感测技术实验指导书
（必做）
吴爱平编
电子信息学院
二00六年七月
实验目录
实验一转速测量实验 (1)
实验二电子秤实验 (4)
实验三压力测量实验 (9)
实验四温度测量实验 (12)
附录一实验台使用说明 (16)
附录二调节仪使用说明 (18)
实验一 转速测量实验
一、实验目的：
1．熟悉和掌握霍尔转速传感器、磁电式、光电转速传感器的工作原理。 2．了解转速的测量方法。 二、基本原理：
1．利用霍尔效应表达式：U H ＝K H IB ，当被测圆盘上装上N 只磁性体时，圆盘每转一
周磁场就变化N 次。每转一周霍尔电势就同频率相应变化，输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转物的转速。
2．基于电磁感应原理，N 匝线圈所在磁场的磁通变化时，线圈中感应电势：
dt
d N
e φ?=发生变化，因此当转盘上嵌入N 个磁棒时，每转一周线圈
感应电势产生N 次的变化，通过放大、整形和计数等电路即可以测量转速。
3．光电式转速传感器有反射型和直射型二种，本实验装置是反射型的，传感器端部有发光管和光电池，发光管发出的光源在转盘上反射后由光电池接受转换成电信号，由于转盘上有黑白相间的12个间隔，转动时将获得与转速及黑白间隔数有关的脉冲，将电脉计数处理即可得到转速值。
三、实验所需部件：霍尔转速传感器、磁电传感器、光电转速传感器、直流电源＋5V 、
转动源2－12V 、数显单元、导线若干。
四、实验步骤：
1、 根据图1－1，将霍尔转速传感器装于传感器支架上,探头对准反射面内的磁钢。
图1－1 霍尔、光电、磁电转速传感器安装示意图
2、将5V直流源加于霍尔转速传感器的电源端（1号接线端）。
3、将霍尔转速传感器输出端（2号接线端）插入数显单元Fin端，3号接线端接地。
4、将转速源＋2V－12V输出旋至最小，接入三源板的转速电源孔中。
5、将数显单元上的开关拨到转速档，合上主控箱电源开关。
6、调节转速电压，可改变电机转速，观察并记录电压每增加1V时数显表转速显示的值，
填入表1－1中。
7、关闭主控箱电源开关，取下霍尔转速传感器，进行光电转速测量，光电转速传感器已安装在三源板上，把三源板上的+5V、接地、V O 与主控箱上的+5V、地、数显表的Fin相连。
8、将转速源2－12V输出旋到最小，接到三源板的转速电源插孔中。
9、合上主控箱电源开关，调节转速源2—12V，观察并记录电压每增加1V时数显表转速显示的值，填入表1－2中。
10、关闭主控箱电源开关，取下光电传感器的相关连线，进行磁电式转速测量。
11、磁电式转速传感器按图1-1安装传感器端面离转动盘面2mm左右，并且将磁电式转速传感器中心对准磁钢中心。将磁电式转速传感器输出端插入数显单元Fin孔。（磁电式转速传感器两输出插头插入台面板上二个插孔）
12、将转速源2－12V输出旋到最小，接到三源板的转速电源插孔中，合上主控箱电源开关，调节转速源2—12V，记录数显表转速显示为0时的电压最大值。继续观察并记录电压每增加1V时数显表转速显示的值，填入表1－3中。
表1－1电压与转速（霍尔转速传感器）
电压
转速
表1－2电压与转速（光电转速传感器）
电压
转速
表1－3电压与转速（磁电转速传感器）
电压
转速
五、思考题：
1、本实验装置上用了六只磁钢，能否用一只磁钢？
2、本实验中用了多种传感器测量转速，试分析比较一下哪种方法最简单、方便?
3、为什么说磁电式转速传感器不能测很低速的转动，能说明理由吗？
4、如何利用光电传感器和调节仪自动控制电机转速?
实验二电子秤实验
一、实验目的：
1．了解金属箔式应变片的应变效应，电桥的工作原理。
2．了解单臂电桥、半桥、全桥的性能，并比较其灵敏度和非线性度。
3．通过实验后能够设计信号放大电路。
二、基本原理：
电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为：
ΔR／R＝Kε
式中ΔR／R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数,ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压 Uo1= EKε/4。对于半桥不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压U O2＝EKε／2。全桥测量电路中，将受力性相同的两应变片接入电桥对边，当应变片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4时，其桥路输出电压U03＝KEε。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差得到改善。
三、实验所需部件：应变式传感器实验模板、应变式传感器、托盘、砝码、数显表、
±15V电源、±4V电源、万用表、导线若干。
四、实验步骤：
1、根据图2－1可知应变式传感器已装于应变传感器模板上。各应变片已接入模板的
左上方的R1、R2、 R3、 R4。加热丝也接于模板上，可用万用表进行判别,R1=R2=R3=R4=350Ω,加热丝阻值为50Ω左右。
±
2、接入模板电源15V(从主控台引入)，检查无误后,合上主控箱电源开关，将实验模
板调节增益电位器R W3顺时针调节大致到中间位置，再进行差动放大器调零，方法为将差放的正负输入端与地短接,输出端与主控箱面板上数显表电压输入端V i相连,调节实验模板上的调零电位器R W4，使数显表显示为零(数显表的量程切换开关打到2V档)。关闭主控箱电源。
图2－1 应变式传感器安装示意图
3、将应变式传感器的其中一个电阻应变片R1(即模块左上方的R1)接入电桥作为一个
桥臂与R5、R6、R7接成直流电桥（R5、R6、R7、模块内已连接好），接好电桥调零电位器RW1，接上桥路电源±4V,此时应将±4V地与±15V地短接(因为不共地),如图2－2所示,检查无误后,合上主控箱电源开关。调节Rw1，在托盘上不加砝码时，使桥路输出为零。
图2－2 应变式传器实验模板电原理图
4、为便于读取数据，将10只砝码全部置于传感器秤托盘上，调节电位器RW3使V O2输
出为50的整数倍值。在传感器托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到500g砝码加完。记下实验结果填入表2－1。计算系统灵敏度S，非线性误差δ。
表2－1单臂电桥输出电压与加负载重量值
重量(g)
电压(mv)
5、将图2－2电桥中的R5改接成R2或R4，即将传感器中两片受力相反（一片受拉、
一片受压）的电阻应变片作为电桥的相邻边进行半桥实验，见图2－3，接入桥路电源±4V，进行桥路调零，重复步骤2、3、4，将实验数据记入表2－2，计算灵敏度
S，非线性误差δ。
图2－3 应变式传感器半桥实验接线图
表2－2半桥测量时，输出电压与加负载重量值
重量
电压
6、将传感器四片应变片接成全桥电路，见图2－4。重复步骤2、3、4，将实验结果填
入表2－3；进行灵敏度和非线性误差计算。
图2－4 全桥性能实验接线图
表2－3全桥输出电压与加负载重量值
重量
电压
五、思考题：
1、单臂电桥时，作为桥臂电阻应变片应选用：（1）正（受拉）应变片（2）负（受压）应
变片（3）正、负应变片均可以。
2、电桥测量时两片不同受力状态的电阻应变片接入电桥时，应放在：（1）对边（2）邻边。
3、桥路（差动电桥）测量时存在非线性误差，是因为：（1）电桥测量原理上存在非线性
（2）应变片应变效应是非线性的（3）调零值不是真正为零。
4、电桥测量中，当两组对边（R1、R3为对边）值R相同时，即R1＝R3，R2＝R4，而R1≠R2时，是否可以组成全桥：（1）可以（2）不可以。
5、实验中的电子秤与超市的电子称有什么区别？试画出超市的电子称实现的原理框图。
实验三压力测量实验
一、实验目的：了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。
二、基本原理：扩散硅压阻式压力传感器在单晶硅的基片上扩散出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很大变化，引起电阻的变化，我们把这一变化引入测量电路，则其输出电压的变化反映了所受到的压力变化。
三、实验所需部件：压力源（已在主控箱）、压力表、压阻式压力传感器、压力传感器实
验模板、流量计、三通连接导管、数显单元、直流稳压源±4V、±15V。
四、实验步骤：
1、根据图3－1连接管路和电路，主控箱内的气源部分，压缩泵、贮气箱、流量计已接好。
将标准压力表放置传感器支架上，三通连接管中硬管一端插入主控板上的气源快速插座中（注意管子拉出时请用双指按住气源插座边缘往内压，则可轻松拉出）。其余两根黑色导管分别与标准表和压力传感器接通。这里选用的差压传感器两只气咀中，一只为高压咀，另一只为低压咀。当高压咀接入正压力时，输出为正，反之为负，若输出负时可调换气咀。本实验模板连接见图3－2，压力传感器有4端：1端线接地线，2端为U0＋，3端接＋4V电源，4端为U o－。1、2、3、4端顺序排列见图3－2。
图3－1 压阻式压力传感器测量系统
图3－2 压力传感器压力实验接线图
2、实验模板上R W2用于调节零位，R W1可调放大倍数，按图3－2接线，模板的放大器输
出V o引到主控箱数显表的Vi插座。将显示选择开关拨到2V档，反复调节R W2（R W1旋到满度的确1／3）使数显表显示为零。
3、先松开流量计下端进气口调气阀的旋钮，开通流量计。
4、合上主控箱上的气源开关K3，启动压缩泵，此时可看到流量计中的滚珠浮子在向上浮
起悬于玻璃管中。
5、逐步关小流量计旋钮，使标准压力表指示某一刻度，观察数显表显示电压的正、负，
若为负值则对调传感器气咀接法。
6、仔细地逐步由小到大调节流量计旋钮，使压力显示在4－14KP之间每上升1KP分别读
取压力表读数，记下相应的数显表值列于表（3－1）
表（3－1）压力传感器输出电压与输入压力值
P(KP)
V o(p-p)
7、计算本系统的灵敏度和非线性误差。
五、思考题：
如果本实验装置要成为一个压力计，则必须对电路进行标定，请问如何标定？
实验四温度测量实验
一、实验目的：
1．了解热电阻的特性与应用和K型热电偶测量温度的性能与应用范围
2．了解常用的集成温度传感器基本原理、性能与应用
二、基本原理：
1．用导体电阻随温度变化这一特性，热电阻用于测量时，要求其材料电阻温度系数大，而稳定，电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。常用铂电阻和铜电阻。铂电
阻在0－630.74℃以内，电阻Rt与温度t的关系为：
Rt=Ro(1+At+Bt2)
Ro是温度为0℃时的电阻。本实验Ro＝100Ω。A＝3.9684×10－2／℃，B＝－5.847×10－7／℃2，铂电阻现是三线连接，其中一端接二根引线主要为消除引线电阻对测量的影响。
2．当两种不同的金属组成回路，产生的二个接点有温度差，会产生热电势，这就是热电效应。温度高的接点就是工作端，将其置于被测温度场配以相应电路就可间接测得被测温度值。
3．集成温度传器将温敏晶体管与相应的辅助电路集成在同一芯片上，它能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出，一般用于－50℃－＋150℃之间温度测量，温敏晶体管是利用管子的集电极电流恒定时，晶体管的基极――发射极电压与温度成线性关系。为克服温敏晶体管U b电压生产时的离散性、均采用了特殊的差分电路。集成温度传感器有电压型和电流型二种，电流输出型集成温度传感器，在一定温度下，它相当于一个恒流源。因此它具有不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声的干扰。具有很好的线性特性。本实验采用的是国产的AD590。它只需要一种电源（＋4V－＋30V）。即可实现温度到电流的线性变换，然后在终端使用一只取样电阻（本实验中为R2见图4－2）即可实现电流到电压的转换。它使用方便且电流型比电压型的测量精度更高。
三、实验所需部件：加热源、K型热电偶、集成温度传器(AD590)、P t100热电阻（两个）、温度控制单元(调节仪)、温度传感器实验模板、数显单元、万用表、导线若干。
四、实验步骤：
1、将两个P t100传感器插入三源板的两个测试孔中，其中一个作为调节仪的标准输入传感
器，将其三根线插入主控箱上标P t100的插孔中。
2、将R5、R6短路接地，加±15V运放电源，进行差动调零。调RW3使V O2＝0，接上数
显单元，拨2V电压显示档，使数显为零。
3、用万用表欧姆档测出另一个Pt100三根线中其中短接的二根线，（本实验室的即为颜
色相同的两根）将一根接b端，另一根R5端。将P t100的第三根线接a端。这样Rt与R3、R1、Rw1、R4组成直流电桥，是一种单臂电桥工作形式。Rw1中心活动点与R6相接，见图4－1。Rw2左旋到底（增益最小）。
4、在端点a与地之间加直流源2V，调RW1使电桥平衡，即V O2＝0。
5、在常温基础上，将加热器的220V电源插头插入主控箱面板上的电源插座上，按Δt=5
℃读取数显表值。将结果填入下表4－1。关闭主控箱电源开关。
6、将风扇电源24V（+、地）接入主控箱面板转速调节电源，并将转速调节电源旋钮顺
时针旋到24V（可用数显表测量），直到数显表为零，将和温度传感器实验模板相连的P t100铂电阻从测试孔中取出。
图4－1 铂电阻、热电偶测温特性实验
7、待冷却到常温时将K型热电偶插入测试孔中用于温度测量。
8、将K型热电偶两根引线插入温度传感器实验模板标有热电偶符号的a、b孔上，热电偶自由端连线中带红色套管或红色斜线的一条为正端。
9、将R5、R6短路接地，接入电源，打开主控箱电源开关，调节RW3使U O2为零（见图4－1），将U O2与数显表Vi相接。调RW3使数显表显示零位，主控箱波段开关拨到2V档。
10、去掉R5、R6短路接线,将a、b端与放大器R5、R6相接，调RW2至最大。
11、按Δt＝10℃读出数显表头输出电势与温度值，并记入表4－2。
12、将AD590插入测试孔中进行一段时间加热以便用于降温测量。
13、将主控箱上显示选择切换开关打到2V,实验模板的输出V02端、┻端分别与主控箱电压表输入V in端、┻端相连,再将实验模板-15V、┻、+15V端分别与主控箱稳压电源V0中的-15V、┻、+15V端相连。将R5、R6短路接地，接入电源，打开主控箱电源开关，调节RW3使U O2为零。
14、关闭主控箱电源，将主控箱上显示选择切换开关打到4V。去掉R5、R6短路接线,把AD590的引线接入模板a、b端,再将a、端、┻端分别连接到主控箱的±2V∽±10V稳压电源输出+V OUT和┻端,此时电压表的显示值为AD590在当前温度的输出值,见图4－2。
图4－2 集成温度传感器实验原理图
15、加热器的220V电源插头从主控箱面板上的电源插座上拔出，按Δt=5℃读取数显表值并记入表4－3中。
表4－1铂电阻热电势与温度值
t(℃)
V(mv)
表4－2 K型热电偶热电势与温度数据
t(℃)
V(mv)
表4－3 AD590与温度数据 t(℃)
V(mv)
根据表4－1 4－2 4－3值计算其非线性误差。
五、思考题：
1、Pt100三根线中有二根线短接，短接的作用是什么？
2、做AD590降温实验时，为什么要先加热一段时间后再进行降温实验？
附录一实验台使用说明
CSY2000系列传感器与检测技术实验台，主要用于各大专院校开设的“自动检测技术”“传感器原理与技术”“工业自动化控制”“非电量电测技术”等课程的教学实验。CSY2000系列传感器与检测技术实验台上是采用最新推出的模块化结构的产品。希望通过实验能让学生加强对书本知识的理解，并在实验进行的过程中，通过信号的拾取、转换、分析掌握作为一个科技工作者应具备的基本的操作技能与动手能力。
一． 实验台的组成
CSY2000系列传感器与检测技术实验台由主控台、三源板（温度源、转动源、振动源）、传感器（基本型18个、增强型23个）、相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验台桌等六部分组成。
（1） 主控台部分，提供高稳定的±15V、＋5V、±2V±4V±6V±8V±10V、及＋2V ∽＋24V可调四种直流稳压电源；主控台面板上还装有电压、气压、频率、转
速的3位半数显表及计时表。音频信号源（音频振荡器）1KHZ∽10KHZ(可调)；
低频信号源（低频振荡器）1HZ∽30HZ（可调）；气压源0∽20kpa可调；高精度
温度转速两用仪表；RS232计算机串行接口；流量计；漏电保护器；其中电源、
音频、低频均具有断路保护功能。±2V∽±10V电源与其他电源、信号Fin、
Vin部分，不共地。如果与其他电源同时使用时应将其共地。因断路无输出重
新开机即可回复正常。调节仪置内为温度调节、置外为转速调节。
（2） 三源板：装有振动台1HZ∽30HZ（可调）；旋转源0－2400转/分（可调）；加热源常温∽150℃（可调）。
（3） 传感器：基本型传感器包括：电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式传感器、霍尔式传感器、霍尔式转速传感器、磁电式传感器、压
电式传感器、电涡流传感器、光纤传感器、光电转速传感器、集成温度传感器、
K型热电偶、E型热电偶、P t100铂电阻、Cu铜电阻、湿敏传感器、气敏传感器共
十八个。
（4） 实验模块部分：普通型有应变式、压力、差动变压器、电容式、霍尔式、压电式、电涡流、光纤位移、温度、移相/相敏检波/滤波十个模块。
二． 电路原理
传感器模块电路原理图见模块正面。
三． 使用方法
（1） 开机前将转速调节旋钮调到中间位置，显示选择旋钮打到2V档，电压选择旋钮打到±2V档，其余旋钮均打到中间位置，计时复位按钮在松开状态。
（2） 将220V的电源线插头插入市电插座，接通开关，电源指示灯亮，计时器指示为4个零，数字表显示0.000或－0.000，电压指示灯亮，表示实验台电源工作
正常。
（3） 每个实验前先阅读实验指导书，每个实验均应在断开电源的状态下按实验线路接好连接线，检查无误后方可接通主电源。
（4） 打开调节仪电源开关，调节仪表头PV显示测量值，SV显示设置值。四． 注意事项
（1） 在更换接线时，应断开电源，只有在确保接线无误后方可接通电源。
（2） 严禁将电源、信号源输出插座和地短接，时间长易造成电路元件损坏。
（3） 严禁将主控箱上±15V电源引入模块时接错。
（4） 本实验台电源±2V∽±10V与电源±15V不共地，所以在同时使用时应将共地。（5） 差动变压器的原边不能接直流电压。
（6） 三源板上的电机电源不能超过12V。
（7） 做振动实验时振动面板不要碰到传感器。
（8） 本实验台应采用P t100做温度标准值与主控箱面板相连（见色标）。
（9） 打开调节仪电源开关后等其完成自启动后再做按键操作。
（10） 实验完毕后，请将传感器以及电路模块放回原位。
（11） 本实验台的各个部分是相配套使用的，请勿调换。
（12） 在做实验前务必详细阅读实验指导书。
附录二调节仪使用说明
一) 仪表面板说明
1、PV 测量值显示窗
2、SV 给定值显示窗
3、AT 自整定工作指示灯
4、ALM1 报警指示灯
5、ALM2 手动指示灯
6、OUT 调节输出指示灯
7、SET 功能键
8、?数据移位(兼A/M切换)键
9、▼数据减少键
10、▲数据增加键
二) 温度实验仪表操作
1.将P t100传感器接入主控箱调节仪单元的P t100输入端口(传感器引线相同的二
根接入P t100输入上方二端口,传感器另外一根引线接入P t100输入下方一个端
口);合上主控箱的漏电保护开关为ON,再合上调节仪单元中的温度开关为
大学物理学实验指导书 大学物理实验 力学部分 实验一长度与体积的测量 实验类型：验证 实验类别：专业主干课 实验学时：2 所属课程：大学物理
所涉及的课程和知识点：误差原理有效数字 一、实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握测长度的几种常用仪器的使用，并会正确读数。练习作好记录和误差计算。 二、实验要求 （1）分别用游标卡尺、螺旋测微计测金属圆筒、小钢球的内外径及高度，并求体积。（2）练习多次等精度测量误差的处理方法。 三、实验仪器设备及材料 游标卡尺，螺旋测微计，金属圆柱体，小钢球，铜丝 四、实验方案 1、用游标卡尺测量并计算所给样品的体积。 2、分别用千分尺和读数显微镜测量所给金属丝的直径。 数据处理 注意：有效数字的读取和运用，自拟表格，按有关规则进行数据处理。 描述实验过程（步骤）以及安全注意事项等,设计性实验由学生自行设计实验方案。 五、考核形式 实际操作过程实验报告 六、实验报告 实验原理，实验步骤，实验数据处理，误差分析和处理。 对实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法等。 七、思考题 1、游标卡尺测量长度时如何读数 游标本身有没有估读数 2、千分尺以毫米为单位可估读到哪一位初读数的正负如何判断 待测长度如何确定 实验二单摆 实验类型：设计 实验类别：专业主干课 实验学时：2 所属课程：大学物理 所涉及的课程和知识点：力学单摆周期公式 一、实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握使用停表和米尺，测准单摆的周期和摆长。利用单摆周期公式求当地的重力加速度
二、实验要求 （1）测摆长为1m时的周期求g值。 （2）改变摆长，每次减少10cm，测相应周期T，作T—L图，验证单摆周期公式。 三、实验仪器设备及材料 单摆、米尺、游标卡尺、停表。 四、实验方案 利用试验台上所给的设备及材料，自己制作一个单摆，然后设计实验步骤测出单摆的周期，再根据单摆的周期公式计算当地的重力加速速。 改变摆长，讨论对实验结果的影响并分析误差产生的原因 五、考核形式 实际操作过程实验报告 六、实验报告 实验原理，实验步骤，实验数据处理，误差分析和处理。 对实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法等。 七、思考题 1、为什么测量周期不宜直接测量摆球往返一次摆动的周期试从误差分析来说明。 2、在室内天棚上挂一单摆，摆长很长，你设法用简单的工具测出摆长不许直接测量摆长。 实验三牛顿第二定律的验证 实验类型：验证 实验类别：专业主干课 实验学时：2 所属课程：大学物理 所涉及的课程和知识点：力学牛顿第二定律摩擦 一、实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握气垫导轨的使用，使学生通过在气垫导轨上验证牛顿第二定律，更深刻的理解牛顿第二定律的物理本质。 二、实验要求 验证当m一定时，a∝F,当F一定时，a∝1／m。 三、实验仪器设备及材料 气垫导轨，数字毫秒计，光电门，气源 四、实验方案 1、调整气垫导轨水平。 在导轨的端部小心安装好滑轮，使其转动自如，细心调整好导轨的水平。
环境监测实验
环境分析实验教案任课教师：赵艳琴 河北联合大学 化学工程学院
实验五. 差值紫外吸收光谱法测定废水中微量苯酚 一、实验目的及要求 1. 学会使用紫外－可见分光光度计； 2. 掌握差值吸收光谱法测定废水中微量苯酚的方法。 二、实验原理 酚类化合物在酸、碱溶液中发生不同的离解，其吸收光谱也发生变化。 λ为210nm 例如，苯酚在紫外光区有两个吸收峰，在酸性或中性溶液中， max λ位移至235nm和288nm： 和272nm，在碱性溶液中， max 图1为苯酚在两种溶液中的吸收光谱。在紫外分析中，有时利用不同的酸、碱条件下光谱变化的规律直接对有机化合物进行测定。 图1 苯酚的紫外吸收光谱 曲线A:在0.1mol/L KOH溶液中苯酚的吸收光谱； 曲线B: 在中性溶液中苯酚的吸收光谱； 曲线A－B：苯酚的差值光谱
废水中含有多种有机杂质，干扰苯酚在紫外区的直接测定。如果将苯酚的中性溶液作为参比溶液，测定苯酚碱性溶液的吸收光谱，利用两种光谱的差值光谱，就有可能消除杂质的干扰，实现废水中苯酚含量的直接测定。这种利用两种溶液中吸收光谱的差异进行测定的方法，称为差值吸收光谱法。 三、仪器与试剂 仪器：紫外—可见分光光度计；容量瓶（50mL 10个）；吸量管(10mL,5mL)。 试剂：苯酚标准溶液：称取苯酚0.004 mol·L -1；KOH 溶液：0.1mol·L -1。 四、实验步骤 1. 配制苯酚的标准系列溶液 将10个50 mL 容量瓶分成两组，各自编号。按表1所示加入各种溶液，再用水稀释至刻度，摇匀，作为苯酚的标准系列溶液。 表1 配制溶液数据表 2. 绘制苯酚的吸收光谱 取上述第3号的一对溶液，用1cm 吸收池，以水作参比溶液，分别绘制苯酚在中性溶液和碱性溶液中的吸收光谱(250nm-320nm)。然后用苯酚的中性溶液作参比溶液，绘制苯酚在碱性溶液中的差值光谱，将数据填入表2，找差值光谱中的最大吸收波长。 3. 测定苯酚两种溶液的光谱差值 从上述绘制的差值光谱中，选择288nm 附近最大吸收波长作为测定波长 max λ，在紫外可见分光光度计上固定测定波长为max λ， 然后以中性溶液为参
实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式，并注明单位。 霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。 2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向，如何判断样品的导电类型？ 以根据右手螺旋定则，从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向，若测得的霍尔电压为正，则样品为P型，反之则为N型。 3．本实验为什么要用3个换向开关？ 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测量时改变工作电 流及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压，还要测量A、C间的电位差，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。总之，一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎样进行？ 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定，就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交，或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。 2．若已知霍尔器件的性能参数，采用霍尔效应法测量一个未知磁场时，测量误差有哪些来源？ 误差来源有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差，测量霍尔电压的电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。 实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定？ 答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大），此时系统处于共振状态，显示共振发生的信号指示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置，当发射换能器S1处于共振状态时，发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大，则产生的声压最大，接收换能器S2接收到的声压为最大，转变成电信号，晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置，即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定，可以容易和准确地测定波节的位置，提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的？ 答：压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力，发生机械形变时，会发生极化，同时在极化方向产生电场，这种特性称为压电效应。反之，如果在压电材料上加交
《机械工程测试技术基础》实验报告 专业 班级学号 姓名 成绩 沈阳理工大学机械工程学院 机械工程实验教学中心 2015年4月
目录 实验一金属箔式应变片——电桥性能实验1 1.1实验内容1 1.2实验目的1 1.3实验仪器、设备1 1.4简单原理1 1.5实验步骤2 1.6实验结果2 1.7思考题4 实验二状态滤波器动态特性实验4 2.1实验内容4 2.2实验目的4 2.3实验仪器、设备5 2.4简单原理5 2.5实验步骤5 2.6实验结果6 2.7思考题11 实验三电机动平衡综合测试实验11 3.1实验内容11 3.2实验目的11 3.3实验仪器、设备11 3.4简单原理12
3.5实验步骤12 3.6实验结果13 3.7思考题15 实验四光栅传感器测距实验15 4.1实验内容15 4.2实验目的16 4.3实验仪器、设备16 4.4简单原理16 4.5实验步骤16 4.6实验结果17 4.5思考题19 实验五 PSD位置传感器位置测量实验19 5.1实验内容19 5.2实验目的19 5.3实验仪器、设备19 5.4简单原理19 5.5实验步骤20 5.6实验结果20 5.7思考题23 -
实验一金属箔式应变片——电桥性能实验指导教师日期 1.1实验内容 1.2实验目的 1.3实验仪器、设备 1.4简单原理
1.5实验步骤 1.6实验结果 表1.1 应变片单臂电桥实验数据表
表1.2 应变片半桥实验数据表 根据实验结果计算单臂和半桥的灵敏度、线性误差、回程误差，在座标纸上分别画出单臂、板桥的输入及输出关系曲线，并在曲线上标出线性误差、回城误差位置：
附录2: 实验指导材料 实验指导 实验1 水的物理性质检验 实验2 水中碱度的测定 实验3 水中总硬度的测定 实验4 水中阴阳离子的测定 实验5 水中溶解氧的测定 实验6 高锰酸钾指数的测定 实验7 化学需氧量的测定 实验8 生化需要量的测定 实验9 大气中氮氧化物的测定 实验10 固体中有害物质的测定 实验一、水的物理性质检验 一、色度 ( 一) 铂-钴标准比色法 仪器: 1.50mL成套具塞比色管, 2.离心机。 试剂 : 1．铂-钴标准溶液: 称取1．246g氯铂酸钾K2PtCl6, 再用称量瓶称取1．000g 干燥的氯化钴CoCl2·6H2O, 共溶于100mL去离子水中加入100mL HCl , 将此溶液转移至1000mL容量瓶中, 再稀释至标线, 此标准溶液的色度为500度。 步骤: 1．标准色列的配制: 取50mL比色管11支, 分别加入铂-钴标准溶液0, 0．50、 1．00、 1．50、 2．00、 2．50, 3．00, 3．50, 4．00, 4．50、 5．00mL,
加去离子水至标线, 摇匀。即配制成色度为0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50度的标准色列, 密封保存, 可长期使用。 2.．水样的测定取50ml透明的水样于比色管中, 如水样色度过高, 可取适量水样, 用去离子水稀释至50mL与标准色列进行比色( 观察时, 可将比色管置于白磁板上, 使光线从管底部向上透过柱液, 目光自管口垂直向下观察) , 将结果乘以稀释倍数。 计算 C =M V ×500 式中, C—水样的色度, 度; M—相当于铂钴标准溶液用量, mL; V—水样体积, mL 问题: 用铂钴标准法测定水的色度有何适用范围? ( 二) 稀释倍数法 仪器 50mL具塞比色管, 其标线高度要一致。 步骤 1．取100－150mL澄清水样置烧杯中, 以白色瓷板为背景, 观测并描述其颜色种类。 2．分取澄清的水样, 用水稀释成不同倍数, 分取50mL置于50mL比色管中, 管底部衬一白瓷板, 由上向下观察稀释后水样的颜色, 并与蒸馏水相比较, 直至刚好看不出颜色, 记录此时的稀释倍数。 ( 三) 分光光度法 仪器 1．分光光度计 2．离心装置。 步骤
2020年初中生物实验操作考核试题观察叶的下表皮班别姓名学号成绩 完成下列操作 1、组装、调试显微镜。（30分） 2、制作下表皮装片。（30分） 3、观察。（30分） 4、整理仪器。（10分） ———————————————————— 考生在考核前填写上姓名按虚线撕下把评分表交给监考老师评分 初中生物实验操作考核试题（一）教师评分表 观察叶的下表皮 班别姓名学号成绩 1、组装、调试显微镜(30分): ①正确取放显微镜(10分) ②组装显微镜，升高镜筒(10分) ③正确对光、光亮合适(10分)。 2、制作下表皮装片(30分): ①正确撕取（芥兰或蚕豆）叶的下表皮(10分) ②在载玻片中央滴清水，放入下表皮，盖上盖玻片(10分) ③临时装片无气泡(10分)。 3、观察(30分): ①低倍镜下见到下表皮，对焦清晰(10分) ②气孔在视野中央(10分) ③换上高倍镜看气孔(10分)。 4、整理仪器(10分): ①将显微镜复原，安放好(5分) ②清洁载玻片，盖玻片及桌面(5分)。
考核监考员签名：年月日 2020年初中生物实验操作考核试题（二） 用显微镜观察人的口腔上皮细胞 班别姓名学号成绩 完成下列操作 1、组装、调试显微镜。（30分） 2、制作人的口腔上皮细胞的临时装片。（40分） 3、观察。（20分） 4、整理仪器。（10分） ———————————————————— 考生在考核前填写上姓名按虚线撕下把评分表交给监考老师评分 初中生物实验操作考核试题（二）教师评分表 用显微镜观察人的口腔上皮细胞 班别姓名学号成绩 1、组装、调试显微镜(30分): ①正确取放显微镜(10分); ②组装显微镜，升高镜筒(10分); ③正确对光，光亮合适(10分)。 2、制作人的口腔上皮细胞的临时装片(40分): ①在载玻片中央，滴一滴生理盐水(10分); ②用消毒牙签在自己的口腔侧壁轻刮取碎屑，涂在载玻片生理盐水中(10分); ③正确盖上盖玻片，要求无气泡(10分); ④用稀碘液染色(10分)。 3、观察(20分):
1.1 静电场 实验内容 图示静电场的基本性质: 同心球壳电场及电势分布图。 实验设置 有两个均匀带电的金属同心球壳配置如图。内球壳（厚度不计）半径为R 1=5.0 cm ，带电荷 q 1 = 0.6?10-8 C ；外球壳半径R 2 = 7.5 cm ，外半径R 3 = 9.0 cm ，所带总电荷q 2 = - 2.0?10-8 C 。 实验任务 画出该同心球壳的电场及电势分布。 实验步骤及方法 基本原理：根据高斯定理推导出电场及电势的 分布公式；利用数据分析软件，如Microsoft Excel 绘制电场及电势的分布图。 在如图所示的带电体中，因内球壳带电q 1，由于静电感应，外球壳的内表面上将均匀地分布电荷-q 1；根据电荷平衡原理，外球壳的外表面上所带电荷除了原来的q2外，还因为内表面感应了-q 1而生成+q 1,所以外球壳的外表面上将均匀分布电荷q 1+q 2。 在推导电场和电势分布公式时，须根据r 的变化范围分别讨论r < R 1、R 1 < r < R 2、R 2 < r < R 3、r > R 3几种情况。 场强分布： 当r < R 1时， 001=?=???E dS E S 当R 1 < r < R 2时， ?= ???0 1 εq dS E S 2 1 0241 r q E επ= 当R 2 < r < R 3时， 00 3=?=???E dS E S 当r > R 3时， 1
2 210 40 2 141r q q E q q dS E S += ? += ??? επε 电势分布： 根据电势的定义，可以求得电势的分布。 当r < R 1时， 3 2 10210110143211414141 3 3 2 21 1R q q R q R q U dr E dr E dr E dr E dr E U R R R R R R r r ++ -=?+?+?+?=?=?????∞ ∞ επεπεπ 当R 1 < r < R 2时， 3 2 102101014321414141 3 3 2 2R q q R q r q U dr E dr E dr E dr E U R R R R r r ++ -=?+?+?=?=????∞ ∞ επεπεπ 当R 2 < r < R 3时， 3 2 10143141 3 3 R q q U dr E dr E dr E U R R r r += ?+?=?=???∞ ∞ επ 当r > R 3时， r q q U dr E dr E U r r 2 1014141 += ?=?=??∞ ∞επ 至此，可以用MS Excel 来绘制电场及电势分布图。方法如下： 打开Excel 后会有一个默认的表格出现（如下图） 在A1、A2、A3单元格内分别输入“R1=”、“R2=”、“R3=”；在B1、B2、B3单元格内分别输入R1、R2、R3的数值。
实验心得体会 在做测试技术的实验前,我以为不会难做,就像以前做物理实验一样,做完实验,然后两下 子就将实验报告做完.直到做完测试实验时,我才知道其实并不容易做,但学到的知识与难度 成正比,使我受益匪浅. 在做实验前,一定要将课本上的知识吃透,因为这是做实验的基础,否则,在老师讲解时就 会听不懂,这将使你在做实验时的难度加大,浪费做实验的宝贵时间.比如做光伏的实验,你要 清楚光伏的各种接法,如果你不清楚,在做实验时才去摸索,这将使你极大地浪费时间,使你事 倍功半.做实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白,实验后,还 要复习,思考,这样,你的印象才深刻,记得才牢固,否则,过后不久你就会忘得一干二净,这还 不如不做.做实验时,老师还会根据自己的亲身体会,将一些课本上没有的知识教给我们,拓宽 我们的眼界,使我们认识到这门课程在生活中的应用是那么的广泛. 通过这次测试技术的实验,使我学到了不少实用的知识,更重要的是,做实验的过程,思考 问题的方法,这与做其他的实验是通用的,真正使我们受益匪浅. 实验心得体会 这个学期我们学习了测试技术这门课程，它是一门综合应用相关课程的知识和内容来解 决科研、生产、国防建设乃至人类生活所面临的测试问题的课程。测试技术是测量和实验的 技术，涉及到测试方法的分类和选择，传感器的选择、标定、安装及信号获取，信号调理、 变换、信号分析和特征识别、诊断等，涉及到测试系统静动态性能、测试动力学方面的考虑 和自动化程度的提高，涉及到计算机技术基础和基于labview的虚拟测试技术的运用等。 课程知识的实用性很强，因此实验就显得非常重要，我们做了金属箔式应变片：单臂、 半桥、全桥比较, 回转机构振动测量及谱分析, 悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试三个实 验。刚开始做实验的时候，由于自己的理论知识基础不好，在实验过程遇到了许多的难题， 也使我感到理论知识的重要性。但是我并没有气垒，在实验中发现问题，自己看书，独立思 考，最终解决问题，从而也就加深我对课本理论知识的理解，达到了“双赢”的效果。 实验中我学会了单臂单桥、半桥、全桥的性能的验证；用振动测试的方法，识别一小阻 尼结构的（悬臂梁）一阶固有频率和阻尼系数；掌握压电加速度传感器的性能与使用方法； 了解并掌握机械振动信号测量的基本方法；掌握测试信号的频率域分析方法；还有了解虚拟 仪器的使用方法等等。实验过程中培养了我在实践中研究问题，分析问题和解决问 题的能力以及培养了良好的工程素质和科学道德，例如团队精神、交流能力、独立思考、 测试前沿信息的捕获能力等；提高了自己动手能力，培养理论联系实际的作风，增强创新意 识。 实验体会 这次的实验一共做了三个，包括：金属箔式应变片：单臂、半桥、全桥比较；回转机构 振动测量及谱分析；悬臂梁一阶固有频率及阻尼系数测试。各有特点。 通过这次实验，我大开眼界，因为这次实验特别是回转机构振动测量及谱分析和悬臂梁 一阶固有频率及阻尼系数测试，需要用软件编程，并且用电脑显示输出。可以说是半自动化。 因此在实验过程中我受易非浅：它让我深刻体会到实验前的理论知识准备，也就是要事前了 解将要做的实验的有关质料，如：实验要求，实验内容，实验步骤，最重要的是要记录什么 数据和怎样做数据处理，等等。虽然做实验时，指导老师会讲解一下实验步骤和怎样记录数 据，但是如果自己没有一些基础知识，那时是很难作得下去的，惟有胡乱按老师指使做，其 实自己也不知道做什么。 在这次实验中，我学到很多东西，加强了我的动手能力，并且培养了我的独立思考能力。 特别是在做实验报告时，因为在做数据处理时出现很多问题，如果不解决的话，将会很难的 继续下去。例如：数据处理时，遇到要进行数据获取，这就要求懂得labview软件一些基本
以下所附签名者代表已审阅并确认此份标准作业程序书所明列的细则且了解所有职责归属。
1.目的 1.1.为车间（配料间）空气、人员、器具、纯水、包材消毒提供微生物控制检测依据，最终保 证产品质量。 2.适用范围 2.1.适用于车间（配料间）空气、人员、器具、纯水、包材消毒的微生物控制和检测。 3.职责 3.1.品管部：负责本标准的制定、修改、解释，对规定内容进行检测。 3.2.生产部：负责车间空气、人员、器具、纯水、包材消毒的微生物控制。 3.3.储运部：负责配料间的微生物控制。 4.作业内容 4.1.车间（配料间）空气菌落总数内控标准 4.1.1.制作间＜1200cfu/m3，即＜8cfu/平皿。 4.1.2.预处理间、配料间（配料中转间）＜1000cfu/m3，即＜7cfu/平皿。 4.1.3.半成品中转间、半成品库（含液洗库）、分装走廊、分装间、冷配间、净瓶储存室 ＜800cfu/m3，即＜5cfu/平皿。 4.1.4.抽检频率：制作间、预处理间、半成品中转间、半成品库、分装间走廊、分装间、 冷配间、净瓶储存室、配料间（配料中转间）每周至少抽检一次。 4.1. 5.包装间每周抽检一次，不作为判定依据，只作为空气质量跟踪和检查的参考依据。 4.1.6.取样数量：制作间6个，冷配间3个，包装间5个，预处理间3个，净瓶储存室3个， 膏霜半成品库3个，液洗半成品库3个，半成品中转间2个，分装走廊3个、分装间5个，配
料间4个，配料中转间2个。 4.1.7.取样方式:取样皿按取样区域面积均衡放置（不得放于风口处或进出口处），暴露 时间5分钟，离地面不得低于40cm，不得高于1.5m。 4.1.8.检测方法:按照《车间洁净度检测作业指导书》进行检测。 4.1.9.结果判定：根据检测结果取平均值，如不符合上述标准则判定为不合格。 4.2.车间（配料间）空气霉菌内控标准 4.2.1.分装间、分装走廊、净瓶储存间、冷配间、半成品中转间、半成品库＜500 cfu/m3 ， 即＜3cfu/平皿。 4.2.2.制作间＜1000cfu/m3 ，即＜7cfu/平皿。 4.2.3.预处理间、配料间（配料中转间）＜800cfu/m3，即＜5cfu/平皿。 4.2.4.每月至少抽检一次。 4.2. 5.取样数量同4.1.6；取样方式同4.1.7；检测方法:同4.1.8。 4.2.6.结果判定：根据检测结果取平均值，如不符合上述标准则判定为不合格。 4.3.纯水菌检内控标准。 4.3.1.纯水每天生产前抽检一次，内控标准＜100cfu/ml。 4.3.2.取样:每天生产第一料加水前从出水口取样，分成两份作平行样，取平均值。 4.3.3.检测方法：同4.1.8。 4.3.4.判定: 根据检测结果取平均值，如不符合上述标准则判定为不合格。 4.4.器具菌检内控标准 4.4.1.准灌装机料斗、输料管道、勺子（或铲子）、半成品桶内壁、导流槽等与膏体接触
磁性物理实验 讲义 磁性物理课程组编写 电子科技大学微电子与固体电子学院 二O一二年九月
目录 一、起始磁导率温度特性测量和居里温度测试计算分析 (1) 二、电阻率测试及磁损耗响应特性分析 (3) 三、磁致伸缩系数测量与分析 (6) 四、磁化强度测量与分析 (9) 五、磁滞回线和饱和磁感应强度测量 (11) 六、磁畴结构分析表征 (12)
一、起始磁导率温度特性测量和居里温度测试计算分析 (一) 、实验目的： 了解磁性材料的起始磁导率的测量原理，学会测量材料的起始磁导率，并能够从自发磁化起源机制来分析温度和离子占位对材料起始磁导率和磁化强度的影响。 (二）、实验原理及方法： 一个被磁化的环型试样，当径向宽度比较大时，磁通将集中在内半径附近的区域分布较密，而在外半径附近处，磁通密度较小，因此，实际磁路的有效截面积要小于环型试样的实际截面。为了使环型试样的磁路计算更符合实际情况，引入有效尺寸参数。有效尺寸参数为：有效平均半径r e ，有效磁路长度l e ，有效横截面积A e ，有效体积V e 。矩形截面的环型试样及其有效尺寸参数计算公式如下。 ???? ??-=21 1 211ln r r r r r e （1） ???? ??-=21 12 11ln 2r r r r l e π （2） ???? ??-=2112 211ln r r r r h A e （3） e e e l A V = （4） 其中：r 1为环型磁芯的内半径，r 2为环型磁芯的外半径，h 为磁芯高度。 利用磁芯的有效尺寸可以提高测量的精确性，尤其是试样尺寸不能满足均匀磁化条件时，应用等效尺寸参数计算磁性参数更合乎实际结果。材料的起始磁导率（i μ）可通过对环型磁心施加线圈后测量其电感量（L ）而计算得到。计算公式如式（5）所示。 2 0i e e A N L l μμ= （5）
测试技术基础实验报告 2017年06月8日
实验一光栅传感器测位移实验 1、四倍频辨向电路的工作原理 四倍频电路是一种位置细分法，就是使正弦信号在0度、90度、180度、270度都有脉冲输出，可使测量精度提高四倍。 光栅传感器输出两路相位相差为90的方波信号A和B.如图l所示，用A，B 两相信号的脉冲数表示光栅走过的位移量，标志光栅分正向与反向移动．四倍频后的信号，经计数器计数后转化为相对位置.计数过程一般有两种实现方法：一是由微处理器内部定时计数器实现计数；二是由可逆计数器实现对正反向脉冲的计数． ①当光栅正向移动时，光栅输出的A相信号的相位超前B相90，则在一个周期内，两相信号共有4次相对变化：00→10→11→01→00．这样,如果每发生一次变化，可逆计数器便实现一次加计数,一个周期内共可实现4次加计数，从而实现正转状态的四倍频计数． ②当光栅反向移动时，光栅输出的A相信号的相位滞后于B相信号90，则一个周期内两相信号也有4次相对变化：00→01→11→10→00．同理，如果每发生一次变化，可逆计数器便实现一次减计数，在一个周期内，共可实现4次减计数，就实现了反转。 2、四倍频辨向电路波形图
实验二：电容式、涡流式传感器的特性及应用实验 一变面积传感器实验原理及电路 实验电路框图如图2所示。电容的变化通过电容转换电路转换成电压信号，经过差动放大器后，用数字电压表显示出来。 图2 电容式传感器实验电路框图 图3 电容转换电路原理图
图4 二极管环形电桥原理图 1、根据表1实测数据，画出输入/输出特性曲线Uo=f（X)，并且计算灵敏度和 非线性误差。 表1-1变面积电容传感器实测数据记录表 输入/输出特性曲线
学习指南 1、物理实验课的教学目的 大学物理实验教学目的与中学阶段的物理实验教学有着本质的不同。“大学物理实验”是一门独立的基础课程，它不是“大学物理学”的分支或组成部分。虽然物理实验必须以物理学的理论为基础，运用物理学的原理进行实验或研究，但是“大学物理实验”又独立于“大学物理学”，它不是以验证物理定律、加强理解物理规律为主要目的的，分散的力、热、电、磁、光实验的堆切，而是以物理实验的基本技术或基本物理量的测量方法为主线，再贯穿以现代误差理论，现代物理实验仪器设备、器件的原理、使用方法，构建成一个完整的，但又不断发展的课程体系框架。其教学目的如下： （１）掌握基本物理量的各种测量方法，学会分析测量的误差，学会基本的实验数据处理方法，能正确的表达测量结果，并对测量结果进行正确的评价（测量不确定度）。 （２）掌握物理实验的基本知识、基本技能，常用实验仪器设备、器件的原理及使用方法，并能正确运用物理学理论指导实验。 （３）培养、提高基本实验能力，并进一步培养创新能力。基本实验能力是指能顺利完成某种实验活动（科研实验或教学实验）的各种相关能力的总和，主要包括： 观察思维能力──在实验中通过观察分析实验现象，并得出正确规
律的能力。 使用仪器能力──能借助教材或仪器使用说明书掌握仪器的调整和使用方法的能力。 故障分析能力──对实验中出现的异常现象能正确找出原因并排除故障的能力。 数据处理能力──能正确记录、处理实验数据，正确分析实验误差的能力。 报告写作能力──能撰写规范、合格的实验报告的能力。 初步实验设计能力──能根据课题要求，确定实验方案和条件，合理选择实验仪器的能力。 （４）培养从事科学实验的素质。包括理论联系实际和实事求是的科学作风；严肃认真的工作态度；吃苦耐劳、勇于创新的精神；遵守操作规程，爱护公共财物的优良品德；以及团结协作、共同探索的精神。 2、大学物理实验课的基本程序 实验课与理论课不同，它的特点是同学们在教师的指导下自己动手，独立完成实验任务，通常每个实验的学习都要经历三个阶段。 （１）实验的准备 实验前必须认真阅读讲义，做好必要的预习，才能按质按量按时完成实验。同时，预习也是培养阅读能力的学习环节。预习时要写预习报告，预习报告包括以下内容：
实验一 邻菲罗啉分光光度法测定试样中的微量铁 一、实验目的 1．掌握邻菲罗啉分光光度法测定微量铁的方法原理 2．熟悉绘制吸收曲线的方法，正确选择测定波长 3．学会制作标准曲线的方法 4．通过邻菲罗啉分光光度法测定微量铁，掌握分光光度计的正确使用方法，并了解此仪器的主要构造。 二、实验原理 邻菲罗啉（phen ）和Fe 2+在pH3~9的溶液中，生成一种稳定的橙红色络合 物Fe(phen)2+3 ，其lg K =21.3，κ508=1.1×104 L·mol -1·cm -1，铁含量在0.1~6μg·mL -1 范围内遵守比尔定律。显色前需用盐酸羟胺或抗坏血酸将Fe 3+全部还原为Fe 2+，然后再加入邻二氮菲，并调节溶液酸度至适宜的显色酸度范围。有关反应如下： HCl OH NH 2Fe 223?++ ==== 22N Fe 2++↑+ 2H 2O + 4H + + 2Cl - N N Fe 2++ 3 N N Fe 3 2+ 用分光光度法测定物质的含量，一般采用标准曲线法，即配制一系列浓度的标准溶液，在实验条件下依次测量各标准溶液的吸光度A ，以溶液的浓度C 为横坐标，相应的吸光度A 为纵坐标，绘制标准曲线。在同样实验条件下，测定待测溶液的吸光度Ax ，根据测得吸光度值Ax 从标准曲线上查出相应的浓度值Cx ，即可计算试样中被测物质的质量浓度。 三、仪器和试剂 1．仪器 分光光度计，1 cm 比色皿。 2．试剂 （1）100 μg·mL -1铁标准储备溶液，10 μg·mL -1铁标准使用液。 （2）100 g·L -1盐酸羟胺水溶液50mL 。用时现配。
大学物理实验复习题 一、基础知识部分（误差与不确定度、数据处理、基本测量与方法） （一）问答题 1、什么叫测量、直接测量、间接测量？（看教材） 2、什么叫随机误差？随机误差的特点是什么？（看教材） 3、什么叫系统误差？系统误差的特点是什么？（看教材） 4、下列情况哪些是属于随机误差，哪些是属于系统误差？(从定义角度 考虑) （1）经校准的秒表的读数误差。 （2）在20℃下标定的标准电阻，在30℃下使用引起的误差。 （3）分光计实验中的偏心误差。 （4）千分尺的“零点读数不为零”引起的误差。 （5）读仪表时的视差。 （6）因为温度的随机变化所引起的米尺的伸缩，而用该米尺测长所引起的误差。 （7）水银温度计毛细管不均匀。 （8）仪表的零点不准。 5、什么叫误差、绝对误差、相对误差、视差、引用误差、回程误差、 偏差、残差、示值误差、读数误差、估读误差、标准差？（查相关资料一般了解） 6、误差的绝对值与绝对误差是否相同？未定系统误差与系统不确定度 是否相同？（从定义出发） 7、什么叫不确定度、A类不确定度、B类不确定度？（从定义出发） 8、不确定度与不准确度是否相同？（看教材一般了解） 9、什么叫准确度、正确度、精密度？（从打靶角度分析） 10、对某量只测一次，标准误差是多少？（不变） 11、如何根据系统误差和随机误差相互转化的特点来减少实验结果的误 差？（如测金属丝的平均直径和直径的平均值） 12、测量同一玻璃厚度，用不同的测量工具测出的结果如下，分析各值 是使用哪些量具测量的？其最小分度值是多少？（自做答案） （1）2.4mm (2)2.42mm (3)2.425mm 13、有一角游标尺主尺分度值为1°，主尺上11个分度与游标上12个 分度等弧长，则这个游标尺的分度值是多少？（参考游标卡尺原理）
《室内空气质量监测治理综合实验》指导书 实验名称：室内空气质量监测治理综合实验 实验类型: 综合性实验 学时： 32学时 适用对象: 环境工程专业 一、实验目的 1．掌握空气中甲醛、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM10）等监测分析方法。 2．提高对室内空气中污染物的综合分析能力和对室内空气污染的综合治理能力。 二、实验要求 1．根据GB/T18883—2002室内空气质量标准中的规定，甲醛（HCHO）测定选择GB/T18204.26酚试剂分光光度法或室内空气甲醛快速测定法；二氧化氮（NO2）测定选择GB/T15435盐酸萘乙二胺分光光度法；可吸入颗粒物（PM10）测定可选择GB/T17095重量法，并预习实验内容，进行实验准备。 2．按照GB/T18883—2002室内空气质量标准中“室内空气监测技术导则”要求，在房间内设3个点，甲醛和二氧化氮测定取1小时均值；可吸入颗粒物PM10测定取日平均浓度。 3．将采集样品按照标准方法进行分析，将分析结果与GB/T18883—2002室内空气质量标准进行对照，指出室内主要污染源和主要污染物，并提出可行性治理方案。 三、室内空气中甲醛的测定 1．原理 甲醛与酚试剂反应生成嗪，在高铁离子存在下，嗪与酚试剂的氧化产物反应生成蓝绿色化合物。根据颜色深浅，用分光光度法测定。 本法检出限为0.1μg/5mL（按与吸光度0.02相对应的甲醛含量计），当采样体积为10L 时，最低检出浓度为0.01mg/m3。 2．仪器 (1) 大型气泡吸收管：l0mL。 (2) 空气采样器：流量范围0～1L/min。 (3) 具塞比色管：l0mL。 (4) 分光光度计。 3．试剂 (1) 吸收液：称取0.10g酚试剂（3-甲基—苯并噻唑腙C6H4SN(CH3)C∶NNH2·HCl，简称MBTH），溶于水中，稀释至l00mL，即为吸收原液。贮存于棕色瓶中，在冰箱内可以稳定3d。采样时取5.0mL原液加入95mL水，即为吸收液。 (2) 1％硫酸铁铵溶液：称取1.0g硫酸铁铵，用0.10mol/L盐酸溶液溶解，并稀释至l00mL。
武汉理工大学《机械工程测试技术》课程实验报告 专业：机械电子工程 姓名：大傻逼 年级：2019级 班级：测控1班 学号：201903704567
实验三等强度梁弯矩、拉力测试和标定实验 实验目的 学会制定梁的弯矩和拉力传感器制作方法；学会金属电阻应变片的标定方法；学会通过弯矩信号推导等强度梁的垂向结构参数（固有频率和阻尼比系数） 2实验原理 实验原理图： 应变片R1 R2 R3 R4接线图 （3）电桥的灵敏度 电桥的灵敏度Su是单位电阻变化率所对应的输出电压的大小
Su=U/(ΔR/R)=0.25UO(ΔR1/R1+ΔR2/R2+ ΔR3 / R3- ΔR4 / R4)/(ΔR/ R) n=(R1/R1- R2 / R2+ R3/R3- R4/R4)/(ΔR/ R) 则Su=0.25n U1 式中，n 为电桥的工作臂系数 利用最小二乘法计算单臂全桥的电压输出灵敏度S，S = ΔV/Δm，并做出V～m 关系 在载物平台上加标准砝码，每加一个记录一个放大器输出电压值，并列表： 灵敏度为直线的斜率为 =（1.35+0.81+0.28）-（1.09+0.54+0）/3*2=0.135 V/k 实验图片贴片
贴片一 贴片二 固有频率和阻尼比的计算 在这个实验中，我们使用的是自由衰减法，以下是实验应该得到的曲线样本及物理模型。 做震动减弱原理图
实验步骤及内容 1，按要求，把各实验仪器连接好接入电脑中，然后在悬臂梁上粘紧压电式加速度传感器打开计算机，。。 2，打开计算机，启动计算机上的“振动测试及谱分析.vi ”。 3，选择适当的采样频率和采样点数以及硬件增益。点击LabVIEW 上的运行按钮（Run ）观察由 脉冲信号引起梁自由衰减的曲线的波形和频谱。 4，尝试输入不同的滤波截止频率，观察振动信号的波形和频谱的变化。 5，尝试输入不同的采样频率和采样点数以及硬件增益，观察振动信号的波形变化。 6，根椐最合适的参数选择，显示最佳的结果。然后按下“结束按钮，完成信号采集。最后我选择的参数是：采样频率sf 为512HZ,采样点数N为512点。 7，记录数据，copy读到数据的程序，关闭计算机。
环境监测实验指导书 （环境监察专业用） 武汉工程大学环境监察教研室 二○○七年十月
目录 实验一废水悬浮固体和浊度的测定 (1) 实验二颜色的测定 (4) 实验三氨氮的测定 (6) 实验四水中氟化物的测定－离子选择电极法 (12) 实验五水中铬的测定 (15) 实验六化学需氧量的测定 (19) 实验七生化需氧量的测定 (25) 实验八水中挥发酚类的测定 (31) 实验九水中总大肠菌群的测定－多管发酵法 (36) 实验十污水和废水中油的测定 (41) 实验十一废水中苯系化合物的测定 (45) 实验十二校园空气质量监测 (47) 实验十三大气中一氧化碳的测定－非色散红外吸收法 (54) 实验十四土壤中镉的测定－原子吸收分光光度法 (56) 实验十五头发中含汞量的测定 (59) 实验十六环境噪声监测 (61) 实验十七工业废渣渗沥模型试验 (63)
实验一废水悬浮固体和浊度的测定 一 、实验目的和要求 掌握悬浮固体和浊度的测定方法。 实验前复习残渣和浊度的有关内容。 二、悬浮固体的测定 （一）、原理 悬浮固体系指剩留在滤料上并于103—105℃烘至恒重的固体。测定的方法是将水样通过滤料后，烘干固体残留物及滤料，将所称重量减去滤料重量，即为悬浮固体（总不可滤残渣）。 （二）、仪器 1.烘箱。 2.分析天平。 3.干燥器。 4.孔径为0.45μm滤膜及相应的滤器或中速定量滤纸。 5.玻璃漏斗。 6.内径为30—50mm称量瓶。 （三）、测定步骤 1.将滤膜放在称量瓶中，打开瓶盖，在103—105℃烘干2h，取出冷却后盖好瓶盖称重，直至恒重（两次称量相差不超过0.0005g）。 2.去除漂浮物后振荡水样，量取均匀适量水样（使悬浮物大于2.5mg），通过上面称至恒重的滤膜过滤；用蒸馏水洗残渣3—5次。如样品中含油脂，用10mL 石油醚分两次淋洗残渣。 3.小心取下滤膜，放入原称量瓶内，在103—105℃烘箱中，打开瓶盖烘2h，冷却后盖好盖称重，直至恒重为止。 （四）、计算 式中：A——悬浮固体+滤膜及称量瓶重（g）； B——滤膜及称量瓶重（g）； V——水样体积（mL）。
试题一练习使用显微镜 1、取镜和安放 右手握镜臂，左手托镜座，放在实验台上，略偏左；安装好物镜和目镜。 2、对光 转动转换器使低倍物镜对准通光孔，选择较大的光圈对准通光孔，左眼注视目镜，转动反光镜，使光线通过通光孔反射到镜筒内，直至在目镜内看到白亮的圆形视野。 3、观察 将玻片放在载物台上，用压片夹压住，移动载玻片，是汉字或英文字母位于通光孔的中央。转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓下降，直到物镜接近玻片标本为止（此时眼睛一定要看着物镜）。左眼向目镜内看，同时逆时针方向转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓上升直到看清物像为止。再略微转动细准焦螺旋，使看到的物像更加清晰。 4、收镜 实验完毕后取下载玻片，把显微镜的外表擦拭干净，取下目镜和物镜，放回镜盒内（或转动转换器，把两个物镜偏到两旁）；下降镜筒，将显微镜放进镜箱内，送回原处。 实验现象与结论： 1、视野中看到的汉字或英文字母与纸片上的有何不同？显微镜成像有什么特点？ 上--- e------ 显微镜成的是倒像，上下颠倒，左右颠倒。 2、物象的放大倍数如何确定？目镜放大倍数ⅹ物镜放大倍数 试题二观察人的口腔上皮细胞 （一）制作人的口腔上皮细胞的临时装片： 1、漱口 2、擦片：用洁净的纱布把载玻片和盖玻片擦试干净。 3、在载玻片的中央滴一滴生理盐水。 4、用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻地刮几下，牙签上会附着一些口腔上皮细胞。 5、把牙签上的口腔上皮细胞放在载玻片上的生理盐水中涂抹几下，盖上盖玻片。（用镊子夹起盖玻片，使它的一边先接触载玻片上的水滴，然后缓缓地盖在水滴上。注意避免盖玻片下面出现气泡。） 6、在盖玻片的一侧滴加稀碘液，用吸水纸从盖玻片的另一侧吸引，使染液浸润标本的全部。（二）观察 先用低倍物镜观察，看到扁平细胞后再换上高倍物镜，移动玻片标本寻找一个清晰、完整的细胞，从外到内辨认细胞的结构。 画图：画出人体口腔上皮细胞结构图。 试题三观察种子的结构 1、观察菜豆种子的结构 （1）取一粒浸软的菜豆种子，剥去种子最外面的一层薄皮---种皮，分开合拢的两片子叶，观察它的外形。 （2）用放大镜观察子叶、胚根、胚芽和胚轴，看看它们各有什么特点。 2、观察玉米的结构 （1）取一粒浸软的玉米种子，观察它的外形。 （2）用刀片将这粒玉米种子从中央纵向剖开，在剖面上滴一滴碘液，再用放大镜仔细观察
实验一波形的合成与分解 一、实验目的 1、了解信号分析手段之一的傅里叶变换的基本思想和物理意义。 2、观察和分析由多个频率、幅值和相位成一定关系的正弦波叠加的合成波形。 3、观察和分析频率、幅值相同，相位角不同的正弦波叠加的合成波形。 4、通过本实验熟悉信号合成、分解的操作方法，了解信号频谱的含义。 二、实验结果 图1.1方波 图1.2锯齿波 图1.3三角波 图1.4正弦整流波 实验二典型信号的频谱分析 一、实验目的 1、在理论学习的基础上，通过本实验熟悉典型信号的频谱
特征，并能够从信号频谱中读取所需的信息。 2、了解信号频谱的基本原理和方法，掌握用频谱分析提取测量信号特征的方法。 二、实验原理 信号频谱分析是采用傅里叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f)，从而帮助人们从另一个角度来了解信号的特征。 工程上习惯将计算结果用图形方式表示，以频率f为横坐标，X(f)的实部a(f)和虚部b(f)为纵坐标画图，称为时频—虚频谱图；以频率f为横坐标，X(f)的幅值A(f)和相位φ(f)为纵坐标画图，则称为幅值—相位谱；以f为横坐标，A(f)2为纵坐标画图，则称为功率谱。 频谱是构成信号的各频率分量的集合，它完整地表示了信号的频率结构，即信号由哪些谐波组成，各谐波分量的幅值大小及初始相位，揭示了信号的频率信息。 三、实验结果 实验结果如下图所示： 图2.1 白噪声信号幅值频谱特性
图2.2 正弦波信号幅值频谱特性 图2.3 方波信号幅值频谱特性 图2.4 三角波信号幅值频谱特性 图2.5 正弦波信号+白噪声信号幅值频谱特性 四、思考题 1、与波形分析相比，频谱分析的主要优点是什么？ 答：信号频谱() X f代表了信号在不同频率分量成分的大小，能够提供比时域信号波形更直观，丰富的信息。 2、为何白噪声信号对信号的波形干扰很大，但对信号的频谱影响很小？ 答：白噪声是指在较宽的频率范围内，各等带宽的频带所含的噪声能量相等的噪声。在时域上，白噪声是完全随机的信号，叠加到波形上会把信号的波形完全搅乱，所以对信号的波形干扰很大。但在整个频带上，白噪声均匀分布，所以从频谱上看，只是把有用信号的频谱抬高了一点而已。 五、工程案例分析 频谱分析可用于识别信号中的周期分量，是信号分析中最常用的一种手段。例如，在机床齿轮箱故障诊断中，可以