电容式传感器特性实验多媒体课件设计

　　1 引言

　　在现代信息社会中，从宇宙探索，到海洋开发;从生产过程控制，到现代文明生活，几乎都离不开传感器技术。传感器技术特别是在自动检测、自动控制、遥感遥测 等领域中起着决定性作用。CSY系列传感器系统实验是电信、通信、生物医学工程及相关专业的一门基础课，该实验是强化理论学习、训练实际操作技能的重要手 段。在传感器系统实验教学中，因CSY系列传感器系统实验是综合提高性实验，装置复杂、仪器昂贵、器件易损、学生预习时不能面对实验设备，只读实验教材难 以达到较好的预习效果。随着招生规模逐年扩大，本实验教学任务随之加重。为了加强学生的预习效果，提高教师的工作效率，保证教学质量，我们设计开发了一套 多媒体教学课件，该课件除了实验目的、原理及实验流程介绍外，重点放在实验操作的录像介绍上，录像与实验前老师的讲解完全相同甚至更加详细。

　　学生利用课件在电脑上自主学习，如在实验现场学习一样，而在丰富的交互功能和多彩的动画效果间穿插了具有中南民族大学特色的精美图片、音像片段，有效地激 发了学生的学习兴趣，并对中华五十六个民族有更多的了解。随着预习效果提高，教师实验课前讲解工作减少，因而提高了实验教学质量。

　　2 电容式传感器特性实验

　　2.1 电容式传感器工作原理

　　电容式传感器有多种形式，本实验中是差动变面积式。传感器由两组定片和一组动片组成。当安装于振动台上的动片上、下改变位置，与两组静片之间的重叠面积发 生变化即成为差动电容。如将上层定片与动片形成的电容定为Cx 1，下层定片与动片形成的电容定为Cx2，当将Cx 1和Cx 2接入桥路作为相邻两臂时，桥路的输出电压与电容量的变化有关，即与振动台的位移有关。

　　2.2 测量方法

　　本实验选用CSY10A型传感器系统实验仪。所用部件为以下几种：

　　(1)电容式传感器

　　由装于圆盘上的一组动片和装于支架上的两组定片组成平行变面积式差动电容，线性范围≥3 mm。

　　(2)电容变换器

　　由高频振荡、放大和双T电桥组成。

　　(3)差动放大器

　　增益可调比例直流放大器，可接成同相、反相、差动结构，增益1～100倍。

　　(4)低通滤波器

　　由50Hz陷波器和RC滤波器组成，转折频率35Hz左右。

　　(5)低频振荡器

　　1～30 Hz输出连续可调，Vp-p值20 V，最大输出电流0.5 A，Vi端插口可提供用作电流放大器。Vi端3.5 mm耳机插座静合接点的正常接触是保证让低频输出的条件，无低频信号输出时则可能是静合接点分开，如遇此种情况请打开面板，调节Vi插口静合接点使之接触良好。