实验三 电阻式传感器的全桥性能实验
一、实验目的
掌握全桥电路的工作原理和性能。
二、实验所用单元
同实验一。
三、实验原理及电路
将四个应变片电阻分别接入电桥的四个桥臂，两相邻的应变片电阻的受力方向不同，组成全桥形式的测量电路，转换电路的输出灵敏度进一步提高，非线性得到改善。实验电路图见图3-1，全桥的输出电压U O ＝4EK ε
四、实验步骤
1、按实验一的实验步骤1至3进行操作。
2、按图3-1接线，将四个应变片接入电桥中，注意相邻桥臂的应变片电阻受力方向必须相反。
+5V
R
r
R
R
R 1R 2
R 4
RP 2
OP07R 3R 4
RP 1
R 5
+15V
-15V 调零电桥
电 阻传感器
差动放大器
4
3
2
18
76
RP
R
V
图3-1 电阻式传感器全桥实验电路
3、调节平衡电位器RP ，使数字电压表指示接近零，然后旋动测微器使
表头指示为零，此时测微器的读数视为系统零位。分别上旋和下旋测微器，每次0.4mm，上下各2mm，将位移量X和对应的输出电压值U O记入下表中。
表3-1
X(mm) 0
U O(mV) 0
五、实验报告
1、根据表3-1，画出输入/输出特性曲线)X(f
U
，并且计算灵敏度和
O
非线性误差。
2、全桥测量时，四个应变片电阻是否必须全部一样？
实验二十二涡流式传感器的转速测量实验
一、实验目的
了解涡流式传感器用于测量转速的方法。
二、实验所用单元
涡流传感器探头（内附转换电路）、电机（光电传感器中）、电机调速装备（光电传感器转换电路中）、差动放大器、位移台架、直流稳压电源、数字电压表
三、实验原理及电路
利用涡流式传感器探头对旋转体材质的明显变化产生脉冲信号，经电路处理即可测量转速。
四、实验步骤
1、固定好位移台架，将涡流传感器探头装于传感器支架上，将电机放入位移台架的圆孔中，使探头对准电机转盘磁极。
2、将涡流传感器探头的两根输出信号线接至差动放大器的输入端，差动放大器的输出接至数字电压表的输入端。
3、将数字电压表切换开关拨到频率档，调节电机调速旋钮，使电机转动，观察实验现象。
实验二十三 温度传感器及温度控制实验(AD590)
一、实验目的
1、熟悉半导体型温度传感器AD590的基本性能。
2、应用AD590实现对温度的检测和简单控制。
二、实验所用单元
保温盒（内附温度传感器）、温度传感器转换电路板、温度控制电路板、玻璃管水银温度计、直流稳压电源、低压交流电源、数字电压表、位移台架
三、实验原理及电路
1、温度传感器电路如图23-1所示。AD590能把温度信号转变为与绝对温度值成正比的电流信号I 0，比例因子为1μA/K 。通过运算放大器实现电流运算102I I I -=，在运算放大器输出端得到与温度成线性关系的电压U O 。 通过调节电位器RP 1和RP 2，可以使U O 在被测温度范围内具有合适数值。例如被测温度范围为0～100℃，则可在0℃时，调节RP 1使U O 为0V ；在100℃时，调节RP 2使U O 为5V ，这样被测温度每变化1℃对应U O 变化50mV 。
R 3
RP 3
+15V
-15V
4
3
2
18
7
6C 1+5V -5V
C 2
V
A RP 1R 1
R 2AD590
I 1I 0
I 2
RP 2D
E -+
图23-1 温度传感器实验原理图
在本实验中，由于0℃和100℃这两个温度不便得到，因此温度/电压的标定采用理论值推算的方法。在0℃下AD590的电流理论值为273.2μA ，要使输出电压U O 为0V ，则I 0与I 1相等：
A 2.273RP R V 5I I 1
101μ=+=
=，那么Ω=μ=+K 31.18A 2.273V
5RP R 11
100℃下AD590的电流理论值为373.2μA ，此时要使U O 为5V ，则：
A 100I I RP R U I 102
2O 2μ=-=+=
，那么Ω=μ=+K 50A 100V
5RP R 22
2、如果将转换电路的输出电压连接到加热及温度控制电路中（图23-2）
的电压比较器，通过继电器控制保温盒电热元件的通电或断电，这样根据电压比较器调温端的基准电压大小，就能使保温盒内的温度保持在某一数值范围内。
~220V B 1B 2B 3
L
FU 1
K 1LM393
+5V Q +
-
+5V
J VD 2VD 1
+15V
Q 1
RP 4
R 4
R 5
K 2J 电热元件
图23-2 加热及温度控制电路图
四、实验步骤
1、固定好位移台架，将内装温度传感器的保温盒置于位移台架上，将水银温度计插入保温盒内，轻靠在温度传感器上。
2、在此实验中，我们用输出电压U O 反映实测温度，用温度计作为校核标准。根据上述理论推算方法，在温度传感器转换电路板上，调整好RP 1和RP 2的阻值。
3、按照图23-1和图23-2接线，将实验箱面板、转换电路板和温度传
感器小板上的有关点相连，另外连接E点和Q点，将面板上数字电压表置于20V档，转换电路板上K2打在B2（低温）侧。
4、接通电源（加热电源开关K1断开），经过几分钟，等待电路工作稳定，此时实验系统所测量的温度为室温t。细调RP1使输出电压U O与室温相对应，其数值的关系为t
。
U
05
.0
O
5、调节电位器RP4，使温度给定电压为2.5V，即表示设定温度为50℃，接通加热电源开关，观察升温过程。
在升温过程中，由于温度计的热惯性比AD590在，因此温度计指示值要慢于U O的变化。此时转换电路板上的红色指示灯VD1灭，继电器J断开，传感器小板上的绿色指示灯亮，表示处于加热过程。
当U O达到2.5V时，继电器J吸合，断开加热电源，但温度仍会继续稍有上升，然后下降。当UO降到2.5V是，继电器J断开，接通加热电源，温度仍会继续稍有下降，然后上升。经过几次这样的循环，温度变化范围会稳定下来。
如果温度计的平均指示值小于50℃，应适当减小RP2的阻值，反之则要增加。调整RP2，使温度计的平均指示值尽量接近50℃。
6、调节RP4，使给定电压为3V，设定温度为60℃，重复上一步骤。
五、实验报告
1、实验内容中所采用的调节方法：先调节室温下的RP1，再调节50℃下的RP2，如果不考虑其它因素，这种方法是否是最合适的？为什么？
2、说明本实验中的温度控制原理，这种控制方法有什么优缺点？
实验三十二 光纤传感器的位移特性实验
一、实验目的
1、了解光纤位移传感器的基本结构。
2、掌握光纤传感器及其转换电路的工作原理。
二、实验所用单元
光纤传感器、光纤传感器转换电路板、反射面、位移台架、直流稳压电源、数字电压表
三、实验原理及电路
本实验采用的是导光型多模光纤，它由两束光纤混合成Y 型光纤，探头为半圆分布，一束光纤端部与光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接收光束，两光束混合后的端部是工作端即探头。由光源发出的光通过光纤传到端部射出后再被测体反射回来，由另一束光纤接收光信号经光电转换器转换成电压量，该电压的大小取决于反射面与探头的距离。
光纤传感器转换电路如图32-1所示。
Q 1R 2
R 1
R 3
R 4R 5+5V
+5V -5V
+15V
-15V
C 4
DW
R 6
R 8
R 11
C 2
R 9
R 7
RP
R 10
V
OUT
+-
+
-+-
图32-1 光纤传感器转换电路图
四、实验步骤
1、固定好位移台架，将测微器测杆与反射面连接在一起。
2、按照图32-2安装光纤位移传感器，将传感器的插头与转换电路板上
的插座相连，并将转换电路板的输出连接至数字电压表上。
光纤探头反射面测微器
光纤位移台架
图32-2 光纤传感器安装示意图
3、调节测微器，使探头与反射面平板接触。接通电源，调节转换电路板上的RP使数字电压表指示为零，并记录此时的测微器读数。
4、旋转测微器，反射面离开探头，每隔0.1mm读取一次输出电压值，将电压与位移记入下表中，共记10组数据。
表32-1
X(mm)
U O(V)
五、实验报告
1、根据表32-1中的实验数据，画出光纤位移传感器的位移特性，并求出拟合曲线的方程。
2、本实验中光纤位移实验系统的灵敏度与哪些因素有关？
实验三十五 压阻式压力传感器的特性实验
一、实验目的
1、了解扩散硅压阻式传感器测量压力的方法。
2、掌握扩散硅压阻式传感器及其转换电路的工作原理。
二、实验所用单元
压阻式压力传感器、压阻式压力传感器转换电路板、橡皮气囊、储气箱、三通连接导管、压力表、位移台架、直流稳压电源、数字电压表
三、实验原理及电路
扩散硅式压阻式压力传感器，在单晶硅的基片扩散出P 型或N 型电阻条，接成电桥。在压力作用下根据半导体的压阻效应，基片产生应力，电阻条的电阻率产生变化，引起电阻的变化，将这一变化引入测量电路，通过输出电压可以测量出其所受的压力大小。测量电路图35-1所示，其中RP 1用于调节放大倍数，RP 2用于调节零点。
+15V
-15V
R 9
R 7
R 10
OUT
+5V
321
4
R 1RP 1
RP 2
R 8
R 11
R 5
R 3R 6
R 4
R 2
+-
+-
+-
+-
V
图35-1 压力传感器实验电路图
四、实验步骤
1、固定好位移台架，将压力传感器放在台架的圆孔中。
2、将压力传感器上的插头连接至转换电路板上的插座。转换电路板的输出连接至数字电压表。
3、按照图35-2连接管路。
储气箱
传感器
处理电路
电压表
图35-2 压力传感器实验系统示意图
4、打开橡皮囊上的单向阀，接通电源，调节转换电路板上的RP 2使输出电压为零。
5、拧紧单向阀，轻按加压皮囊，注意不要用力过大，使压力表显示100mmHg ，调节RP 1使输出电压为10V 。
6、重复步骤4和步骤5，使得压力为0时输出电压为0V ，压力为100mmHg 时，输出电压为10V 。
7、打开单向阀，开始加压，每上升10mmHg 读取输出电压，并记入下表中。
表 35-1
P(mmHg) U O (V)
五、实验报告
1、根据表35-1的实验数据，画出压力传感器的特性曲线，并计算精度与非线性误差。
2、如果测量真空度，需要对本实验装置进行怎样的改进？
实验三十七 超声波传感器的位移特性实验
一、实验目的
1、了解超声波在介质中的传播特性。
2、了解超声波传感器测量距离的原理与结构。
3、掌握超声波传感器及其转换电路的工作原理。
二、实验所用单元
超声波发射探头、超声波接收传感器、超声波传感器转换电路板、反射挡板、振动台、直流稳压电源、数字电压表
三、实验原理及电路
超声波传感器由发射探头与接收传感器及相应的测量电路组成。超声波是在听觉阈值以外的声波，其频率范围在20KHz 至60KHz 之间，超声波在介质中可以产生三种形式的振荡波：横波、纵波和表面波。本实验以空气为介质，用纵波测量距离。发射探头发出40KHz 的超声波，在空气中传播速度为344m/s ，当超声波在空气中碰到不同介面时会产生一个反射波和折射波，其中反射由接收传感器输入测量电路，测量电路可以计算机超声波从发射到接收之间的时间差，从而得到传感器与反射面的距离。
本实验原理图如图37-1所示。
发射电路
接收电路
VT
VR
VE
闸门电路+5V
VO 1
滤波电路
VO 2
+15V
-15V
V
图37-1 超声波传感器实验原理图
四、实验步骤
1、按照图37-1连线。
2、在距离超声波传感器20～30cm（0～20cm左右为超声波测量盲区）处放置反射挡板，接通电源，调节发射探头与接收传感器间的距离（约10～15cm）与角度，使得在改变挡板位置时输出电压能够变化。
3、平行移动反射挡板，每次增加5cm，读取输出电压，记入下表中。
表37-1
X(cm)
U O(V)
五、实验报告
1、根据表37-1的实验数据画出超声波传感器的特性曲线，并计算机其灵敏度。
2、本实验中的超声波传感器的特性是否是线性的？为什么？其线性度受到什么因素的影响？
《液压传动》实验指导书刘玲腾刘继忠编 南昌大学机电工程学院
实验注意事项 一、液压实验是学习液压传动课程的一个重要组成环节，它可以帮助学生加深理解液压传动中的基本概念，巩固加深课堂教学内容；掌握一般液压元件和回路的实验方法及操作技能；增强实际动手能力，培养学生分析问题和解决问题的能力。因此学生对每次实验必须认真对待。 二、在每次实验前，要认真复习课程有关的内容并预习实验指导书。 三、实验前，应在实验台旁熟悉实验设备和仪器、操纵、测量等方法。在教师指导下，按实验指导书中的内容、步骤进行。 四、在实验室内必须遵守实验室有关规章制度。 五、实验完毕，应整理好场地和仪器、工具，切断电源，认真填写实验报告，按期交指导教师批阅。 六、实验成绩作为本课考核成绩的一部份。
目录 一、液压泵拆装 (1) 二、液压阀拆装 (7) 三、节流调速回路性能实验 (10) 四、液压传动系统回路组装实验 (13)
实验一液压泵拆装 一、实验目的 液压元件是液压系统的重要组成部分，通过对液压泵的拆装可加深对泵结构及工作原理的了解。并能对液压泵的加工及装配工艺有一个初步的认识。 二、实验用工具及材料 内六角扳手、固定扳手、螺丝刀、各类液压泵、液压阀及其它液压元件 三、实验内容及步骤 拆解各类液压元件，观察及了解各零件在液压泵中的作用，了解各种液压泵的工作原理，按一定的步骤装配各类液压泵。 1.轴向柱塞泵 型号：cy14—1型轴向柱塞泵（手动变量） 结构见图1—1 图1-1 （1）实验原理 当油泵的输入轴9通过电机带动旋转时，缸体5随之旋转，由于装在缸体中的柱塞10
传感器原理及应用 一、单项选择题(每题2分．共40分) 1、热电偶的最基本组成部分是()。 A、热电极 B、保护管 C、绝缘管 D、接线盒 2、为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括( )。 A、补偿导线法 B、电桥补偿法 C、冷端恒温法 D、差动放大法 3、热电偶测量温度时( )。 A、需加正向电压 B、需加反向电压 C、加正向、反向电压都可以 D、不需加电压 4、在实际的热电偶测温应用中，引用测量仪表而不影响测量结果是利用了热电偶的哪 个基本定律( )。 A、中间导体定律 B、中间温度定律 C、标准电极定律 D、均质导体定律 5、要形成测温热电偶的下列哪个条件可以不要（）。 A、必须使用两种不同的金属材料； B、热电偶的两端温度必须不同； C、热电偶的冷端温度一定要是零； D、热电偶的冷端温度没有固定要求。 6、下列关于测温传感器的选择中合适的是（）。 A、要想快速测温，应该选用利用PN结形成的集成温度传感器； B、要想快速测温，应该选用热电偶温度传感器； C、要想快速测温，应该选用热电阻式温度传感器； D、没有固定要求。 7、用热电阻测温时，热电阻在电桥中采用三线制接法的目的是( )。 A、接线方便 B、减小引线电阻变化产生的测量误差 C、减小桥路中其他电阻对热电阻的影响 D、减小桥路中电源对热电阻的影响 8、在分析热电偶直接插入热水中测温过程中，我们得出一阶传感器的实例，其中用到了（）。 A、动量守恒； B、能量守恒； C、机械能守恒； D、电荷量守恒； 9、下列光电器件中，基于光电导效应工作的是( )。 A、光电管 B、光敏电阻 C、光电倍增管 D、光电池
数据库实验 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
数据库原理实验指导 实验前准备： 请设计一个企业销售管理据库，其中需要保存的信息如下： 员工信息，包括：员工编号、员工姓名、性别、所属部门、职称、到职日、生日、薪水、填表日期； 客户信息，包括：客户号，客户名称，客户住址，客户电话、邮政编码； 产品信息，包括：产品编号，产品名称； 员工和客户可以签订订单，每签订一个订单，就要保存订单信息，包括：订单编号、客户号、业务员编号、订单金额、订货日期、出货日期、发票号码。 此外，每个订单可能涉及到多种产品，每种产品可能被多个订单订购。因此需要每个订单中每类产品的销售明细，包括每种产品的销售数量、单价、订单日期； 要求： （1）给出系统的ER图（可以用word或其它画图工具，如Visio画），要求画出所有的实体，联系，属性以及联系的类型； （2）将ER图转换为关系模型； 实验一 实验名称：数据定义（2课时） 一、实验目的
1、理解数据库模式的概念，通过使用SQL SERVER企业管理器或者My Sql建立数据库和基本表。模式为人事表、客户表、销售表、销售明细表、产品表。熟悉SQL SERVER企业管理器的使用，并将得到的表生成脚本，然后保存。 2、理解上述基本表之间的关系，建立关系表。 3、掌握修改表结构的基本方法 4、掌握索引和视图的创建方法 二、实验环境 MS SQL SERVER或者My Sql。 三、实验内容与步骤 1、建立一个数据库和五张表的表结构。 （1）/*员工人事表employee */ Create datebase sale; create table employee( emp_no char(5) Not null primary key, emp_name char(10) Not null, sex char(1) Not null,
二氧化碳临界状态观测及p-v-T关系的测定 一、实验目的 1. 观察二氧化碳气体液化过程的状态变化和临界状态时气液突变现象，增加对临界状态概念的感性认识。 2. 加深对课堂所讲的工质的热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解。 3. 掌握二氧化碳的p-v-T关系的测定方法，学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。 4. 学会活塞式压力计、恒温器等部分热工仪器的正确使用方法。 二、实验原理 当简单可压缩系统处于平衡状态时，状态参数压力、温度和比容之间有确切的关系，可表示为： (,,)=0 (7-1-1) F p v T 或 =(,) (7-1-2) v f p T 在维持恒温条件下、压缩恒定质量气体的条件下，测量气体的压力与体积是实验测定气体p-v-T关系的基本方法之一。1863年，安德鲁通过实验观察二氧化碳的等温压缩过程，阐明了气体液化的基本现象。 当维持温度不变时，测定气体的比容与压力的对应数值，就可以得到等温线的数据。 在低于临界温度时，实际气体的等温线有气、液相变的直线段，而理想气体的等温线是正双曲线，任何时候也不会出现直线段。只有在临界温度以上，实际气体的等温线才逐渐接近于理想气体的等温线。所以，理想气体的理论不能说明实际气体的气、液两相转变现象和临界状态。 二氧化碳的临界压力为73.87bar(7.387MPa)，临界温度为31.1℃，低于临界温度时的等温线出现气、液相变的直线段，如图1所示。30.9℃
是恰好能压缩得到液体二氧化碳的最高温度。在临界温度以上的等温线具有斜率转折点，直到48.1℃才成为均匀的曲线（图中未标出）。图右上角为空气按理想气体计算的等温线，供比较。 1873年范德瓦尔首先对理想气体状态方程式提出修正。他考虑了气体分子体积和分子之间的相互作用力的影响，提出如下修正方程： ()()p a v v b RT + -=2 (7-1-3) 或写成 pv bp RT v av ab 320-++-=() (7-1-4) 范德瓦尔方程式虽然还不够完善，但是它反映了物质气液两相的性质和两相转变的连续性。 式（7-1-4）表示等温线是一个v 的三次方程，已知压力时方程有三个根。在温度较低时有三个不等的实根；在温度较高时有一个实根和两个虚根。得到三个相等实根的等温线上的点为临界点。于是，临界温度的等温线在临界点有转折点，满足如下条件： ( )??p v T =0 (7-1-5)
一、填空题：（每空2分，共20分） 1、传感器的动态特性越好，则能测的信号频率越宽（宽、窄）。 2、已知一米尺的修正值为-2mm，现用该米尺测得某物体长度为32.5cm，则该物体长度为 32.3 。 3、测50mm的物体，测得结果为50.02mm，则相对误差为 0.04% 。 4、相敏检波电路与差动变压器配合使用是为了辨别方向。 5、电阻式传感器是将被测非电量转换为电阻的变化的装置。 6、在差动变压器的实验中，观察到的现象是在一定范围内呈线性。 7、在某些晶体物质的极化方向上施加电场时，这些晶体物质会产生变形，这种现象称为逆压电效应。 8、电容式传感器存在的边缘效应可以通过初始电容量c0 或 加装等位环来减小。 9、差动变压器是属于信号调制中的调幅类型（调幅、调频、调相）。 二、判断题（正确的打√，错误的打×。每小题1分，共10分） 1、差动结构从根本上解决了非线性误差的问题。（ x ） 2、为了使压电陶瓷具有压电效应，必须在一定温度下通过强电场作用对其作极化处理。（ Y ） 3、变间隙型的电感式传感器初始间隙越大，灵敏度越低，非线性误差越小，量程越大。（ Y ） 4、变面积型的电容式传感器输出与输入之间的关系是线性的。（ Y ） 5、压电式传感器只能进行动态测量。（ Y ） 6、随机误差可以通过系统校正来减小或消除。（ X ） 7、求和取平均是为了减小系统误差。（ X ）
8、电涡流式传感器不仅可以用于测量金属，还可以测量非金属。（ X ） 9、石英晶体沿任意方向施加力的作用都会产生压电效应。（ X ） 10、电容传感器采用运算放大器测量电路则从原理上解决了单个变间隙型电容传感器输出特性非线性问题。（ Y ） 三、计算题（每小题10分，共50分） 1、将一电阻应变片接入电桥电路中，已知电阻应变片在无应变时的电阻值为80欧，R3=40欧，R4=100欧。运算放大器的电压增益为20。问R2选取多大合适？如果该电阻应变片的灵敏度为4，受力的作用后发生变形其应变为2×10-3，电阻值变化为多少？受到该力的作用后输出电压U为多少？ U
华北电力大学 实验报告 | | 实验名称数据库实验 课程名称数据库 | | 专业班级：学生姓名： 学号：成绩： 指导教师：实验日期：2015/7/9
《数据库原理课程设计》课程设计 任务书 一、目的与要求 1.本实验是为计算机各专业的学生在学习数据库原理后，为培养更好的解决问题和实际动手能力 而设置的实践环节。通过这个环节，使学生具备应用数据库原理对数据库系统进行设计的能力。 为后继课程和毕业设计打下良好基础。 2.通过该实验，培养学生在建立数据库系统过程中使用关系数据理论的能力。 3.通过对一个数据库系统的设计，培养学生对数据库需求分析、数据库方案设计、系统编码、界 面设计和软件调试等各方面的能力。是一门考查学生数据库原理、面向对象设计方法、软件工程和信息系统分析与设计等课程的综合实验。 二、主要内容 针对一个具有实际应用场景的中小型系统（见题目附录）进行数据库设计，重点分析系统涉及的实体、实体之间的联系，实现增加、删除、更新、查询数据记录等基本操作。大致分为如下步骤： 1. 理解系统的数据库需求，分析实体及实体间联系，画出E-R图： 1）分析确定实体的属性和码，完成对该实体的实体完整性、用户自定义完整性的定义。 2）设计实体之间的联系，包括联系类型和联系的属性。最后画出完整的E-R图。 2．根据设计好的E-R图及关系数据库理论知识设计数据库模式： 1）把E-R图转换为逻辑模式； 2）规范化设计。使用关系范式理论证明所设计的关系至少属于3NF并写出证明过程；如果不属于3NF则进行模式分解，直到该关系满足3NF为止，要求写出分解过程。 3）设计关系模式间的参照完整性，要求实现级联删除和级联更新。 4）用SQL语言完成数据库内模式的设计。 3．数据库权限的设计： 1）根据系统分析，完成授权操作； 2）了解学习收回权限的操作。 4．完成用户界面的设计，对重要数据进行加密。
《发动机原理》课程实验指导书彭辅明袁守利编 汽车工程学院 2012年4月
前言 1.实验总体目标、任务与要求 1、巩固所学的理论知识、加深对内燃机性能实验的认识和了解。 2、掌物内燃机性能试验和某些专项试验的试验方法。 3、了解内燃机试验台架的基本组成和常用测试仪表的结构及其工作原理，并掌物其使用方法。 4、掌物对实验数据进行处理以及对实验结果进行分析的基本方法。 2.适用专业 热能与动力工程、车辆工程、汽车服务工程 3.先修课程 《发动机构造》、《热能与动力机械测试技术》。 4.实验项目与学时分配（见表一） 5. 实验改革与特色 通过学生在实验过程中的实际操作，培养学生的实验技能和实际动手的能力，进一步加深对理论知识的掌物和理解。
实验一发动机速度特性 1、掌物发动机速度特性的试验方法。 2、学会对实验数据进行处理，对实验结果进行分析；并绘制发动机速度特性曲线图。 二、实验条件 1、东南4A91电控汽油发动机机（Pemax=77Kw/6000r/min）一台 2、CW150型电涡流测功机一台 3、FST2S发动机数控试验台一台 3、FCM-D转速油耗测量仪一台 4、温度计一只 5、大气压力计一只 6、93＃车汽油 20升 三、实验原理 发动机速度特性：在发动机油门开度一定（部分开度或全开）的情况下，研究其功率Pe、扭矩Ttq、耗油量B及燃油消耗率be与转速n之间的关系。 四、实验内容和要求 1、调整测功机负荷及指挥全组协调动作，一人；测功机负荷的调整应均匀、准确，尽量避免大幅度增加或减小测功机负荷，造成发动机的转速剧烈波动。 2、调节、监视发动机油门，一人；当发动机出现异常情况时应立即减小或关闭发动机油门。 3、测量发动机转速和油耗，一人；测量转速时，应注意转速的上下波动情况，当转速的波动值超过±20r/min，该组实验数据应视为无效并重做。 4、调节，监视发动机冷却水出水温度，一人；保持发动机冷却水出水温度稳定在80±5℃范围内，出现气阻现象（无冷却水排除或冷却水出水温度超过100℃），应立即报告，以便及时停机。 5、监视发动机机油压力、温度，一人；出现异常情况应及时报告。 6、记录发动机扭矩（测功机读数）Ttq、发动机转速n、耗油质量△m和耗油时间△t, 一人；实验数据记录应准确无误。 7、绘制实验监督曲线，一人；当发现实验过程中因某些特殊原因而引起误差过大的点，应及时指出，以便补测校正。 五、实验方法与步骤 1、按照附录一《发动机台架试验安全操作规范》，作好试验前的准备工作。确认发
第6章电子技术课程设计 6.1 课程设计的任务与基本要求 电子技术课程设计的任务： 通过设计题目的完成提高学生在电子技术方面的实践技能，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力，熟悉电子电路设计的基本思想方法和程序。 电子技术课程设计的基本要求： 一、掌握电子电路设计的基本过程和思想方法，设计的基本过程是： 1、根据设计任务和指标初选电路模型，即方案设计。 2、参数设计计算。 3、确定详细的电路方案。 4、选测元器件。 5、组装、调试、改进电路。 6、确定最后电路并写出总结报告。 基本思想方法：首先将所设计电路分解为不同功能电路的组合，然后设计实现各功能电路。实现各功能电路的思想方法是选用功能电路。第三步是进行功能电路的参数设计计算和功能电路之间联接的实现。 二、培养一定的自学能力和分析、解决问题的能力。学会分析、解决问题的方法，对设计中遇到的问题能通过独立思考，查阅工具书、参考文献找到答案。 三、学会一定的动手能力和操作技能。学会元器件的识别、测试、使用技能，学会用面包板组装电路的技能，掌握电路试验、测量技能、电子仪器使用技能。 四、熟悉典型集成块的使用。集成块的种类很多，应用非常广泛，在课程设计中不可能一一应用。我们仅以应用最广泛的运算放大器、BE555定时器集成计数器、集成触发器、集成门电路为例，通过这些集成块的应用，掌握集成电路的使用方法、特点、注意事项。 五、进一步熟悉掌握典型功能电路的设计方法。如时序电路的设计，单级放大电路的设计等。
6.2 电子电路设计的基本过程与思想方法 电子系统设计的最终目标是做出生产样机或定型产品，整个过程大致可分为以下几个阶段： 1、方案设计 根据设计任务书给定的要求和指标，进行电路的型式设计。完成该部分任务的思想方法：首先将总体电路分解为不同功能电路的组合。尽可能大量查阅参考资料和文献，广泛调查研究，寻找在实际中已获得应用，证明是可靠、先进的各种功能电路。然后进行组合，最终寻找出最佳电路型式。在绝大多数情况下，虽然你所设计的是一个全新的产品，但构成该产品的各功能电路通常是已有的。如果你需要某种新的、目前尚不存在的功能电路，这时，你必须进行这种功能电路的原理设计，这要求较高的技巧和水平，是一种发明创造。所以在电路型式设计时，首先将所设计电路分解为功能电路，然后选用功能电路，设计功能电路的有机组合方法。在选用达不到要求时，再考虑进行全部或部分功能电路的设计。 2、电路参数的设计计算 电路型式确定以后，只是实现了所要求的功能，并没有实现具体的性能指标。必须进一步进行电路结构的详细设计，以及元器件的选用和参数的设计计算。在进行该步工作中，有可能发现电路型式设计的不合理，这时须对电路型式进行修改。 3、元器件的购置与测试 要将你设计的电子电路变成一个电子装置，必须购置到全部元器件。有时，由于某些原因，可能某些元器件无法得到或性能参数达不到要求，这时你必须修改设计。 4、样机制作及调试 这一步要完成构件的加工，元器件的组装，进行整机调试、指标测试，根据测试结果进行方案调整和参数调整。最后做出符合要求的样机。课程设计中此步是用面包板搭接电路，不做外壳和印刷电路板等。 5、工艺设计 根据产品的批量和其他因素，设计出该电子装置的制造工艺。课程设计不进行这一步工作。 6、总结鉴定，形成所需要的全部文件资料 这一步工作是提交该产品鉴定、生产、维修、使用等所必须的各种文件。如：原理图、接线图、元器件明细表、工艺要求、试验、检验方法、使用、维护须知等。课程设计中，要求每一位同学必须提供元器件明细表、原理图、接线图、电路分析及参数设计计算报告，实验结果与数据等。 下面通过一个例子说明电子电路设计的过程与思想方法。 温度、湿度显示、报警、控制电路的设计： 1.首先可以将该电路分解为以下几部分功能电路：
传感器技术与应用试题及答案（二） 传感器技术与应用试题及答案(二) 题号一、选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分) 1、以下不属于我国电工仪表中常用的模拟仪表精度等级的是( ) A 0.1 B 0.2 C 5 D 2 2、( )又可分为累进性的、周期性的和按复杂规律变化的几种类型。 A 系统误差 B 变值系统误差 C 恒值系统误差 D 随机误差 3、改变电感传感器的引线电缆后，( ) A不必对整个仪器重新标定 B 必须对整个仪器重新调零 C 必须对整个仪器重新标定 D不必对整个仪器重新调零 4、在电容传感器中，若采用调频法测量转换电路，则电路中( )。 A、电容和电感均为变量 B、电容是变量，电感保持不变 C、电感是变量，电容保持不变 D、电容和电感均保持
不变 5、在两片间隙为1mm的两块平行极板的间隙中插入( )，可测得最大的容量。 A、塑料薄膜 B、干的纸 C、湿的纸 D、玻璃薄片 6、热电阻测量转换电路采用三线制是为了( ) 。 A、提高测量灵敏度 B、减小非线性误差 C、提高电磁兼容性 D、减小引线电阻的影响 7、当石英晶体受压时，电荷产生在( ) 。 A、Z面上 B、X面上 C、Y面上 D、X、Y、Z面上 8、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是( )。 A、悬臂梁 B、弹簧管 C、实心轴 D、圆环 9、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是( )。 A、补偿热电偶冷端热电势的损失 B、起冷端温度补偿作用 C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 D、提高灵敏度 10、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸，该加工检测装置是采了( )测量方法。 A、微差式 B、零位式 C、偏差式 D、零点式 11、测得某检测仪表的输入信号中,有用信号为20毫伏,干扰电压也为20毫伏, 则此时的信噪比为( )。
电子科技专业基础实验 电子科学与技术学院编 2012．1
电子科技专业基础实验 1 微波基本测量 (1) 2 二维电场的模拟实验 (7) 3 电磁波的布拉格衍射实验 (12) 4 射频图像传输 (16) 5 偏振光实验 (23) 6 光源光谱特性的测量 (29) 7 光磁共振实验 (32) 8 半导体光电导实验 (41) 9 光栅实验 (47) 10 单色仪的标定实验 (51) 11 迈克尔逊干涉仪 (54) 12 半导体光伏效应实验 (60) 13 半导体霍尔效应实验 (66) 14 PN结正向压降温度特性实验 (72) 15 半导体少数载流子寿命测量 (77) 16 四探针测电阻率实验 (80)
实验1 微波基本测量技术 一．实验目的 1. 学习微波的基本知识； 2. 了解波导测量系统，熟悉基本微波元件的作用； 3．了解微波在波导中传播的特点，掌握微波基本测量技术； 4．掌握大、中、小电压驻波系数的测量原理和方法； 5．学习用驻波测量线校准晶体检波器特性的方法。 二．实验原理 （一）微波基本知识 在微波波段，随着工作频率的升高，导线的趋肤效应和辐射效应增大，使得普通的双导线不能完全传输微波能量，而必须改用微波传输线。常用的微波传输线有平行双线、同轴线、带状线、微带线、金属波导管及介质波导等多种形式的传输线，本实验用的是矩形波导管，波导是指能够引导电磁波沿一定方向传输能量的传输线。 传输线的特性参量与工作状态在波导中常用相移常数。波导波长，驻波系数等特性参量来描述波导中的传输特征，对于一个横截面为b a ×的矩形波导中的TE 10波： 自由空间波长 /c f λ=， 截止（临界）波长 2c a λ=， 波导波长 /g λλ= （1） 相移常量 2/g βπλ=，， 反射系数 Γ=E 反/E 入 驻波比 max min /E E ρ=， 由此可见，微波在波导中传输时，存在着一个截止波长c λ，波导中只能 传输λ＜c λ的电磁波。波导波长g λ＞自由空间波长λ。 在实际应用中，传输线并非是无限长，此时传输线中的电磁波由人射波 和反射波迭加而成，传输线中的工作状态主要决定于负载的情况。 （1）波导终端接匹配负载时，微波功率全部被负载吸收，无反射波， 波导中呈行驻波状态．此时|Γ|=0，ρ＝l 。
《单片机原理》实验指导书 计算机科学与技术系2012年8月
目录 第一部分单片机仿真实验 (1) 实验一：流水灯实验 (1) 实验二：中断实验 (4) 实验三：定时器中断实验 (6) 实验四：串行口实验 (9) 实验五：矩阵式键盘输入识别 (13) 实验六：LCD循环显示设计 (19) 第二部分单片机硬件实验............................错误！未定义书签。第一章试验箱系统概述 ...................................错误！未定义书签。 一、系统地址分配........................................... 错误！未定义书签。 二、系统接口定义........................................... 错误！未定义书签。 三、通用电路简介........................................... 错误！未定义书签。第二章实验指导...............................................错误！未定义书签。实验七P1口亮灯和P1口加法器实验........... 错误！未定义书签。实验八简单I/O口扩展（选作）.................. 错误！未定义书签。实验九8255控制交通灯................................ 错误！未定义书签。实验十128*64LCD液晶显示 .......................... 错误！未定义书签。
第一部分单片机仿真实验 实验一：流水灯实验 一、实验目的： 通过对P3口地址的操作控制8位LED流水点亮，从而认识单片机的存储器。 二、实验原理图 实验参考电路图如下： 三、参考实验程序 //流水灯实验 #include
《传感器原理与应用》综合练习 一、填空题 1．热电偶中热电势的大小仅与金属的性质、接触点温度有关，而与热电极尺寸、形状及温度分布无关。 2．按热电偶本身结构划分，有普通热电偶、铠装热电偶、微型热电偶。3．热电偶冷端电桥补偿电路中，当冷端温度变化时，由不平衡电桥提供一个电位差随冷端温度变化的附加电势，使热电偶回路的输出不随冷端温度的变化而改变，达到自动补偿的目的。 4．硒光电池的光谱峰值与人类相近，它的入射光波长与人类正常视觉的也相近，因而应用较广。 5．硅光电池的光电特性中，光照度与其短路电流呈线性关系。 6．压电式传感器的工作原理是基于某些介质材料的压电效应。 7．压电陶瓷是人工制造的多晶体，是由无数细微的电畴组成。电畴具有自己极化方向。经过极化过的压电陶瓷才具有压电效应。 8．压电陶瓷的压电常数比石英晶体大得多。但石英晶体具有很多优点，尤其是其它压电材料无法比的。 9．压电式传感器具有体积小、结构简单等优点，但不能测量频率小的被测量。特别不能测量静态量。 10．霍尔效应是导体中的载流子在磁场中受洛伦茨力作用发生位移的结果。 11．霍尔元件是N型半导体制成扁平长方体，扁平边缘的两对侧面各引出一对电极。一对叫激励电极用于引入激励电流；另一对叫霍尔电极，用于引出霍尔电势。 12．减小霍尔元件温度误差的措施有：（1）利用输入回路的串联电阻减小由输入电阻随温度变化；引起的误差。（2）激励电极采用恒流源，减小由于灵敏度随温度变化引起的误差。 13．霍尔式传感器基本上包括两部分：一部分是弹性元件，将感受的非电量转换成磁物理量的变化；另一部分是霍尔元件和测量电路。 14．磁电式传感器是利用霍尔效应原理将磁参量转换成感应电动势信号输出。 15．变磁通磁电式传感器，通常将齿轮的齿（槽）作为磁路的一部分。当齿轮转动时，引起磁路中，线圈感应电动势输出。 16．热敏电阻正是利用半导体的数目随着温度变化而变化的特性制成的热敏感元件。 17．热敏电阻与金属热电阻的差别在于，它是利用半导体的电阻随温度变化阻值变化的特点制成的一种热敏元件。 18．热敏电阻的阻值与温度之间的关系称为热敏电阻的。它是热敏电阻测温的基础。 19．热敏电阻的基本类型有：负温度系数缓变型、正温度系数剧变型、临界温度型。 20．正温度系数剧变型和临界温度型热敏电阻不能用于温度范围的温度控制，而在某一温度范围内的温度控制中却是十分优良的。 21．正温度系数剧变型和临界温度型热敏电阻属于型，适用于温度监测和温度控制。
上机实验指导任务书 学期：2014--2015学年第一学期学院：计算机与信息工程学院班级：2012计算机科学与技术（本）1、2班课程名称：SQL应用开发 实验名称：索引和视图 实验时间地点：A12-0403 指导教师：赵小杰 一、实验目的： 1. 掌握索引和视图的基本概念和功能。 2. 掌握利用SQL Server Mangement Studio和Transact-SQL语句创建、维护索引的方法。 3. 掌握利用SQL Server Mangement Studio和Transact-SQL语句创建、修改视图的方法。 4. 掌握通过视图插入、修改、删除基本表中数据的方法及注意事项。 二、实验内容和步骤： 1. 利用SQL Server Mangement Studio为表student的classno字段创建非聚集、非唯一索引uc_class。 2. 利用Transact-SQL语句在teacher的tname列上创建非聚集唯一索引uq_name，然后执行如下插入语句： Insert into teacher(teacherno,tname,major,prof,department) Values(‘t05002’,’刘元朝’,’软件工程’,’副教授’,’计算机学院’) 3. 利用Transact-SQL语句修改uq_name的索引属性，当执行多行插入操作时出现重复键值，则忽略该记录，且设置填充因子为80%，然后执行如下插入语句： Insert into teacher(teacherno,tname,major,prof,department) Values(‘t05002’,’刘元朝’,’软件工程’,’副教授’,’计算机学院’)。 4. 利用SQL Server Mangement Studio在teacher数据库中创建视图v_course_avg，查询每门课程的课程号、课程名及选修该课程的学生的期末成绩
实验一熟悉AutoCAD基本环境及设置 一实验目的 1、熟悉AutoCAD的软硬件环境、启动、退出、文件管理等方法； 2、熟悉AutoCAD的工作界面、系统配置的修改等； 3、熟悉键盘和鼠标输入命令的方法。 二实验内容 1、认识AutoCAD的硬件及设备配置，学习启动、退出AutoCAD； 2、练习文件管理，包括新建文件、打开旧文件、保存、另存文件等操作； 3、练习用“选项”对话框进行常用的缺省配置修改； 4、练习用键盘和鼠标输入命令，学习工作界面中各部分功能区的使用。 三实验过程及说明 1．启动AutoCAD 进入WindowsXP开始界面后，用鼠标双击桌面上AutoCAD图标，或执行“开始”菜单中AutoCAD命令启动AutoCAD。 2．进入AutoCAD后基本练习 1）新建一文件，分别用“从草图开始”、“使用样板”、“使用向导”三种创建方法； 2）对应三种不同的创建新图的方法，练习绘图界限（LIMITS）、绘图单位（UNITS）等基本设置的操作； 3）熟悉工作界面，主要包括：标题行、下拉菜单、功能区、绘图区、工具栏（标准、绘图屏幕菜单）、命令提示区、状态栏、滚动条、十字光标等，如图1-1所示； 图1-1 AutoCAD 界面的构成
4）了解系统配置选项的修改，通过“选项”对话框练习常用的三项修改：绘图背景色、按实际情况显示线宽、自定义右键功能；（选择“显示”选项卡，修改绘图区背景颜色为白色；选择“用户系统配置”选项卡，设置线宽随图层、按实际大小显示；选择“用户系统配置”选项卡，自定义右键功能。） 说明：其它选项的缺省配置是否修改，根据具体情况自定。 3．退出AutoCAD 退出时，切不可直接关机（会丢失文件），应按下列方法之一进行： 1）从下拉菜单中选取：“文件”→“退出” 2）从键盘键入：EXIT或QUIT 3）单击工作界面标题行右边的“关闭”按钮 如果当前图形没有全部存盘，输入退出命令后，AutoCAD会弹出“退出警告”对话框，操作该对话框后，方可安全退出AutoCAD。 4．用键盘和鼠标练习输入命令LINE、ERASE、UNDO、REDO、ESC等。 1）用LINE命令画几组直线。通过练习要熟悉“C”选项和“U”选项的应用； 2）用ERASE命令擦除。通过它要逐步熟悉3种选择实体的方式；（窗交，框选，单选） 3）用UNDO（U）命令撤销前3个命令，用REDO返回一个命令； 4）用ESC终止命令，回到“Command：”提示符下。 注意： 所有命令在“Command：”提示符下输入，可用键盘直接输入命令名，也可再下拉菜单、功能区或屏幕菜单中直接点取；操作命令中需要选项时，请单击右键，使用右键菜单选项。 四实验题目 1）用NEW命令新建一张图（图幅为A3），进行基本设置后，运用键盘、鼠标等输入命令画图。以实验报告形式说明你新建该图形的步骤及设置情况。 2）用QSAVE命令指定路径，已“一面视图”为名保存。 3）用SAVE AS（另存为）命令将图形另存到软盘上或硬盘上的另一处。 4）关闭当前图形，用OPEN命令打开图形文件“一面视图”。 5）练习结束，关闭当前图形，正确退出AutoCAD。 6）以实验报告形式回答以下问题： （1）AutoCAD的操作界面由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ （2）如何设置作图窗口的颜色和十字光标的大小？ （3）图形文件的“Save”（保存）与“Save as”（另存）有何区别？
一、填空题（每空1分，共30分） 1、声波是一定频率范围内可以在弹性介质中传播的波，低于16 Hz的声波称为次声波，高于20k Hz的声波称为超声波。 2、超声波可分为纵波、横波、表面波。 3、超声波中的纵波能在固体、液体、气体中传播；横波只能在固体中传播。 4、在空气中传播的超声波，其频率应选得较低；在固体、液体中传播的超声波，其频率应选得较高。 5、光电元件的工作原理是基于不同形式的光电效应。 6、光敏电阻的相对光敏灵敏度与入射光波长的关系称为光谱特性，亦称为光谱响应。 7、光敏电阻的阻值与入射光量有关，而与电压、电流无关。 8、光敏晶体管的光电特性是指外加偏置电压一定时，光敏晶体管的输出电流与光照度之间的关系。 9、光电检测必须具备光源、被测物、和光敏元件。 10、光电开关可分为直射（透射）型和反射型两种。 11、光纤传感器主要由光导纤维、光源和光探测器组成。 12、光纤是利用光的完全内反射原理传输光波的一种媒质。 13、接触式码盘的码道数n越大，所能分辨的角度α越小，测量精度越高。
14、感应同步器利用定尺和滑尺的两个平面印刷电路绕组的互感随其相对位置变化的原理，将位移转换为电信号。 二、选择题（每小题2分，共30分） 1、直探头可发射和接收 A 波，斜探头可发射和接收 B 波。 A 纵B横C表面 2、超声波测厚常用C 法。 A穿透B反射C脉冲回波 3、光敏二极管在测光电路中应处于 B 偏置状态；而光电池通常处于 A 偏置状态。 A 正向B反向C零 4、温度上升，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管的暗电流 A 。 A上升B下降C不变 5、普通型硅光电池的峰值波长为 B 。 A 0.8mm B 0.8μm C 0.8nm 6、下列传感器中，不能直接用于直线位移测量的传感器是 C 。 A 长光栅 B 感应同步器 C 角编码器 7、增量式位置传感器输出的信号是 C 。 A 电压信号 B 电流信号 C 脉冲信号 8、某直线光栅每毫米刻线数为50线，采用四细分技术，则该光栅的分辨力为 A μm。 A 5 B 20 C 50 9、光栅中采用sin和cos两套光电元件是为了 B 。 A 抗干扰 B 辨向 C 进行三角函数运算 10、增量式编码器通常为 B 码盘。 A 接触式 B 光电式 C 电磁式 11、有一只1024位增量式角编码器，光敏元件在30秒内连续输出了102400个脉冲，则该编码器测得的转速为 A r/min。 A 200 B 1024 C 3000 12、感应同步器的输出电压 C 励磁电压。
一实验题目： SQL SERVER2000查询分析器的使用 二实验目的：熟悉SQL SERVER2000 环境，熟悉查询分析器的使用，能够熟练运用sql命令完成数据库，基本表、主码、外码和其它必要的约束条件的定义。 三实验内容及要求：（从下面10个题目中选择一个） 题目一： 1 利用sql建立学生信息数据库，并定义以下基本表： 学生（学号，年龄，性别，系号） 课程（课号，课名，学分，学时） 选课（学号，课号，成绩） 定义主码、外码、和年龄、学分、学分的取值范围。 2 在三个表中输入若干记录，注意如果输入违反完整性约束条件的记录系统有何反应。 题目二： 1 利用sql建立图书管理数据库，并定义以下基本表： 图书（书号，书名，价格，出版社） 读者（卡号，姓名，年龄，所属单位） 借阅（书号，卡号，借阅日期） 定义主码、外码、和年龄、价格的取值范围。 2 在三个表中输入若干记录，注意如果输入违反完整性约束条件的记录系统有何反应。 题目三： 1 利用sql建立商品信息数据库，并定义以下基本表： 商品（编号，品名，进价，库存，售价，厂商编号） 顾客（卡号，姓名，电话，积分） 厂商（编号，厂址，名称、电话、经理） 销售（卡号，商品编号，数量，日期） 定义主码、外码、和价格、积分的取值范围。 2 在表中输入若干记录，注意如果输入违反完整性约束条件的记录系统有何反应。 题目四： 1 利用sql建立图书信息数据库，并定义以下基本表： 图书（书号，书名，作者编号，价格，出版社编号） 作者（编号，姓名，电话） 出版社（编号，出版社名称，地址） 定义主码、外码、和价格的取值范围。 2 在三个表中输入若干记录，注意如果输入违反完整性约束条件的记录系统有何反应。 题目五： 1 利用sql建立零件信息数据库，并定义以下基本表： 零件（编号，名称，颜色，生产车间号） 车间（编号，名称，人数，主任） 产品（编号，名称，车间编号） 使用（产品编号，使用零件编号，个数） 定义主码、外码、和人数、个数的取值范围。 2 在三个表中输入若干记录，注意如果输入违反完整性约束条件的记录系统有何反应。 题目六： 1 利用sql建立药品信息数据库，并定义以下基本表： 药品（编号，名称，价格，厂商编号） 处方（药品号，数量，医生编号） 医生（编号，姓名，科室，职称） 定义主码、外码、和数量、价格的取值范围。 2 在三个表中输入若干记录，注意如果输入违反完整性约束条件的记录系统有何反应。 题目七： 1 利用sql建立教材数据库，并定义以下基本表： 学生（学号，年龄，性别，系名）
实验一光学设计软件ZEMAX的安装和基本操作 一．实验目的 学习ZEMAX软件的安装过程，熟悉ZEMAX软件界面的组成及基本使用方法。二．实验要求 a)掌握ZEMAX软件的安装、启动与退出的方法。 b)掌握ZEMAX软件的用户界面。 c)掌握ZEMAX软件的基本使用方法。 d)学会使用ZEMAX的帮助系统。 e)学会使用ZEMAX初步仿真光路图。 三．实验内容 （一）界面及基本操作 1．通过桌面快捷图标或“开始—程序”菜单运行ZEMAX，熟悉ZEMAX的初始用户界面，如下图所示： 图1.1ZEMAX用户界面 2．浏览各个菜单项的内容，熟悉各常用功能、操作所在菜单，了解各常用菜单的作用。 3. 熟悉使用各个常用的快捷按钮。
4．学会从主菜单的编辑菜单下调出各种常见编辑窗口（镜头数据编辑、优化函数、多重数据结构）。 5．调用ZEMAX 自带的例子（例如根目录下samples\tutorial\tutorial zoom2.zmx 文件），学会打开常用的分析功能项：草图（2D 草图、3D 草图、渲染模型等）、特性曲线（像差曲线、光程差曲线）、点列图、调制传递函数等，学会由这些图进行简单的成像质量分析。 6．从主菜单中调用优化工具，简单掌握优化工具界面中的参量。 7．掌握镜头数据编辑（LDE ）窗口的作用以及窗口中各个行列代表的意思。 8．从主菜单-报告下形成各种形式的报告。 9．通过主菜单-帮助下的操作手册调用帮助文件，学会查找相关帮助信息。 （二） 仿真光路图 根据已拟好的设计草图，在ZEMAX 中实现光路仿真，包括光路系统整体设置、创建光学元件、透镜（组），元件间大致间距等。 1.光路系统的整体设置，包括此光学系统所适用的波长、入瞳直径、视场等，在主菜单-系统里有相应的各个设置。 2.创建光学元件、透镜（组），就是将设计草图中的各种光学元件用ZEMAX 的方式去仿真实现。ZEMAX 仿真的基本元素是面和面间距，仿真创建各种元件基本都以具体设置每个面和面间距的参数来实现。 （1）面：面的基本参数包括面型（Surf:type ）、曲率半径(Radius)、厚度(Thickness)、材料（玻璃）(Glass)，半口径(Semi-Diameter)等，每一个面对应于LDE 窗口里的一个行，每一个参数对应LDE 窗口里的一列，如下图： ZEMAX 的默认面型是透明标准（Standard ）球面，曲率半径和半口径为无穷（Infinity ）。面的厚度和材料的定义都是以指定面起向后算到下一个面之间的这一段的厚度和材料。 （2）面间距：指的是该面在光轴上的交点到下一个面在光轴上的交点之间的距离，向右为正，向左为负。常用于标识透镜厚度、元件与元件的间距等。 例如：一个透镜的厚度，可以用透镜的前表面的面厚度值Thickness 来完成仿真；前一个元件与后一个元件的间距，可以用前一个元件的后表面到后一个元件的前表面之间的面间距来完成仿真。 3.根据设计要求和设计草图，估算各个元件之间的大致间距，通过面间距的设置，实现整个光学系统的初步仿真。 4.仿真一个轴上点光源（m μλ587.0=）在物距为u=30mm 时，由焦距为20mm ，材料为BK7，口径为10mm 的单正透镜成像的光路。 四．报告要求： 1. 打开安装目录下的samples\tutorial\tutorial zoom 2.zmx 文件，生成其2D 图、渲染（转角）、像差特征曲线、OPD 曲线、曲面数据报告（第7面）和图解报告4。截屏后打印出来。 2. 试在打印出来的2D 图上标出各个面的位置以及相应面厚度值的具体指向（方向、
信息技术包括计算机技术、通信技术和传感器技术，是现代信息产业的三大支柱。 1．什么是传感器？ 广义：传感器是一种能把特定的信息按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。 狭义：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。 国家标准：定义：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。 2．传感器由哪几个部分组成？分别起到什么作用？ 传感器一般由敏感元件、转换原件和基本电路组成。敏感元件感受被测量，转换原件将其响应的被测量转换成电参量，基本电路把电参量接入电路转换成电量。传感器的核心部分是转换原件，转换原件决定传感器的工作原理。 3．传感器的总体发展趋势是什么？传感器的应用情况。 传感器正从传统的分立式朝着集成化、数字化、多功能化，微型化、智能化、网络化和光机电一体化的方向发展，具有高精度、高性能、高灵敏度、高可靠性、高稳定性、长寿命、高信噪比、宽量程和无维护等特点。未来还会有更新的材料，如纳米材料，更有利于传感器的小型化。发展趋势主要体现在这几个方面：发展、利用新效应；开发新材料；提高传感器性能和检测范围；微型化与微功耗；集成化与多功能化；传感器的智能化；传感器的数字化和网络化。 4．了解传感器的分类方法。所学的传感器分别属于哪一类？ 按传感器检测的范畴分类：物理量传感器、化学量传感器、生物量传感器按传感器的输出信号分类：模拟传感器、数字传感器 按传感器的结构分类：结构型传感器、物性型传感器、复合型传感器 按传感器的功能分类：单功能传感器、多功能传感器、智能传感器 按传感器的转换原理分类：机—电传感器、光—电传感器、热—电电传感器、磁—电传感器 电化学传感器 按传感器的能源分类：有源传感器、无源传感器 国标制定的传感器分类体系表将传感器分为：物理量、化学量、生物类传