一 、实验目的
掌握热敏电阻温度传感器的使用,传感器的前置电路以及测量所得信号的微机接口和模拟仪器的编程。
二 、实验原理
温度测量在检测行业占有很大的比例,温度测量最常用的传感器包括热电偶,铂电阻,热敏电阻和半导体测温芯片,其中半导体温度传感器的应用简单,有较好的线性度和较高的灵敏度。半导体传感器有氛围模拟式和数字式,模拟书输出模拟信号,通过前置电流放大后再由计算机采集;而数字式的输出信号为数字信号,适用于直接与单片机借口。模拟式半导体温度传感器又分为华氏温度和摄氏温度两种,或电流输出和电压输出两种,常用的AD590是电流输出的华氏温度传感器,而LM35是电压输出的摄氏温度传感器。
热敏电阻线性度比半导体温度传感器差,但也有他的优点,即价格便宜,灵敏度高。热敏电阻分为两种PTC 和NTC。
该实验中使用的是NTC热敏电阻。其25度时的阻值为10k。当温度增加时,UC1阻值减小。RC1的分压增大。经过两级反向放大信号输出到A11接线端口上。第一级放大倍数为5倍,第二级可调,最大放大倍数是10倍。通过数据采集器监视A11端口的电压便可以检测到温度的变化。
三 、实验内容
利用电阻式温度传感器构成的测量电路即数据采集构成一个温度虚拟仪器,在计算机屏幕上显示当前温度值和温度变化曲线。由于温度为缓变物理量,计算机采集速率可以是每秒五次以下,即大于0.2MHZ。使用单电采集方式较为方便。
四、 实验步骤
1.接线将输出端A11和GND用电线连接至采集器的对应端。
2.调节硬件测温电路中的Rw9电位器阻值来调节放大倍数,确定电路的电压输出幅度与温度变化之间的比例关系。
3.最终结果是当温度升高时,响应的电压显示曲线也相应增大;反之亦然,当温度降低时,响应电压显示曲线也相应减小。利用labview或daqfactory软件设计平台设计温度检测及显示的模拟仪器。
室温
握住后温度
实验五 脉搏,心音测量
一、 实验目的
1. 学会人体心音波的测量方法。
2. 观察心音与脉搏波几心电波的区别及相互关系。
3. 观察运动对心音的影响。
二 、实验原理
所使用的传感器是由无源的精密心音换能器组成,通过按在或绑在胸前可测量心音。
电路原理图如上图所示,心音信号通过R61和R62经U6输入到的差动放大电路进行放大RP61调节放大倍数(顺时针调节放大),再经过U8跟随器在AI3端输出一个变化的电压反映脉搏、心音波形。心音和脉搏测量电路相同,两个传感器的连接线座是相同的。
三、 实验内容
1. 测量心音的变化情况,同时计算心音频率。
2. 比较心音、脉搏、和心电波形的不同,观察各个波形的特点及相互关系。
3. 根据心音、脉搏、和心电波形来进行特征计算。
4. 编写虚拟仪器程序来达到上面的各项目的。
四 、实验步骤
1. 接线:将传感器通过JP01连接至差动放大电路,将AI3和GND连接至数据采集器相应的端口上。
2. 心音传感器的安放:放在左胸上(最好紧贴皮肤),慢慢移动寻找最佳点。最佳情况是可以看到周期性,一定的幅度波群。通过调节电位器RP61来改变差动放大倍数(顺时针增大),在U7输出端得到的放大信号。
3. 脉搏传感器可以绑在食指或中指指尖,绑时要施加一些压力,手指头应该会感觉到脉搏的跳动。
4. 最终结果是在U8的输出端得到一个放大后的信号,该信号特点是当心音增大时该信号曲线显示增大的信息,同时频率也变化,当心音减小时,该信号曲线幅度也相应减小。
脉搏结果