4、由表11-1数据，作出T—V曲线，计算在此范围内集成温度传感器的非线性 误差。

五、思考题：

大家知道在一定的电流模式下二极管PN结的正向电压与温度之间具有一定的线性关系，你若有兴趣可以利用普通二极管在50℃-100℃之间，实验它的PN结电压—温度特性，然后与AD590集成温度传感器的特性进行比较。

附温控仪表操作说明

1、通电前检查接线正确无误，感温元件与仪表分度号一致，仪表通电5秒内显示窗先显示PV窗输出代码、SV窗先输出代码,后显示PV窗量程上限、SV 量程下限,随后即进入工作状态,按SET键0.5变设定值,再按SET键0.5秒确认,如需修改其它参数,必须按住SET键大于3秒,即进入B菜单,可按要求逐一修改内容(见操作流程表),修改完毕再按SET键0.5秒若干下, 退出B菜单,如15秒内无键按下(该窗内新设置的数据无效)自动进入新的工作状态。

2、在输入信号大于量程上限时,仪表显示 ,在输入信号小于量程下限时,仪表显示 。

3、当温度控制效果不够理想时,可以人工或自整定来改变PID参数。操作方法如下：人工修正：将仪表进入B菜单至Ｐ窗，再用 键来修正P值，再按SET键0.5S进入I窗，I、D、T的修正方法同上，然后再按SET键0.5S若干下返回正常工作状态，即开始新的PI参数。②自整定修正：将仪表进入B菜ATU窗后选择(1)(选0时为不自整定)，选好按SET键确认后仪表即进入自整定状态，同时AT灯亮，待自整定完成AT灯闪时再按SET键2秒确认后即按新的自整定PID参数工作。用自整修正PID值时应注意当负载为多段串联加热方式(如挤出机械)，其中某段进入自整定过程时，应注意保持前拍二段的温度不变,否则会影响自整定效果。

4、PID参数的设置原则:P为比例带(加热侧),如过冲大可加大比例带。如希 升温快可减小比例带。I为积分时间，如温度波动较大则加长积分，反之则减小积 分。一般来说系统滞后现象越严重，积分时间越长。D为微分时间，一般取积分时 间的(1/5~1/4)。

5、PID控制与位式控制功能的切方法：若需把仪表切换成位式控制(常规仪表出厂设置均为PID控制)，正常工作状态仪表按住SET键3S以上进入B菜单后，再按SET键0.5S若干下至P窗,把P＝100℃时，设dP=12.5℃,则实际输出控制范围为87.5~112.5℃。若需返回至PID控制时,把P、Ｔ、dP值还原即可。PID控制适用于高精度控温场合,系统配置稳定合理可达±1个字精度；位式控制适用于控制某一段范围内的温度。

6、进入C菜单的设置方法：(C菜单因仪表功能不同而有所不同; 非专业人士及无特殊情况下请勿进入C菜单)。先进入B菜单的ATU窗后同时按住▲▼键0.5秒至PV窗显示L，可设置量程下限；再按SET键0.5秒，PV 窗显示H,可设置量程上限; 按SET 0.5秒，P窗显示LP，LP=下冲限，常规值2~6；按SET 0.5秒，PV窗显示L1，在L1值内无开机及定后默认值,常规6~10；值报警(主控值±报警设定值=报警输出值)；当测量值低于下限报警输出值时ALM灯亮下限继电器吸合，高于上限报警输出值时ALM灯亮，上限继电器吸合；再按SET 0.5秒，PV窗显示I，I常规3~内大控制快；按SET 0.5秒，PV窗显示E，E为抗

干扰等级，0=常规，1=加强，按SET 0.5秒，PV窗显示P，P(30-100%)为输出最大功率限制，按SET 0.5秒即进入新的工作状态。

7、若控温失常请检查仪表参数是否被误修改，传感器部分是否失效。按键不起作用，请检查LCK键是否被锁定。 8、操作流程表

实验三十九 气体流量的测定实验*

一、实验目的：了解最基本的气体流量测定方法。

二、基本原理：本实验采用的浮子流量计的主要测量元件为一根小端向下、大端向上垂在安装的透明锥形管和一个在锥之下降，浮子就稳定在一定的位置高度上，所以，浮子的位置高度和气流的流动速度(即流量)间具有一定关系，因此，浮子的位置高度可作为流量量度。转子直径最大处的锐边是读数边。

三、需用器件与单元：气压源与流量计。 四、实验步骤：

1、观察浮子流量计基本结构。 2、开启压力源开关让气泵工作。

3、缓慢开启流量计下端调节阀，让转子停留在玻璃管中间位置，读取示值。

4、示值修正：流量计实际测量时的流体和状态，往往与流量计校准时的流体状态不同，因此，测量时读取的h，浮子材料为1Cr18NiTi在流量计入口处测得温度为10℃，绝对压力Ps=0.5Mpa(5kgf/cm2)，此时流经流量计的流量计算如下：从有关手册查得干空气在标准状态时，密度ρn=ρSN=1.2046kg/m3，压缩系数Zn=0.999，在10℃时的压缩系数Zs=0.992，根据被测气体为干气体时的示值修正公式：TS、TN为流量计出入口处的温度值，在此TS=TN。

式中PN为标定介质在标准状态下绝对压力1.0133105Pa(760mmHg)，则得QS=22.34m3/h。可见示值与实际值相差较大。举此例之目的在于让参与实验的学员建立一个为流量测量有一个初步认识。

5、示值修正，根据读取示值和查取有关手册进行示值修正

实验四十 气敏(酒精)传感器气体浓度测量实验

一、实验目的：了解气敏传感器的工作原理及特性。

二、基本原理：气定的表面电阻值(10MΩ左右)，当遇有一定含量的酒精成份气体时，其表面电阻可迅速下降，通过检测回路可将这变化的电阻值转成电信号输出。

三、需用器件与单元：气敏传感器、酒精棉球、相应的电阻处理模块、直流稳压电源±10V输出档。

四、实验步骤：

1、将±10V电源接入“气敏传感器模块”。

3、打开电源开关，给气敏传感器预热数分钟，(按正常的工作标准应为10分钟)若时间较短可能会产生较大的测试误差。

4、将酒精棉球逐步靠近传感器，观察红色LED指示灯的点亮情况，移开酒精棉球，观察指示灯的熄灭情况。

5、在已知所测酒精浓度的情况下，调整RW1可进行实验模块的输出电压标定。 6、将变换电路的电压输出端接至电压表，重复上述④步，观察电压表指示的变化情况。

实验四十一 湿度传感器湿度测量实验

一、实验目的：了解湿度传感器的工作原理及特性。

二、基本原理：本实验采用的是高分子薄膜湿敏电阻。感测机理是：，其阻值的对数与相对湿度成近似的线性关系，通过电路予以修正后，可得出与相对湿度成线性关系的电信号。 三、需用器件与单元：+5V直流电源、湿敏传感器实验模板、数字电压表。 四、实验步骤：

注：本实验的湿度传感器已由内部放大器进行放大、校正、输出的电压信号相对湿度成近似线性关系，标定在：0-3V→0-99%HR。

1、将主控箱+5V电源接入传感器实验模板电源输入端，信号电压输出端与数字电压表相接，电压表置20V档。 2、准备好热湿棉球。

3、将热湿棉球置于传感器上方，并微微吹气，使棉球周围的空气湿度发生变化，观察LED指示灯的点亮情况，同时注意观察数显电压表的指示值。

4、考虑一下为什么在实验模块通电后，湿度指示灯仪有几盏已点亮。

实验四十二 PSD位置传感器位置测量实验

PSD位置传感器是光电检测器件，利用PSD的光电流可测量入射到其感光区域的光斑能量中心位置(一维)，时间响应快，可应用位置。 一、PSD位置传感器特征和参数： 1、直流供电：：±15V

2、PSD传感器参考电压：1.0V(系统自带)。 3、半导体激光电源：2.6V(系统自带)。

4、分辨率：根据调节输出增益有不同的分辨，典型输出幅度为2.0V时，分辨率为70mv/0.1mm左右。

5、满程线性度：5%(PSD传感器两端线性度比较差)。 6、时间响应：＜0.1μs

7、输出电压稳定度：0.03V/60sec；输出电压最大幅度±：8V（需调整）。 8、中心位置偏差：<0.02mm，且中心位置偏差补偿可调。 9、线性度小于1%的有效距离为：±1mm～±2mm。

10、光斑能量中心位置与光电流关系：L～(12-11)/( 12+11)。 二、PSD位置传感器系统组成：见图12 1、PSD传感器。

2、电子处理模块：① I/V转换 ②加减电路 ③除法器* ④放大器(增益，调零) 3、半导体激光器。

4、机械调节支架(调节PSD传感器与激光光斑位置)。 5、振动梁 注：“*”电路为调试中可增减部分。 三、PSD传感器位置测试实验：

(1)将测微头与梁边上的磁铁吸合，调节测微头来调整激光光源的上下位置。使光斑大约在PSD传感器的中心点上。

(2)旋转测微头使光斑能在PSD传感器有效面上移动。

(3)接入±15V电源，将PSD信号输出端V0与数字电压表Vi相联，电压表置2V档。 (4)调节测微头，使电压表指示为零。往上旋转测微头，每隔0.1mm或0.2mm读一次电压表数值，并记入下表。 实验表格：