研究合力的效果
等效（等量）替代法 研究電阻的大小與哪些因素有關
模型法 研究磁場時引入磁感線
22（2分）．圖14所示的四幅圖片表示我們做過的四個實驗，請畫線將圖片和其應用連接起來。

23（2分）．「低碳---環保」是上海世博的主題理念，日本館非常巧妙的體現了這個理念。如圖15所示，這個名為「紫蠶島」的別致建築，它透光性高的雙層外膜裡面卻藏有玄機，不需要消耗任何燃料就可以自主發電，供給展館內使用。同時，在它的屋頂還有幾個凹槽和突起的觸角，它們會收集陽光和雨水，在炎炎夏日的時候它們會噴出薄霧，以此來降低氣溫，效果如同使用空調一樣。
（1）從能的角度說明它是怎麼實現自主發電的。

（2）簡述它噴霧降溫的原理

24（4分）．樓內電梯的安裝不能傾斜，利用你所學物理知識想出兩個辦法，幫助工人將電梯安排得又正又直。簡述設計方法和原理
（1）
（2）
25（6分）．如圖16所示，AB間的彈簧中間有可收縮的導線將滑動變阻器接入電路，R1為定值電阻。當閉合開關S，A板上受到的壓力F增大時
(1)電流表示數將 ，電壓表的示數將
(2)此裝置可做為壓力計使用，為使壓力增大時，壓力計的示數隨指針向右擺動而增大，應把 （填「電流表」或「電壓表」）改裝為壓力計。
五．計算題：（本題分2小題，共13分。
26（6分）．2010年溫哥華冬奧會上，王蒙一人奪得500米、1000米、3000米接力三塊金牌，在500米短道速滑中，以43秒048的成績蟬聯冬奧冠軍，三破冬奧會紀錄，為中國隊在該項目上實現三連冠！王蒙和冰刀的總質量是60kg,,每隻冰刀與冰面的接觸面積為15cm2（g取10N/kg）
(1) 王蒙受到的重力是多少？
（2）王蒙在500米短道速滑中的平均速度是多大？
（3）王蒙在單腳滑行時，如圖17所示，它對冰面產生的壓強是多少？

27（7分）．如圖18所示，燈泡L標有「6V，3W」字樣，滑動變阻器的最大值為12Ω，當開關S1、S2閉合，滑動變阻器的滑片P滑到最右端時，小燈泡恰好正常發光。求：
（1）燈泡的電阻
（2）電源電壓
（3）當開關S1閉合、S2斷開時，滑片移到變阻器的最左端，求燈泡的功率

⑷ 如何用一台壓力計直接測實驗管段的動壓

壓力表顯示的是靜壓，即管內壓力相對於外界的表壓。管內的動壓靠常規的壓力表是無法測量的，一般測量動壓的方法是先測得管內流體的平均流速，然後根據公式Pd=1/2（ρυ^2）計算得出，此公式流體力學書上有介紹，可以去翻閱並確認一下。

管路的阻力損失實際上就是靜壓差，因為在一根直管段前後，動壓只與平均流速有關（看上面的公式就知道了），直管段每一個截面的動壓實際上是相等的，但壓力表顯示的直管段前後的壓力肯定不一樣，這個壓差就是該管段的靜壓差，也就是該管段的沿程阻力損失。

空調箱在註明機外余壓時，實際上指的也是機外靜壓，不包括動壓，當然也不是全壓。

既然管路的動壓只與平均流速有關，那麼，管路的動壓就不會像靜壓那樣越來越低，下游管段的動壓是有可能會比上游管路的動壓值高的，只要管內平均流速高即可。為什麼下游管路的動壓會比上游管路的動壓高，有一個專業術語叫「動壓復得」，它是靠損失一大部分靜壓以後，其中一部分靜壓轉換成了動壓，但總的全壓是下降的。

⑸ 測定飽和蒸汽壓常用的方法有哪些基本原理，實驗裝置，使用范圍分別是什麼急切地等待您的答案

靜態法測液體飽和蒸氣壓

一 實驗目的
利用靜態法測乙醇在不同溫度下的蒸氣壓，求在實驗溫度范圍內的平均摩爾氣化熱。
二 實驗原理
液體的飽和蒸氣壓與溫度的關系可用克拉佩龍方程來表示：
= (1)
設 蒸氣為理想氣體，在實驗溫度范圍內摩爾氣化熱 為常數，並略去液體的體積，對（1）式積分可得克—克方程：
(2)
實驗測得各溫度下的飽和蒸氣壓後，以lnP對1/T作圖得一直線，直線的斜率m=- /R，測 =-斜 R.
測定飽和蒸汽壓的方法有三類：
1．靜態法：在某一溫度下直接測量飽和蒸汽壓。
2．動態法：再不同外界壓力下測定沸點。
3．飽和氣流法：使乾燥的惰性氣體通過被測物質，並使其為被測物質所飽和，然後測定所通過的氣體中被測物質蒸汽的含量，就可根據分壓定律算出此被測物質的飽和蒸汽壓。
本實驗採用靜態法以等壓計在不同溫度下測定乙醇的飽和蒸汽壓，等壓計的外形見圖。小球中盛被測液體，U型管部分以樣品本身作封閉液。
在一定溫度下，若小球液面上方僅有被測物質蒸氣，那麼在U型管右支液面上所受到的壓力就是飽和蒸氣壓，當這個壓力與U型管左支液面上的空氣壓力相平衡（U型管兩臂液面齊平時），就可以從與等壓計相接的U型管汞壓計測出在此溫度下的飽和蒸氣壓。
三 儀器與葯品
儀器：恆溫槽；真空系統；冷凝器；帶磨口的等壓計。
葯品：乙醇
四 實驗步驟
1、將烘乾的等壓計3與真空膠管2接好，旋塞9與真空泵相連接，檢查體系是否漏氣。
2、將干凈等壓計的盛樣球烤熱，趕出管內部分空氣再從上口用滴管加入乙醇，管子冷卻時即可將乙醇吸入。再烤，再裝，裝入到小球三分之二的容積為宜。在U型管中保留部分乙醇作封閉液。
3、等壓計與冷凝器磨口接好並用彈簧固定後置25℃恆溫槽中，開動真空泵，控制抽氣速度，使等壓計中液體緩慢沸騰3—4分鍾，讓其中空氣排凈。然後停止抽氣，通過毛細管緩緩放氣入內，至U型管兩側液面等高為止，讀取此時恆溫槽溫度及U型壓力計的汞高差。
4、同法測定30，35，40，45℃時乙醇的蒸氣壓。在升溫過程中，應經常開啟旋塞，緩慢放入空氣，使U型管兩臂液面接近相等。如果在實驗過程中放入空氣過多時，可開一下圖的旋塞8，借緩沖瓶10的真空把空氣抽出。
5、 驗完畢時，緩緩放入空氣入內，至大氣壓為止。
五 數據記錄
室溫——大氣壓——
溫度/℃ 大氣壓/mmHg 左支汞高/mmHg 右支汞高/mmHg 汞高差/mmHg 蒸汽壓/mmHg lnP

30
35
40
45
50

六.數據處理
(1)根據實驗數據作出lnP-1/T圖。
(2)計算乙醇在實驗溫度范圍內的平均摩爾氣化熱。
七.思考題
1、 克-克方程在什麼條件下才能應用？
2、 開啟旋塞放空氣入內時，放得過多應如何辦？實驗過程中為什麼要防止空氣倒灌？
3、 體系中安穩壓瓶和毛細管的目的是什麼？
4、 化熱與溫度有無關系？
5、 壓計U型管的液體起什麼作用？冷凝器起什麼作用？

⑹ 測試如何改善RCL信號低

《感測器原理及應用》
實驗一 金屬箔式應變片----單臂、半臂、全橋性能實驗
實驗目的：了解金屬箔式應變片的應變效應，單臂、半臂、全電橋工作原理和性能。
基本原理：電阻絲在外力作用下發生機械變形時,其電阻值發生變化,這就是電阻應變效應,描述電阻應變效應的關系式為:ΔR/R=Kε式中:ΔR/R為:ΔR/R電阻絲電阻相對變化, K為應變靈敏系數, ε=ΔL/L為電阻絲長度相對變化, 金屬箔式應變片就是通過光刻、腐蝕等工藝製成的應變敏感元件，通過它轉換被測部件受力狀態變化、電橋的作用完成電阻到電壓的比例變化，電橋的輸出電壓反映了相應的受力狀態。對單臂電橋輸出電壓Uο1=Ek?/4。在半橋性能實驗中，不同受力方向的兩只應變片接入電橋作為鄰邊，電橋輸出靈敏度提高，非線性得到改善。當應變片阻值和應變數相同時，其橋路輸出電壓Uο2=Ek?/2。在全橋測量電路中，將受力性質相同的兩應變片接入電橋對邊，不同的接入鄰邊，當應變片初始阻力值：R1=R2=R3=R4，其變化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4時，其橋路輸出電壓Uο3=Ek?。其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差和溫度誤差均得到改善。
實驗設備：應變式感測器實驗模板、應變式感測器、砝碼、數顯表、±15V、±4V直流電源、萬用表。
實驗方法和要求：
根據電子電路知識，實驗前設計出實驗電路連線圖。
獨力完成實驗電路連線。
找出這三種電橋輸出電壓與加負載重量之間的關系，並作出Vo=F(m)的關系曲線。
分析、計算三種不同橋路的系統靈敏度S=ΔU/ΔW（ΔU輸出電壓變化量，ΔW重量變化量）和非線性誤差：δf1=Δm/yF·s×100%式中Δm為輸出值（多次測量時為平均值）與擬合直線的最大偏差：yF·s滿量程輸出平均值，此處為200g。
實驗二 壓阻式壓力感測器的壓力測量實驗
實驗目的：了解擴散硅壓阻式壓力感測器測量壓力的原理和方法。
基本原理：擴散硅壓阻式壓力感測器在單晶硅的基片上擴散出P型或N型電阻條，接成電橋。在壓力作用下，根據半導體的壓阻效應，基片產生應力，電阻條的電阻率產生很大變化，引起電阻的變化，我們把這一變化引入測量電路，則其輸出電壓的變化反映了所受到的壓力變化。
實驗設備：壓力源、壓力表、壓阻式壓力感測器、壓力感測器實驗模板、流量計、三通連接導管、數顯單元、直流穩壓源±4V、±15V。
實驗方法和要求：
根據電子電路知識完成電路連接，主控箱內的氣源部分、壓縮泵、儲氣箱、流量計在主控箱內部已接好。將標准壓力表放置感測器支架上，三通連接管中硬管一端插入主控板上的氣源快速插座中（注意管子拉出時請用雙指按住氣源插座邊緣往內壓，則硬管可輕松拉出）。其餘兩根軟導管分別與標准表和壓力感測器接通。將感測器引線插頭插入實驗模板的插座中。
先松開流量計下端進氣口調氣閥的旋鈕，開通流量計。
合上主控箱上的氣源開關，啟動壓縮泵，此時可看到流量計中的滾珠浮子在向上浮起懸於玻璃管中。
逐步關小流量計旋鈕，使標准壓力表指示某一刻度，觀察數顯表顯示電壓的正、負，若為負值則對調感測器氣咀接法。
仔細地逐步由小到大調節流量計旋鈕，使壓力顯示在4—14KP之間，每上升1KP分別讀取壓力表讀數，記下相應的數顯表值。
計算本系統的靈敏度和非線性誤差。
思考題：
如果本實驗裝置要成為一個壓力計，則必須對其進行標定，如何標定？
實驗三 壓電式感測器測震動實驗
實驗目的：了解壓電式感測器的測量震動的原理和方法。
基本原理：壓電式感測器由慣性量塊和受壓的壓電片等組成。（仔細觀察實驗用壓電加速度計結構）工作時感測器感受與試件相同頻率的震動，質量塊便有正比於加速度的交變力作用在晶片上，由於壓電效應，壓電晶片上產生正比於運動加速度的表面電荷。
實驗設備：震動台、壓電感測器、檢波、移相、低通濾波器模板、壓電式感測器實驗模板、雙線示波器。
實驗方法和要求：
壓電感測器已裝在震動檯面上。
將低頻震盪器信號接入到檯面三源板震動源的激勵插孔。
將壓電感測器輸出兩端插入到壓電感測器實驗模板兩輸入端，與感測器外殼相連的接線端接地，另一端接R1。將壓電感測情實驗模板電路輸出端Vo1接R6。將壓電感測器實驗模板電路輸出端V02接入低通濾波器輸入端Vi，低通濾波器輸出Vo與示波器相連。
合上主控箱電源開關，調節低頻震盪器的頻率和幅度旋鈕使震動台震動，記錄示波器波形。
改變低頻震盪器的頻率，記錄輸出波形變化。
用示波器的兩個通道同時記錄低通濾波器輸入端和輸出端波形。
求出壓電感測器的振動方程。
實驗四 差動變壓器的性能實驗
實驗目的：差動變壓器的工作原理和特性。
基本原理：差動變壓器由一隻初級線圈和二隻次線圈及一個鐵芯組成，根據內外層排列不同，有二段和三段式，本實驗是三段式結構。當感測器隨著被測體移動時，由於初級線圈和次級線圈之間的互感發生變化促使次級線圈感應電勢產生變化，一隻次級感應電勢增加，另一隻感應電勢則減少，將兩只次級反向串接（同名端連接），就引出差動輸出。其輸出電勢反映出被測體的移動量。
實驗設備：差動變壓器實驗模板、測微頭、雙線示波器、差動變壓器、音頻信號源（音頻震盪器）、直流電源、萬用表。
實驗方法和要求：
將差動變壓器裝在差動變壓器實驗模板上。
將感測器引線插頭插入實驗模板的插座中，接好外圍電路，音頻震盪器信號必須從主控箱中的Lv端子輸出，調節音頻震盪器的頻率，輸出頻率為4—5KHZ（可用主控箱的頻率表輸入Fin來檢測）。調節輸出幅度為峰-峰值Vp-p=2V（可用示波器檢測）
旋轉測微頭，使示波器第二通道顯示的波形峰-峰值Vp-p最小，這時可以左右位移，假設其中一個方向為正位移，另一個方向位移為負，從Vp-p最小開始旋動測微頭，每隔0.2mm從示波器上讀出輸出電壓Vp-p值，至少記錄一個周期的數據。在實驗過程中，注意左、右位移時，初、次級波形的相位關系。
在實驗過程中注意差動變壓器輸出的最小值即為差動變壓器的零點殘余電壓大小。畫出輸出電壓峰值Vop-p—位移X曲線，作出量程為±1mm、±3mm靈敏度和非線性誤差。
實驗五 位移感測器特性實驗
-霍爾式、電渦流式、電容式
（一）霍爾式感測器位移特性實驗
實驗目的：了解霍爾式感測器原理與應用。
基本原理：根據霍爾效應，霍爾電勢Uн=KнIB，當霍爾元件處在梯度磁場中運動時，它就可以進行位移測量。
實驗設備：霍爾感測器實驗模板、霍爾感測器、直流電源、測微頭、數顯單元。
實驗方法和要求：
將霍爾感測器安裝於實驗模板的支架上。再將感測器引線插頭接入實驗模板的插座中，完成實驗電路的連線。
開啟電源，調節測微頭使霍爾片在磁鋼中間位置並使數顯表指示為零。
測微頭向軸向方向推進，每轉動0.2mm記下一個輸出電壓讀數，直到讀數近似不變。
作出V—X曲線，計算不同線性范圍時的靈敏度和非線性誤差。
思考題：
本實驗中霍爾元件位移的線性度實際上反映的是什麼量的變化？
（二） 電渦流感測器位移實驗
實驗目的：了解電渦流感測器測量位移的工作原理和特性。
基本原理：通以高頻電流的線圈產生磁場，當有導電體接近時，因導電體渦流效應產生渦流損耗，而渦流損耗與導電體離線圈的距離有關，因此可以進行位移測量。
實驗設備：電渦流感測器實驗模板、電渦流感測器、直流電源、數顯單元、測微頭、鐵圓片。
實驗方法和要求：
將電渦流感測器安裝在實驗模板的支架上。
觀察感測器結構，這是一個平繞扁線圈。
將電渦流感測器輸出線接入實驗模板標有L的兩端插孔中，作為震盪器的一個元件。
在測微頭端部裝上鐵質金屬圓片，作為電渦流感測器的被測體。
用連接導線從主控台接入±15V直流電源接到模板上標有 15V的插孔中。
使測微頭與感測器線圈端部接觸，開啟主控箱電源開關，記下數顯表讀數，然後每隔0.2mm讀一個數，直到輸出電壓幾乎不變為止。
畫出V—X曲線，根據曲線找出線性區域及進行正、負位移測量時的最佳工作點，試計算量程為1mm、3mm及5mm時的靈敏度和線性度（可以用端基法或擬合直線法）。
思考題：
1、電渦流感測器的量程與哪些因素有關?
2、電渦流感測器進行非接觸位移測量時，如何根據量程選用感測器。
（三） 電容式感測器的位移實驗
實驗目的：了解電容式感測器結構及其特點。
基本原理：利用平板電容C=εA/d和其它結構的關系式，通過相應的結構和測量電路可以選擇 ε、 A、d三個參數中，保持兩個參數不變，而只改變其中一個參數，則可以有測穀物乾燥度（ε變），測微小位移（d變）和測量液位（A變）等多種電容感測器。
實驗設備：電容感測器、電容感測器實驗模板、測微頭、相敏檢波、濾波模板、數顯單元、直流穩壓電源。
實驗方法和要求：
將電容感測器裝於電容感測器實驗模板上，將感測器引線插頭插入實驗模板的插座中。
將電容感測器實驗模板的輸出端Vo1與數顯表單元Vi相接，Rw調節到中間位置。
接入±15V電源，旋轉測微頭推進電容感測器動極板位置，每間隔0.2mm記下位移X與輸出電壓值。
計算電容感測器的系統靈敏度S和非線性誤差δf

⑺ 為了「探究加速度與力、質量的關系」，現提供如圖1所示實驗裝置．請思考探 究思路並回答下列請思考探究思

⑻ 大學物理實驗的3道思考題。急！！！

用拉伸法測量楊氏彈性模量

任何物體在外力作用下都會發生形變，當形變不超過某一限度時，撤走外力之後，形變能隨之消失，這種形變稱為彈性形變。如果外力較大，當它的作用停止時，所引起的形變並不完全消失，而有剩餘形變，稱為塑性形變。發生彈性形變時，物體內部產生恢復原狀的內應力。彈性模量是反映材料形變與內應力關系的物理量，是工程技術中常用的參數之一。

一. 實驗目的

1. 學會用光杠桿放大法測量長度的微小變化量。

2. 學會測定金屬絲楊氏彈性模量的一種方法。

3. 學慣用逐差法處理數據。

二. 實驗儀器

楊氏彈性模量測量儀支架、光杠桿、砝碼、千分尺、鋼捲尺、標尺、燈源等。

三. 實驗原理

在形變中，最簡單的形變是柱狀物體受外力作用時的伸長或縮短形變。設柱狀物體的長度為L，截面積為S，沿長度方向受外力F作用後伸長（或縮短）量為ΔL，單位橫截面積上垂直作用力F／S稱為正應力，物體的相對伸長ΔL／L稱為線應變。實驗結果證明，在彈性范圍內，正應力與線應變成正比，即

（3-1-1）

這個規律稱為虎克定律。式中比例系數Y稱為楊氏彈性模量。在國際單位制中，它的單位為N／m2，在厘米克秒制中為達因/厘米2。它是表徵材料抗應變能力的一個固定參量，完全由材料的性質決定，與材料的幾何形狀無關。

本實驗是測鋼絲的楊氏彈性模量，實驗方法是將鋼絲懸掛於支架上，上端固定，下端加砝碼對鋼絲施力F，測出鋼絲相應的伸長量ΔL，即可求出Y。鋼絲長度L用鋼捲尺測量，鋼絲的橫截面積 ，直徑 用千分尺測出，力F由砝碼的質量求出。在實際測量中，由於鋼絲伸長量ΔL的值很小，約 數量級。因此ΔL的測量採用光杠桿放大法進行測量。

（a） （b）

1—反射鏡和透鏡；2—活動托台；3—固定托台；4—標尺；5—光源

圖3-1-1 光杠桿裝置及測量原理圖

光杠桿是根據幾何光學原理，設計而成的一種靈敏度較高的，測量微小長度或角度變化的儀器。它的裝置如圖3-1-1（a）所示，是將一個可轉動的平面鏡M固定在一個⊥形架上構成的。

圖3-1-1（b）是光杠桿放大原理圖，假設開始時，鏡面M的法線正好是水平的，則從光源發出的光線與鏡面法線重合，並通過反射鏡M反射到標尺n0處。當金屬絲伸長ΔL，光杠桿鏡架後夾腳隨金屬絲下落ΔL，帶動M轉一θ角，鏡面至M′，法線也轉過同一角度，根據光的反射定律，光線On0和光線On的夾角為2θ。

如果反射鏡面到標尺的距離為D，後尖腳到前兩腳間連線的距離為b，則有

；
由於θ很小，所以 ；
消去θ，得 （ ） （3-1-2）

由於伸長量ΔL是難測的微小長度，但當取D遠大於b後，經光杠桿轉換後的量 卻是較大的量，2D/b決定了光杠桿的放大倍數。這就是光放大原理，它已被應用在很多精密測量儀器中。如：靈敏電流、沖擊電流計、光譜儀、靜電電壓表等。

將（3-1-2）式代入（3-1-1）式得：

(3-1-3)

本實驗使鋼絲伸長的力F，是砝碼作用在綱絲上的重力mg，因此楊氏彈性模量的測量公式為：

(3-1-4)

式中，Δn與m有對應關系，如果m是1個砝碼的質量，Δn應是荷重增（或減）1個砝碼所引起的游標偏移量；如果Δn是荷重增（或減）4個砝碼所引起的游標偏移量，m就應是4個砝碼的質量。

圖3-1-2 測量裝置圖

四. 實驗內容

1. 儀器調節

(1)按圖3-1-2安裝儀器，調節支架底座螺絲，使底座水平（觀察底座上的水準儀）。

(2)調節反射鏡，使其鏡面與托台大致垂直，再調光源的高低，使它與反射鏡面等高。

(3)調節標尺鉛直，調節光源透鏡及標尺到鏡面間的距離D，使鏡頭刻線在標尺上的像清晰。再適當調節反射鏡的方向、標尺的高低，使開始測量時光線基本水平，刻線成像大致在標尺中部。記下刻線像落在標尺上的讀數為n。

注意：此時儀器已調好，在測量時不能再調了！

2. 測量

（1）逐次增加砝碼，每加一個砝碼記下相應的標尺讀數 ，共加8次，然後再將砝碼逐個取下，記錄相應的讀數 ′，直到測出 為止。

加減砝碼時，動作要輕，防止因增減砝碼時使平面反射鏡後尖腳處產生微小振動而造成讀數起伏較大。

（2）取同一負荷下標尺讀數的平均值 ，用逐差法求出鋼絲荷重增減4個砝碼時游標的平均偏移量Δn。

（3）用鋼捲尺測量上、下夾頭間的鋼絲長度L，及反射鏡到標尺的距離D。

（4）將光杠桿反射鏡架的三個足放在紙上，輕輕壓一下，便得出三點的准確位置，然後在紙上將前面兩足尖連起來，後足尖到這條連線的垂直距離便是b。

（5）用千分尺測量鋼絲直徑d，由於鋼絲直徑可能不均勻，按工程要求應在上、中、下各部進行測量。每位置在相互垂直的方向各測一次。

五. 數據處理

1.測量鋼絲的微小伸長量，記錄表如下

序號

i
砝碼質量

M（Kg）
游標示值ni(cm)
游標偏移量

δn=ni+4-ni(cm)
偏差

∣δ（δn）∣

增荷時
減荷時
平均值

0

1

2

3

4

5

6

7

鋼絲微小伸長量的放大量的測量結果為Δn=（ ± ）cm

2. 測量鋼絲直徑記錄表 d0= mm

測量部位
上 部
中 部
下 部
平均值

測量方向
縱 向
橫向
縱 向
橫 向
縱 向
橫 向

d(mm)

不確定度 mm

測量結果d=（ ± ）mm

3. 單次測L、D、b值：

L=( ± )m；

D=( ± )m；

b=( ± )m

4. 將所得各量帶入（3-1-4）式，計算出金屬絲的楊氏彈性模量，按傳遞公式計算出不確定度，並將測量結果表示成標準式 （ ± ）N／m2。

六.問題討論

1. 兩根材料相同，但粗細、長度不同的金屬絲，它們的楊氏彈性模量是否相同？

2. 光杠桿有什麼優點？怎樣提高光杠桿的靈敏度？

3. 在實驗中如果要求測量的相對不確定度不超過5%，試問，鋼絲的長度和直徑應如何選取？標尺應距光杠桿的反射鏡多遠？

4. 是否可以用作圖法求楊氏彈性模量？如果以所加砝碼的個數為橫軸，以相應變化量為縱軸，圖線應是什麼形狀？

附表：常用金屬與合金的楊氏彈性模量

物質名稱
楊氏彈性模量

(1011達因/厘米2)
物 質 名 稱
楊氏彈性模量

(1011達因/厘米2)

鋁
7.0
鑄銅（99.9%）
7.44

鑄鐵（99.99%）
13.8
精煉或韌煉銅(99.99%)
8.00

韌煉鐵（99.99%）
17.2
黃銅
11.0

鋼
17.2～22.6
磷青銅
12.0

鉑(韌煉 99.99%)
14.7
錳銅
10.3

鎢
34
康銅
15.2

鉛(模砂鑄造99.73%)
1.38
鎳鉻
21.0

⑼ 測定飽和蒸氣壓

實驗步驟： 1、熟悉實驗裝置，掌握真空泵的正確使用，了解系統各部分及活塞的作用，讀當日大氣壓。 2、取下平衡管4，洗凈、烘乾，裝入待測液。使A球內有2/3體積的液體。並在B，C管中也加入適量液體，將平衡管接在冷凝管的下端。平衡管中液體的裝法有兩種：一是把A管烘烤，趕走空氣，迅速在C管中加入液體，冷卻A管，把液體吸入。二是將C管中加入液體，將平衡管與一水泵相連接，抽氣，並突然與水泵斷開，讓C管的水流入A管。 3、系統檢漏：管閉活塞8和9，將三通活塞14旋轉至與大氣相通，關閉活塞10，插上真空泵電源，啟動真空泵，將活塞14再轉至與安全瓶11相通，抽氣5分鍾，再將活塞14旋至與大氣相通，拔掉真空泵電源，停止抽氣。這樣做是為了防止真空泵油倒吸。用活塞9調節緩沖瓶的真空度，使U形壓力計兩臂水銀柱高低差為20—40毫米，關閉活塞9。仔細觀察壓力計兩臂的高度，在10分鍾內不變化，證明不漏氣，可開始做實驗。否則應該認真檢查各介面，直到不漏氣為止。 4、不同溫度下液體飽和蒸汽壓的測定： A、將平衡管浸入盛有蒸餾水的大燒杯中，並使其全部浸沒在液體中。插上電爐加熱，同時開冷卻水，開啟攪拌馬達，使水浴中的水溫度均勻。 B、關閉活塞9，使活塞8與大氣相通。此時平衡管，壓力計，緩沖瓶處於開放狀態。將活塞14通大氣，插真空泵電源抽氣，把活塞14旋轉至與安全瓶相通，抽5分鍾，再將活塞14通大氣。拔下電源，此時安全瓶內為負壓，待用。 C、隨著水浴中液體的溫度的不斷升高，A球上面的待測液體的蒸汽壓逐漸增加，使C管中逐漸有氣泡逸出。本實驗所測的液體為純凈的水，所以待測水浴中的水沸騰後仍需繼續煮沸5-10分鍾，把A球中的空氣充分趕凈，使待測水上面全部為純液體的蒸汽。停止加熱，讓水浴溫度在攪拌中緩緩下降，C管中的氣泡逐漸減少直至消失，液面開始下降，B管液面開始上升，認真注視兩管液面，一旦處於同一水平，立即讀取此時的溫度。這個溫度便是實驗大氣壓條件下液體的沸點。 D、關閉活塞8，用活塞9調節緩沖瓶7中的真空度，從而降低平衡管上端的外壓，U形壓力計兩水銀柱相差約40mm左右，這時A管中的待測液又開始沸騰，C管中的液面高於B管的液面，並有氣泡很快逸出，隨著溫度的不斷下降，氣泡慢慢消失，B管液面慢慢升高，在B、C兩管液面相平時，說明A、B之間的蒸汽壓與外壓相等。立即記下此時的溫度和U形壓力計上的讀數。此時的溫度即外壓為大氣壓減去兩汞柱差的情況下液體的沸點。繼續用活塞9調節緩沖瓶的壓力，體系產生新的沸騰，再次測量蒸汽壓與外壓平衡時的溫度，反復多次，約10個點。溫度控制在80°C以上，壓差計的水銀柱相差約400mm左右為止。為了測量的准確性，可將緩沖瓶放空，重新加熱，按上述步驟繼續重復測量兩次。實驗結束時，再讀取大氣壓，把兩次記錄的值取平均。六、實驗注意事項：1、 平衡管A管和B管之間的空氣必須趕凈。2、 抽氣和放氣的速度不能太快，以免C管中的水被抽掉或B管中的水倒流到A管。3、 讀數時應同時讀取溫度和壓差。4、 使用真空泵時的注意事項使用真空泵時，特別是關真空泵時，一定要防止真空泵中的真空油被吸入大真空瓶中去，要保證真空泵的出口連通大氣時才能關真空泵。就本實驗而言，要保證大真空瓶上的三通活塞處於「╩」狀態時才能切斷真空泵的電源。通過對體系加熱或（/和）減小環境的壓力，可以把體系中的空氣等惰性氣體排出到環境中去。剛開始時，空氣比較多，通過B—C管液體冒泡排出的速度較快，後來逐步減慢。當體系溫度達到液體的沸點並且空氣很少時，冒泡排出氣體的速度比較慢並且均勻，此時冒泡排出的氣體主要是飽和蒸氣。