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1
若滴定时消耗操作液20mL,从称量误差考虑,以下基准物质需要称大样(即称取较多基准物, 溶解定容后分取部分)作标定的是:(指出A,B,C)
(A) 用邻苯二甲酸氢钾(M r=204.2)标定0.1mol/L NaOH
(B) 用金属锌(M r=65.38)标定0.02mol/L EDTA
(C) 用K2Cr2O7(M r=294.2)标定0.02mol/L Na2S2O3
试比较称大样与称小样(分别称取几份)作标定的优缺点。
需称大样作标定的是B,C;
称大样标定的优点是:称量误差小,只称一次, 其缺点是不易发现系统误差;
称小样标定的优点是:称量几次分别滴定结果若平行则可靠,其缺点是需称取几次。
2
某学生按如下步骤配制NaOH标准溶液,请指出其错误并加以改正。
准确称取分析纯NaOH 2.000g,溶于水中,为除去其中CO2加热煮沸,冷却后定容并保存于500mL容量瓶中备用。
1.NaOH试剂中会含有水分及CO32-,其标准溶液须采用间接法配制,因此不必准确称量,亦不必定容至500mL,而是在台秤上约称取2g NaOH,最后定容亦是约500mL;
2.加热煮沸是为除去其中CO2,然而在碱性中是以CO32-存在,加热不会除去, 应当先将水煮沸冷却除去CO2后加入饱和的NaOH液(此时Na2CO3不溶于其中);
3.碱液不能保持在容量瓶中,否则碱腐蚀,瓶塞会打不开,应置于具橡皮塞的试剂瓶中。
3
某生采用以下方法测定溶液中Ca2+的浓度,请指出其错误。先用自来水洗净250mL锥形瓶,用50 mL容量瓶量取试液倒入锥形瓶中,然后加少许铬黑T指示剂, 用EDTA标准溶液滴定。
(1) 锥形瓶没用蒸馏水洗。
(2) 容量瓶是量入式仪器, 装入50 mL, 倒出必小于50 mL。
(3) EDTA滴定应加入缓冲液(NH3-NH4+)控制pH,否则滴定中酸度增大,Ca2+络合不全。
(4) 铬黑T不适用于测Ca2+。
4
配制NaOH、KMnO4和Na2S2O3标准溶液均需煮沸这一步骤,某生配制上述溶液的作法如下:
(a) 量取饱和NaOH溶液于蒸馏水中然后加热煮沸
(b) 称取固体KMnO4溶于煮沸冷却的蒸馏水中
(c) 称取固体Na2S2O3溶于蒸馏水中煮沸
请指出其错误并加以改正。
(a) 加入NaOH后,溶液已呈碱性,煮沸已不能除去水中CO2,应当先将水煮沸, 然后加入饱和NaOH溶液
(b) 除去水中有机物必加热煮沸KMnO4溶液, 而不是单独煮水
(c) 煮沸Na2S2O3会使其分解析出硫, 反而使溶液不稳, 应先将水煮沸除去CO2、O2, 杀死细菌,冷后加入Na2S2O3
5
设计两种测定HCl-MgCl2混合液中两组分浓度的分析方案, 指出滴定剂、所需试剂与条件、指示剂以及浓度计算式。
1. 中和法-银量法:
移取一定量试液,以甲基红为指示剂,用NaOH标准溶液滴定至黄色(测HCl),再加入K2CrO4指示剂,以AgNO3标准溶液滴定至砖红色沉淀出现。
c(NaOH)·V(NaOH)
c(HCl) = ─────────
V试液
[c(AgNO3)·V(AgNO3)-c(NaOH)·V(NaOH)]/2
c(MgCl2) = ───────────────────────
V试液
2. 中和法-络合滴定法:
同上测HCl后加入氨性缓冲液,以铬黑T为指示剂,用EDTA滴定至蓝色(稍带绿是甲基红黄色所致)
c(EDTA)·V(EDTA)
c(MgCl2) = ──────────
V试液
6
今欲确定Na2S2O3溶液浓度,但实验室无基准试剂,仅有KMnO4标准溶液和各种试剂与指示剂,简要说明分析步骤。[包括所需试剂、条件、指示剂以及c(Na2S2O3)的计算式] 1377
移取定量KMnO4标准溶液,加入H2SO4和过量KI,以淀粉为指示剂,用Na2S2O3滴定至蓝色退去。
c(KMnO4)·V(KMnO4)×5
c(Na2S2O3) = ────────────
V(Na2S2O3)
有一含NaI和Na3AsO3的混合溶液,试设计一分别测定这两个组分质量浓度(g/L)的方案、并写出结果的计算式(以g/L 表示)。
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1. NaI的测定:吸取一定量试液,以HNO3调节溶液的酸度为0.1-1mol/L之间,加入过量的AgNO3标准溶液,以铁铵矾作指示剂,用NH4SCN标准溶液回滴过量的AgNO3
[c(AgNO3)·V(AgNO3)-c(NH4SCN)·V(NH4SCN)]·M(NaI) c(NaI) = ──────────────────────────
V试液
2. Na3AsO3的测定:吸取一定量试液,调节溶液的pH≈8(可加入NaHCO3控制pH≈8)以淀粉作指示剂,用I2标准溶液滴至溶液刚呈蓝色为终点
c(Na3AsO3) = c(I2)·V(I2)·M(Na3AsO3)/V试液
7
某试液含有NaCl、NH4Cl、HCl,请用简单流程图表明测定三者的分析过程,指明滴定剂、主要试剂、酸度和指示剂。
NaOH标准溶液AgNO3标准溶液
↓
│
NaCl NaCl ↓
NH4Cl ─────→NH4Cl ──────→AgCl
HCl 甲基红指示剂NaCl K2CrO4指示剂
测HCl 测总氯
NaOH标准溶液
NaCl ↓
用NaOH中至甲基红变黄
NH4Cl ──────────→(CH2)6N4
HCHO
HCl
测NH4+
NaCl量为总氯-HCl-NH4Cl
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今欲确定AgNO3溶液浓度, 但实验室无标定它的基准试剂。仅有EDTA标准溶液、ZnCl2溶液以及各种缓冲剂和指示剂, 试拟订分析方案。[简要说明滴定剂、指示剂、必要条件以及由EDTA浓度、体积直接计算c(AgNO3)的公式]
1.移取定量ZnCl2溶液在pH=5.5的HAc-Ac-缓冲液中(或六次甲基四胺缓冲)以二甲酚橙为指示剂,用EDTA标准溶液滴定至黄色。
2.另移取同量ZnCl2溶液调至pH=6~7,加入糊精及荧光黄指示剂,用AgNO3溶液滴定至粉红色。
c(EDTA)·V(EDTA)×2
c(AgNO3) = ────────────
V(AgNO3)
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设计两种方案以测定Pb(NO3)2纯度。[ 指出所用方法、滴定剂、所需试剂与条件、指示剂以及n(Pb2+):n(滴定剂)是
多少]
1. 络合滴定法: 在pH=5的六次甲基四胺缓冲液中,以二甲酚橙为指示剂,用EDTA标准溶液滴定至黄色。
n(Pb2+):n(EDTA)=1:1
2. 间接碘量法:
K2CrO4过滤洗涤后
Pb2+────→PbCrO4↓─────→Cr2O72-
pH=5 溶于稀HNO3
暗处放置5分钟Na2S2O3标准溶液滴至蓝色褪去
───────→I2──────────────→
KI 淀粉
n(Pb2+):n(Na2S2O3)=1:3
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举出三种方法以测定BaCl2·2H2O试剂的纯度。[ 指出滴定剂、主要测定条件、指示剂、计算式]
1. 重量法
H2SO4沉淀剂
Ba2+──────→过滤,洗涤,在800℃烧至恒重
热沉淀,陈化
M(BaCl2·2H2O)
m(BaSO4)×────────
M(BaSO4) w(BaCl2·2H2O) = ──────────────×100%
m试样
2. 沉淀滴定法
AgNO3滴定至砖红色↓出现
Cl-────────────────────────→测Cl-
加Na2SO4沉淀Ba2+,K2CrO4指示剂并中和至弱碱性
c(AgNO3)·V(AgNO3)·M(BaCl2·2H2O)/2
w(BaCl2·2H2O) = ────────────────────×100 %
m试样
3. 氧化还原间接法
K2CrO4试剂洗涤Na2S2O3滴定至蓝色褪去
Ba2+──────→BaCrO4↓────→Cr2O72-───────────→
HAc-Ac-介质HCl溶解KI,淀粉指示剂
c(Na2S2O3)·V(Na2S2O3)·M(BaCl2·2H2O)/3
w(BaCl2·2H2O) = ────────────────────×100 %
m试样
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试设计三种方法以测定FeCl3试剂纯度。[ 简要说明所用方法、滴定剂、酸度、必要试剂、指示剂、颜色变化以及n(FeCl3):n(滴定剂)是多少]
1. EDTA络合滴定
EDTA 标准溶液滴定至浅黄
FeCl3─────────────→n(FeCl3):n(EDTA)=1:1
pH=2,加热,磺基水杨酸指示剂
(稀HCl溶)
2. K2Cr2O7法
FeCl3SnCl2还原△FeCl2K2Cr2O7标准溶液滴定至绿变为紫红
──────→────────────────→
(稀HCl溶) 冷却加HgCl2Hg2Cl2↓H2SO4+H3PO4,二苯胺磺酸钠
n(FeCl3):n(K2Cr2O7)=6:1
3. 间接碘量法
FeCl3Na2S2O3标准溶液滴至蓝色褪去
────→I2───────────────→
(稀H2SO4溶) 过量KI 淀粉
n(FeCl3):n(Na2S2O3)=1:1
4. 银量法
FeCl3AgNO3标准溶液过量AgCl↓NH4SCN 标准溶液滴定至粉红色
─────────→───────────────→
(稀HNO3溶) HNO3介质Ag+硝基苯,FeCl3本身作指示剂
n(FeCl3):n(AgNO3):n(NH4SCN)=1:1:1
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举出三种方法以测定CaCO3试剂纯度。[ 要求写出试样的溶解, 滴定主要条件：酸度、主要试剂、滴定剂、指示剂等并写出计算式]
1. 酸碱滴定。称试样(m g)加入过量HCl标准溶液,加热
赶去CO2,冷后用NaOH标准溶液滴定,以甲基橙为指示剂, 滴定至黄色。
[c(HCl)·V(HCl)-c(NaOH)·V(NaOH)]·M(CaCO3)
w(CaCO3)= ───────────────────────×100%
m
2. 络合滴定。称取试样加HCl溶解,加碱至pH=12~13,以钙指示剂为指示剂, 用EDTA标准溶液滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色。
c(EDTA)·V(EDTA)·M(CaCO3) w(CaCO3) = ─────────────────×100%
2×m
3. 氧化还原法。称取试样,溶于HCl,加热,加(NH4)C2O4,滴加氨水至甲基橙变黄。陈化、过滤、洗涤。用热H2SO4溶解沉淀,在加热下以KMnO4标准溶液滴定至粉红色。
5
──c(KMnO4)·V(KMnO4)·M(CaCO3)
2
w(CaCO3) = ────────────────
───×100%
m
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设计用两种方法测定H2O2含量[ 指出所用滴定剂、酸度、试剂、指示剂以及n(H2O2)∶n(滴定剂)是多少]。若H2O2中含有Fe3+应采用哪种方法? 还应加入何试剂?
1. KMnO4法: 在酸性(H2SO4)溶液中,以KMnO4标准溶液作滴定剂,利用KMnO4本身作指示剂滴定至粉红色, n(H2O2):n(KMnO4) = 5:2。
2. 间接碘量法: 在酸性溶液中,加入过量KI试剂,H2O2氧化I-析出的I2用Na2S2O3标准溶液滴定至淀粉蓝色褪去。
n(H2O2):n(Na2S2O3) = 1:2
若H2O2中含有Fe3+应采用 1 法,否则Fe3+亦氧化I-。同时加入H3PO4络合Fe3+,使终点变色明显。
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已知KIO3与KI在中性溶液里能共存,只有在酸化时才发生以下反应
IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
当反应进行至酸耗尽时停止。试利用此反应设计用碘量法测定酸度的方法,并写出H+浓度的计算式。
在定量酸性试液中加入过量KIO3和KI,立即用Na2S2O3
标准溶液滴至碘淀粉变为无色
c(H+) = c(Na2S2O3)·V(Na2S2O3)/V试液
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举出利用H2O2的氧化性及还原性来作氧化还原滴定测定其含量的两种方法,包括介质、必要试剂、标准溶液、指示剂和质量浓度(g/L)的计算式。
1.利用其氧化性:在酸性介质中加入KI,以淀粉为指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色褪去。
ρ (H2O2) = 2c(Na2S2O3)·V(Na2S2O3)·M(H2O2)/V0试液
2.利用其还原性:在H2SO4介质中加入,以KMnO4标准溶液滴定至粉红色出现。
ρ (H2O2) = 5c(KMnO4)·V(KMnO4)·M(H2O2)/2V0试液16
今欲测定HCl-FeCl3混合液中两组分的浓度。试利用EDTA (Na2H2Y) 标准溶液和NaOH标准溶液来作测定,可以选用酸碱试剂以及缓冲剂和指示剂,但不能选其它标准溶液和试剂。简要说明分析步骤以及两组分浓度计算式。
1. EDTA滴定Fe3+: 移取一定量试液调节pH=2,加热,以磺基水杨酸为指示剂, 以EDTA滴定至紫红→黄。
2. 中和法测总量: 另移取同量试液,加入滴定Fe3+所耗EDTA标准溶液量。以甲基红为指示剂,用NaOH标准溶液滴定至黄色。
c(EDTA)·V(EDTA)
c(Fe3+) = ─────────
V试液
c(NaOH)·V(NaOH)-2 c(EDTA)·V(EDTA) c(HCl) = ───────────────────
V试液
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设计两种方法以测定Na3AsO4·12H2O试剂的纯度。( 包括所用方法、滴定剂、必要试剂和条件、指示剂以及被测物与滴定剂的计量关系)
1. 间接碘量法:
称取一定量的试样溶于水后,加入浓HCl(使溶液中HCl 浓度为4 mol/L)及过量KI,以淀粉为指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色褪去。
c(Na2S2O3)·V(Na2S2O3)·M(Na3AsO4·12H2O)
w(Na3AsO4·12H2O) = ──────────────────────×100%
2×m试样
2. 银量法:
称取一定量试样溶于水后,加入过量AgNO3溶液,沉淀为Ag3AsO4,沉淀过滤洗涤后溶于HNO3,加入铁铵矾为指示剂,以NH4SCN标准溶液滴定至粉红色。
c(NH4SCN)·V(NH4SCN)·M(Na3AsO4·12H2O)
w(Na3AsO4·12H2O) = ──────────────────────×100%
3×m试样18 KIO3与过量KI在酸性溶液中发生如下反应:
IO3- + 5I-+ 6H+= 3I2+ 3H2O
析出的I2用Na2S2O3滴定,藉此可用KIO3标定Na2S2O3。然而在中性溶液中IO3-并不能氧化I-。试设计用间接碘量法测定H+浓度的分析方案[指出所用试剂、滴定剂、指示剂、终点颜色变化以及n(H+):n(滴定剂)之比是多少]。这种方法测酸度与酸碱滴定相比优点是什么?
移取定量未知酸试液,加入过量KIO3-KI试剂,此反应进
行至酸耗尽,析出的I2 用Na2S2O3标准溶液滴定至淀粉蓝色褪去,n(H+):n(Na2S2O3)=1:1。
此法优点在于淀粉-I2灵敏度高,Na2S2O3溶液可以较稀(0.01mol/L),即可测浓度较稀的酸。
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为测定NaH2PO4试剂含量,试设计分别用酸碱滴定法,EDTA滴定法与银量沉淀滴定法的测定方案。(包括必要的预处理、标准溶液、滴定介质、指示剂)
1.酸碱滴定法:试样溶于水,直接用NaOH标准溶液滴定至HPO42-一步,采用酚酞指示剂;
2.EDTA滴定法:试样溶解后先沉淀为MgNH4PO4,沉淀洗后用HCl溶解,加入过量EDTA 标准溶液,在pH=10氨性介质中以铬黑T为指示剂,用Mg2+标准溶液返滴;
3.银量法:试样溶于水后,可用以下二法之一:
A.加过量AgNO3标准溶液并中和至中性,将沉淀与溶液定容至一定体积,然后干过滤, 取部分滤液在HNO3介质下以Fe3+为指示剂,以NH4SCN标准溶液滴定滤液中的Ag+。
B.在中性介质沉淀为Ag3PO4,沉淀经洗涤后溶于HNO3,同A测定。
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以下是EDTA连续滴定Bi3+,Pb2+的简要步骤,阅后请回答问题:
移取一定量V0(mL)试液,在pH=1的HNO3介质中,用EDTA标准溶液滴定至二甲酚橙由红变黄,耗去V1。再加入六次甲基四胺,调至pH=5,继续以EDTA滴定至终点(总耗去V2)。
(1) 滴定Bi3+的酸度过高与过低对结果有何影响,能否以HCl代替HNO3?
(2) 滴定Pb2+时加入六次甲基四胺调节pH的机理何在?调节pH是否可以用NaOH或氨水?
(3) 加入六次甲基四胺后溶液为何色?终点为何色?
(4) 写出计算Bi3+和Pb2+质量浓度(以g/mL表示)的公式。
1. 酸度过高BiY-不稳,Bi也与指示剂显色不够敏锐,无法测定;酸度过低Bi3+则水解,无法测定。也不能以HCl代替HNO3,因易生成BiOCl沉淀,不能滴定;
2. 加入六次甲基四胺中和后形成缓冲液,NaOH只中和酸不形成缓冲体系,而氨水的缓冲区在pH为9~10,均不能保证滴定过程的pH为5左右;
3. 为紫红色(PbIn络合物色),终点由紫红变亮黄;
4. ρ (Bi3+) = cV1M(Bi)/V0,
ρ (Pb2+) = c(V2-V1)M(Pb)/V0
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以下是Zn2+,Mg2+连续滴定的简要步骤,阅后请回答问题: 移取一定量(V0mL)酸性试液,加入氨水调pH至10,再加入KCN后用EDTA标准溶液滴定至铬黑T由紫红变纯蓝,共耗去V1mL,加入过量甲醛,再以EDTA标准溶液滴定至终点,总耗去V2mL。
(1) 加入的KCN和甲醛分别起何作用? 这两步测定的各是什么?
(2) 加入甲醛后溶液为何色? 终点为何色?
(3) 写出计算Zn2+和Mg2+质量浓度(以g/mL表示)的计算式。
1. KCN络合掩蔽Zn2+形成Zn(CN)42-,前一步所测为Mg2+量,甲醛与CN-反应将Zn(CN)42-解蔽,第二步滴定即为Zn2+量;
2. 加甲醛后紫红色(ZnIn络合物色),终点为纯蓝色;
3. ρ (Mg2+) = c(EDTA)·V1(EDTA)·M(Mg)/V0
ρ(Zn2+)={c(EDTA)·[V2(EDTA)-V1(EDTA)]}·M(Zn)/V0 22
以下是测定铁矿中含铁量的简要步骤,阅后请回答问题:
准确称取适量试样,加入1:1HCl,加热使之溶解,滴加
SnCl2至黄色褪去,再过量1-2滴,冷却并快速加入HgCl2,再加入H2SO4-H3PO4混合酸和二苯胺磺酸钠, 立即用K2Cr2O7标准溶液滴定至由绿变蓝紫。
(1) 用反应式表示加入SnCl2的作用,SnCl2为何不能过量太多?
(2) 说明加入HgCl2的作用并写出反应方程式。
(3) 为何要加入H2SO4-H3PO4混合酸?加后为何要立即滴定?
(4) 二苯胺磺酸钠的氧化形与还原形分别是何种颜色?
(5) 写出w（Fe）的计算式。
1. 2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+
过量太多将使HgCl2还原为Hg,消耗K2Cr2O7造成正误差
2. 为除去过量SnCl2,反应式
2HgCl2+SnCl2=Hg2Cl2+SnCl4
3. H2SO4提供反应所需酸度,H3PO4络合Fe3+,降低Fe3+/Fe2+电势,使二苯胺磺酸钠变色点落在突跃之内,同时消除Fe3+黄色,使终点更明显;
4. 氧化形为紫红色,还原形为无色
5. w(Fe) = 6c(K2Cr2O7)·V(K2Cr2O7)·M(Fe)/m试样
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以下是尿素[CO(NH2)2]含量测定的简要步骤,阅后请回答问题:
称取m g试样于烧杯中,加入浓H2SO4,加热至冒白烟,冷后加水稀释定容至100mL, 移取25mL,滴加NaOH标准溶液至甲基红刚变黄,加入中性甲醛及酚酞,5min后用NaOH标准溶液滴定,溶液由红变黄,最后变为橙红色为终点。
(1) 加浓H2SO4目的何在?
(2) 中和试液中H2SO4时,NaOH量不足与过量时分别对结果有何影响?其量是否要记录?
(3) 如何得到中性甲醛?
(4) 解释滴定过程中颜色由红变黄再变橙红的原因?
(5) 写出尿素CO(NH2)2质量分数的计算公式。
(1) 消化使尿素中氮变为NH4+;
(2) NaOH不足导致结果偏高,过量则是偏低,此NaOH量不必记录;
(3) 用酚酞作指示剂,以NaOH中和至粉红刚出现;
(4) 溶液中有两种指示剂,甲基红 4.4(红)-6.2(黄),酚酞pH<8无色,pH>8为红色, 溶液颜色是两者显示的结果,pH<4.4红色,6.2
(5) w[CO(NH2)2]={4×[c(NaOH)·V(NaOH)·M(CO(NH2)2)/2]/m}×100%
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基于形成硅氟酸钾沉淀而后水解(K2SiF6+3H2O=2KF+H2SiO3+4HF )的方法,可用酸碱滴定法快速测定硅,以下是简要步骤,阅后请回答问题:
称取一定量(m g)硅酸盐试样,用KOH熔融分解,在强酸介质中加入KF、KCl及乙醇, 并置冰水中冷却,过滤,用KCl-乙醇液洗去溶液中游离酸,再加沸水水解, 用NaOH标液滴定。
(1) 为何采用KOH熔融来分解试样,用浓酸行不行?
(2) 沉淀时为何加入KCl和乙醇并冷却?
(3) 选什么指示剂?
(4) 写出计算二氧化硅质量分数的公式。
(1) 使硅形成水溶性K2SiO3,若在强酸性中它形成H2SiO3沉淀不利于形成K2SiF6;
(2) 为降低K2SiF6溶解度,KCl中K+起同离子作用,乙醇是有机溶剂, 冷却均是为减小溶解度;
(3) HF为弱酸,应选酚酞为指示剂;
(4) w(SiO2)={[c(NaOH)·V(NaOH)·M(SiO2)/4]/m}×100%
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以下是测定Pb2+,Zn2+混合液的简要步骤,阅后请回答问题:
移取定量V0(mL)酸性试液,加入酒石酸及过量氨水至pH 为9~10,用EDTA标准溶液滴定至铬黑T由紫红变为纯蓝色,耗去V(EDTA)(mL),加入KCN,再以Mg2+标液滴定至终点,此耗Mg2+标准溶液V(Mg)(mL)。
(1) 第一步滴定的是什么?为何加酒石酸?
(2) 加入KCN发生什么反应?用Mg2+标准溶液滴定时终点颜色如何变化?
(3) 能否用Zn2+标准溶液代替Mg2+,为什么?
(4) 写出计算Pb2+,Zn2+质量浓度(g/mL)的公式。
(1) 第一步滴定的是Zn2+,Pb2+总量,加入酒石酸是防止Pb2+水解作为辅助络合剂;
(2) ZnY2-+4CN-=Zn(CN)42-+Y4-; 终点由纯蓝经紫变酒红;
(3) 不能。因溶液中有过量KCN,Zn2+与之络合就不能滴定释放出的Y4-;
(4) ρ (Zn2+) = c(Mg2+)·V(Mg2+)·M(Zn)/V0,
ρ(Pb2+) = [c(EDTA)·V(EDTA) -c(Mg2+)·V(Mg2+)]·M(Pb)/V0
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用CaCO3标定EDTA若选用铬黑T为指示剂,其简要实验步骤如下,阅后请回答问题:
移取适量Ca2+标准溶液,加入3mLMg-EDTA液,从滴定管中加入滴定所需大部分EDTA标准溶液后再加氨性缓冲液及铬黑T指示剂,立即用EDTA滴定至紫红变为纯蓝。
(1) Mg-EDTA作用何在?
(2) Mg-EDTA间是否要控制准确的1:1关系,为什么?其用量是否必须准确?
(3) 为何先加大部分EDTA标准溶液后再加氨水?为何加氨水后必须立即滴定?
1. 铬黑T对Ca2+不灵敏而对Mg2+灵敏,因此Mg2+系用来指示终点。而Mg2+将消耗EDTA,故以Mg- EDTA形式加入;
2. Mg2+与EDTA必须准确是1:1关系,否则将使结果偏高或偏低,但其用量不必准确;
3. 为了防止Ca2+标准溶液中可能有未除尽的CO2,氨水中亦有CO32-会生成CaCO3, 因而与EDTA反应很慢, 故采取先加大部分EDTA后加氨水以及立即滴定均为防止生成CaCO3。
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以下是用EDTA滴定法测定Cl-的简要步骤,阅后请回答问题:
称取适量(m g)试样溶于水,调至微酸性并加入AgNO3溶液,沉淀经过滤洗净后,用氨水溶解,加入过量K2Ni(CN)4,在pH9的条件下以紫脲酸铵为指示剂,用EDTA滴定由黄变紫。
(1) 写出所经历的四步的反应式。
(2) 如何确定K2Ni(CN)4量是否过量?
(3) 写出试样中Cl-质量分数计算式。
1. Cl-+Ag+=AgCl↓
AgCl+2NH3=Ag(NH3)2++Cl-
2Ag(NH3)2++Ni(CN)42-=2Ag(CN)2-+Ni(NH3)42+
Ni2++Y4-=NiY2-
2. 待到终点后再加入K2Ni(CN)4,若由紫变黄则表示不足;
3. w(Cl-)=[2c(EDTA)·V(EDTA)·M(Cl-)/m]×100%
28
以下是碘量法测定铁氰化钾K3Fe(CN)6质量分数的简要步骤,阅后请回答问题:
称取适量(m g)试样溶于水,用HCl酸化,加入KI及ZnSO4,用Na2S2O3标准溶液滴定
(1) 写出有关反应式。
(2) 为何要酸化?为何加ZnSO4?
(3) 写出计算铁氰化钾质量分数计算式。
已知 ?(Fe(CN)63-/Fe(CN)64-)=0.36V, ?(I2/I-)=0.54V, H3Fe(CN)6是强酸, H4Fe(CN)6的p K a3=2.22, p K a4= 4.17, Zn2Fe(CN)6的p K sp是15.4
(1) 2Fe(CN)63-+2I-=2Fe(CN)64-+I2
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
(2) 酸度增加Fe(CN)64-浓度降低,则Fe(CN)63-/Fe(CN)64-电位增大, 才能氧化I-, ZnSO4作用是与Fe(CN)64-生成沉淀亦是降低Fe(CN)64-浓度;
(3)
w(K3Fe(CN)6)={c(Na2S2O3)·V(Na2S2O3)·M[K3Fe(CN)6]/m试
样}×100%
29
在用H2C2O4标定KMnO4的实验中
(1) 溶液酸度为何要在1mol/L左右?若酸度较低有何影响?为何要在H2SO4介质中, 而不能在HCl介质中进行滴定?
(2) 为何必须用KMnO4滴定H2C2O4而不能以H2C2O4滴定KMnO4?
(3) 为何要在加热下进行,且开始必须慢滴?
1. MnO4-作氧化剂需要酸,若酸度低会部分生成MnO2, 影响计量关系;
MnO4-会氧化Cl-, 故不能在HCl中;
2. 若用H2C2O4滴定KMnO4,则生成的Mn2+会与溶液中大量MnO4-反应生成MnO2影响计量关系。而相反的滴定在终点前加入的MnO4-均与C2O42-反应掉,不会过剩;
3. 因为反应速度慢,加热为加速,Mn2+会催化,但开始无Mn2+,故要慢一些。
30
一氯乙酸作为水果汁的防腐剂,它与Ag+发生定量反应: ClCH2COOH+Ag++H2O=AgCl↓+HOCH2COOH+H+以下是测定其含量的简单步骤与所得数据,阅后请回答问题,并计算结果。
移取200.0mL试液,用H2SO4酸化后并用乙醚萃取,分去水相后再加NaOH液反萃至水相中。水相再酸化,然后加入40.00mLAgNO3溶液, 滤去沉淀后, 滤液与洗液共耗去18.50mL 0.0805mol/L NH4SCN标准溶液。作空白试验时,耗去40.10mL NH4SCN。
(1) 用H2SO4酸化萃取分离,而后又加NaOH反萃取的目的何在?
(2) 再酸化时选什么酸,HNO3、H2SO4、HCl还是HAc,为什么?
(3) 计算一氯乙酸的质量浓度(以mg/mL表示)
M r(ClCH2COOH)=94.5
1. 酸化用乙醚萃取一氯乙酸与试液中的能与Ag+反应的干扰物分离,加NaOH生成氯乙酸钠溶于水,反萃至水相进
传感器测试实验报告
实验一 直流激励时霍尔传感器位移特性实验 一、 实验目的： 了解霍尔式传感器原理与应用。 二、基本原理： 金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于磁场和电流的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。具有这种效应的元件成为霍尔元件，根据霍尔效应，霍尔电势U H ＝K H IB ，当保持霍尔元件的控制电流恒定，而使霍尔元件在一个均匀梯度的磁场中沿水平方向移动，则输出的霍尔电动势为kx U H ，式中k —位移传感器的灵敏度。这样它就可以用来测量位移。霍尔电动势的极性表示了元件的方向。磁场梯度越大，灵敏度越高；磁场梯度越均匀，输出线性度就越好。 三、需用器件与单元： 霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、±15V 直流电源、测微头、数显单元。 四、实验步骤： 1、将霍尔传感器安装在霍尔传感器实验模块上，将传感器引线插头插入实验模板的插座中，实验板的连接线按图9-1进行。1、3为电源±5V ， 2、4为输出。 2、开启电源，调节测微头使霍尔片大致在磁铁中间位置，再调节Rw1使数显表指示为零。 图9-1 直流激励时霍尔传感器位移实验接线图 3、测微头往轴向方向推进，每转动0.2mm 记下一个读数，直到读数近似不变，将读数填入表9-1。 表9－1 X （mm ） V(mv)
作出V-X曲线，计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。 五、实验注意事项： 1、对传感器要轻拿轻放，绝不可掉到地上。 2、不要将霍尔传感器的激励电压错接成±15V，否则将可能烧毁霍尔元件。 六、思考题： 本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的时什么量的变化？ 七、实验报告要求： 1、整理实验数据，根据所得得实验数据做出传感器的特性曲线。 2、归纳总结霍尔元件的误差主要有哪几种，各自的产生原因是什么，应怎样进行补偿。
传感器实验报告
传感器实验报告（二） 自动化1204班蔡华轩 U2 吴昊 U5 实验七： 一、实验目的：了解电容式传感器结构及其特点。 二、基本原理：利用平板电容C=εA/d 和其它结构的关系式通过相应的结 构和测量电路可以选择ε、A、d 中三个参数中，保持二个参数不变，而只改变其中一个参数，则可以有测谷物干燥度(ε变)测微小位移(变d)和测量液位(变A)等多种电容传感器。 三、需用器件与单元：电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、相敏 检波、滤波模板、数显单元、直流稳压源。 四、实验步骤： 1、按图6-4 安装示意图将电容传感器装于电容传感器实验模板上。 2、将电容传感器连线插入电容传感器实验模板，实验线路见图7-1。图 7-1 电容传感器位移实验接线图 3、将电容传感器实验模板的输出端V01 与数显表单元Vi 相接(插入主控 箱Vi 孔)，Rw 调节到中间位置。 4、接入±15V 电源，旋动测微头推进电容传感器动极板位置，每间隔 记下位移X 与输出电压值，填入表7-1。
5、根据表7-1 数据计算电容传感器的系统灵敏度S 和非线性误差δf。 图（7-1） 五、思考题： 试设计利用ε的变化测谷物湿度的传感器原理及结构，并叙述一 下在此设计中应考虑哪些因素 答：原理：通过湿度对介电常数的影响从而影响电容的大小通过电压表现出来，建立起电压变化与湿度的关系从而起到湿度传感器的作用；结构：与电容传感器的结构答大体相同不同之处在于电容面板的面积应适当增大使测量灵敏度更好；设计时应考虑的因素还应包括测量误差，温度对测量的影响等
六：实验数据处理 由excle处理后得图线可知：系统灵敏度S= 非线性误差δf=353=% 实验八直流激励时霍尔式传感器位移特性实验 一、实验目的：了解霍尔式传感器原理与应用。 二、基本原理：霍尔式传感器是一种磁敏传感器，基于霍尔效应原理工作。 它将被测量的磁场变化（或以磁场为媒体）转换成电动势输出。 根据霍尔效应，霍尔电势UH=KHIB，当霍尔元件处在梯度磁场中 运动时，它就可以进行位移测量。图8-1 霍尔效应原理
传感器实验报告1
机 械 工 程 测 试 实 验 报 告 学 院： 机电工程学院 系 专业班级： 机制122 学生姓名： 黄余林 龙杰 李刚 孙龙宇 朱国帅 实验日期： 备，
目录 实验一箔式应变片性能—单臂电桥??????????????????????????????????????????????????????????????????????1 1 .1 实验目的????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1 1. 2 实验原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1 1. 3 实验原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1 1. 4 实验步骤????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1 1. 5 注意事项????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3 1. 6试验数据?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3
传感器与检测技术实验报告
“传感器与检测技术”实验报告 学号： 913110200229 姓名：杨薛磊 序号： 83
实验一电阻应变式传感器实验 （一）应变片单臂电桥性能实验 一、实验目的：了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。 二、基本原理：电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测，如力、压力、加速度、力矩、重量等，在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。 三、需用器件与单元：主机箱中的±2V～±10V（步进可调）直流稳压电源、±15V直流 1位数显万用表（自备）。 稳压电源、电压表；应变式传感器实验模板、托盘、砝码； 4 2 四、实验步骤： 应变传感器实验模板说明：应变传感器实验模板由应变式双孔悬臂梁载荷传感器（称重传感器）、加热器+5V电源输入口、多芯插头、应变片测量电路、差动放大器组成。实验模板中的R1(传感器的左下)、R2(传感器的右下)、R3(传感器的右上)、R4(传感器的左上)为称重传感器上的应变片输出口；没有文字标记的5个电阻符号是空的无实体，其中4个电阻符号组成电桥模型是为电路初学者组成电桥接线方便而设；R5、R6、R7是350Ω固定电阻，是为应变片组成单臂电桥、双臂电桥（半桥）而设的其它桥臂电阻。加热器+5V是传感器上的加热器的电源输入口，做应变片温度影响实验时用。多芯插头是振动源的振动梁上的应变片输入口，做应变片测量振动实验时用。
实验三单片机定时计数器实验
实验三单片机定时/计数器实验 1、实验目的 1、学习计数器的使用方法。 2、学习计数器程序的编写。 3、学习定时器的使用方法。 4、学习定时器程序的编写。 5、熟悉汇编语言 2、实验说明 1、8051内部定时计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对P3.4（T0）引脚进行计数。将其数值按二进制数在P1口驱动LED灯上显示出来。 2、用CPU内部定时器中断方式计时,实现每一秒钟输出状态发生一次反转 3、实验仪器和条件 计算机 伟福实验箱（lab2000P） 4、实验内容 1、8051内部定时计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对P3.4（T0）引脚进行计数。将其数值按二进制数在P1口驱动LED灯上显示出来。 2、外部事件计数脉冲由P3.4引入定时器T0。单片机在每个机器周期采样一次输入波形，因此单片机至少需要两个机器周期才能检测到一次跳变。这就要求被采样电平至少维持一个完整的机器周期，以保证电平在变化之前即被采样。同时这就决定了输入波形的频率不能超过机器周期频率。 3、用CPU内部定时器中断方式计时,实现每一秒钟输出状态发生一次反转 4、定时器有关的寄存器有工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。TMOD
用于设置定时器/计数器的工作方式0-3，并确定用于定时还是用于计数。TCON 主要功能是为定时器在溢出时设定标志位，并控制定时器的运行或停止等。 5、在例程的中断服务程序中，因为中断定时常数的设置对中断程序的运行起到关键作用，所以在置数前要先关对应的中断，置数完之后再打开相应的中断。 五、思考题 1、使用其他方式实现本实验功能； 2、改为门控方式外部启动计数； 3、如果改为定时间隔为200us，如何改动程序； 4、使用其他方式实现本实验功能，例如使用方式1，定时间隔为10ms，如何改动程序。 六、源程序修改原理及其仿真结果 思考题一：使用其他方式实现本实验功能 方法一： movTMOD, #00000100b;方式0,记数器 movTH0, #0 movTL0, #0 setbTR0;开始记数;由于方式0的特点是计数时使用TL0的低五位和八位 TH0，故用加法器a用“与”（ANL）取TL0的低五位，再用yiwei子程序实现TH0的低三位变为高三位与TL0相加，这样赋给P1时就是八位计数的结果。 Loop: mova,TL0 anla,#1fh
传感器实训心得体会.doc
传感器实训心得体会 篇一：传感器实训心得 实训报告 学了一学期的传感器实训心得体会)传感器，在最后期末的时候我们也参加了传感器这一学科的实训，收获还是颇多。 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.直到做完测试实验后,才知道其实并不容易做,但学到的知识与难度成正比,使我们受益匪浅.做实验时,最重要的是一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白,这样,也会有事半功倍的效果。 实验就是使我们加深理解所学基础知识，掌握各类典型传感器、记录仪器的基本原理和适用范围;具有测试系统的选择及应用能力;具有实验数据处理和误差分析能力;得到基本实验技能的训练与分析能力的训练，使我们初步掌握测试技术的基本方法，具有初步独立进行机械工程测试的能力，对各门知识得到融会贯通的认识和掌握，加深对理论知识的理解。更重要的是能够提高我们的动手能力。 这次实习的却让我加深了对各种传感器的了解和它们各自的原理，而且还培养我们分析和解决实际问题的能力。 在做实验的时候，连接电路是必须有的程序，也是最重要的，而连接电路时最重要的就是细心。我们俩最开始做实验的时候，并没有多注意，还是比较细心，但当我们把电路连接好通电后发现我们并不能得到数据，不管怎么调节都不对，后来才知道是我们电路连接错了，然
后我们心里也难免有点失落，因为毕竟是辛辛苦苦连了这么久的电路居然是错了，最后我们就只有在认真检查一次，看错啊你处在哪里。有了这次的经验下次就更加细心了。以上就是我们组两人对这次实训最大的感触，下次实训虽然不是一样的学科，但实验中的经验和感受或许会有相似的，我们会将这次的经验用到下次，经验不断积累就是我们实训最大的收获。 篇二：传感器实训报告 上海第二工业大学 传感器与测试技术技能实习 专业：机械电子工程 班级：10机工A2 姓名： 学号： 指导老师：杨淑珍 日期：2013年6月24日~7月7日 项目五：转子台转速测量及振动监控系统。 （一）内容 设计一个转子台的振动检测系统，能实时测量转子台工作时的振动信号（振幅）并实时显示转速，当振幅超过规定值时，报警。具体要求： 1.能测量振动信号并显示波形，若振动超过限值，报警（软硬件报警）； 2.能测量并显示转子的转速； 3.限值均由用户可设定（最好以对话框方式设置，软件重新打开后，能记住上次的设置结果）；
传感器测速实验报告(第一组)
传感器测速实验报告 院系： 班级： 、 小组： 组员： 日期：2013年4月20日
实验二十霍尔转速传感器测速实验 一、实验目的 了解霍尔转速传感器的应用。 二、基本原理 利用霍尔效应表达式：U H=K H IB，当被测圆盘上装有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。 本实验采用3144E开关型霍尔传感器，当转盘上的磁钢转到传感器正下方时，传感器输出低电平，反之输出高电平 三、需用器件与单元 霍尔转速传感器、直流电源+5V，转动源2~24V、转动源电源、转速测量部分。 四、实验步骤 1、根据下图所示，将霍尔转速传感器装于转动源的传感器调节支架上，调节探头对准转盘内的磁钢。 图 9-1 霍尔转速传感器安装示意图 2、将+15V直流电源加于霍尔转速器的电源输入端，红（+）、黑（ ），不能接错。 3、将霍尔传感器的输出端插入数显单元F，用来测它的转速。 4、将转速调解中的转速电源引到转动源的电源插孔。 5、将数显表上的转速/频率表波段开关拨到转速档，此时数显表指示电机的转速。 6、调节电压使转速变化，观察数显表转速显示的变化，并记录此刻的转速值。
五、实验结果分析与处理 1、记录频率计输出频率数值如下表所示： 电压（V) 4 5 8 10 15 20 转速（转/分）0 544 930 1245 1810 2264 由以上数据可得：电压的值越大，电机的转速就越快。 六、思考题 1、利用霍尔元件测转速，在测量上是否有所限制？ 答：有，测量速度不能过慢，因为磁感应强度发生变化的周期过长，大于读取脉冲信号的电路的工作周期，就会导致计数错误。 2、本实验装置上用了十二只磁钢，能否只用一只磁钢？ 答：如果霍尔是单极的，可以只用一只磁钢，但可靠性和精度会差一些；如果霍尔是双极的，那么必须要有一组分别为n/s极的磁钢去开启关断它，那么至少要两只磁钢。
定时器实验报告
电子信息工程学系实验报告 课程名称：单片机原理及接口应用Array实验项目名称：51定时器实验实验时间： 班级：姓名：学号： 一、实验目的: 熟悉keil仿真软件、protues仿真软件的使用和单片机定时程序的编写。了解51单片机中定时、计数的概念，熟悉51单片机内部定时/计数器的结构与工作原理。掌握中断方式处理定时/计数的工作过程，掌握定时/计数器在C51中的设置与程序的书写格式以及使用方法。 二、实验环境: 软件：KEIL C51单片机仿真调试软件，proteus系列仿真调试软件 三、实验原理： 1、51单片机定时计数器的基本情况 8051型有两个十六位定时/计数器T0、T1，有四种工作方式。MCS－51系列单片机的定时/计数器有几个相关的特殊功能寄存器： 方式控制寄存器TMOD； 加法计数寄存器TH0、TH1 （高八位）;TL0、TL1 （低八位）； 定时/计数到标志TF0、TF1（中断控制寄存器TCON） 定时/计数器启停控制位TR0、TR1（TCON） 定时/计数器中断允许位ET0、ET1（中断允许寄存IE） 定时/计数器中断优先级控制位PT0、PT1（中断优IP） 2、51单片机的相关寄存器设置 方式控制寄存器TMOD: TMOD的低四位为T0的方式字，高四位为T1的方式字。TMOD不能位寻址，必须整体赋值。TMOD各位的含义如下: 1. 工作方式选择位M1、M0 3、51单片机定时器的工作过程（逻辑）方式一 方式1：当M1M0=01时，定时器工作于方式1。
T1工作于方式1时，由TH1作为高8位，TL1作为低8位，构成一个十六位的计数器。若T1工作于定时方式1，计数初值为a，晶振频率为12MHz，则T1从计数初值计数到溢出的定时时间为t =（216－a）μS。 4、51单片机的编程 使用MCS－51单片机的定时/计数器的步骤是： ．设定TMOD，确定： 工作状态(用作定时器/计数器)； 工作方式； 控制方式。 如：T1用于定时器、方式1，T0用于计数器、方式2，均用软件控制。则TMOD的值应为：0001 0110，即0x16。 ．设置合适的计数初值，以产生期望的定时间隔。由于定时/计数器在方式0、方式1和方式2时的最大计数间隔取决于使用的晶振频率fosc，如下表所示，当需要的定时间隔较大时，要采用适当的方法，即将定时间隔分段处理。 计数初值的计算方法如下，设晶振频率为fosc，则定时/计数器计数频率为fosc/12，定时/计数器的计数总次数T_all在方式0、方式1和方式2时分别为213 = 8192、216 = 65536和28 = 256，定时间隔为T，计数初值为a，则有 T = 12×(T_all – a)/fosc a = T_all – T×fosc/12 a = – T×fosc/12 （注意单位） THx = a / 256；TLx = a % 256； ．确定定时/计数器工作于查询方式还是中断方式，若工作于中断方式，则在初始化时开放定时/计数器的中断及总中断： ET0 = 1；EA = 1； 还需要编写中断服务函数： void T0_srv（void）interrupt 1 using 1 { TL0 = a % 256； TH0 = a / 256； 中断服务程序段} ．启动定时器：TR0（TR1）= 1。 四、实验内容过程及结果分析: 利用protues仿真软件设计一个可以显示秒表时间的显示电路。利用实验板上的一位led数码管做显示，利用中断法编写定时程序，控制单片机定时器进行定时，所定时间为1s。刚开始led数码管显示9，每过一秒数码管显示值减一，当显示到0时返回9，依此反复。然后设计00-59的两位秒表显示程序。 （1）实现个位秒表，9-0
传感器综合的实验报告
传感器综合实验报告( 2012-2013年度第二学期) 名称：传感器综合实验报告 题目: 利用传感器测量重物质量院系：自动化系 班级：测控1201 班 小组成员：加桑扎西，黄承德 学生：加桑扎西 指导教师：仝卫国 实验周数：1周 成绩：
日期：2015 年7 月12日
传感器综合实验报告 一、实验目的 1、了解各种传感器的工作原理与工作特性。 2、掌握多种传感器应用于电子称的原理。 3、根据不同传感器的特性，选择不同的传感器测给定物体的重量。 4、能根据原理特性分析结果，加深对传感器的认识与应用。 5、测量精度要求达到1%。 二、实验设备、器材 1、金属箔式应变片传感器用到的设备： 直流稳压电源、双平行梁、测微器、金属箔式应变片、标准电阻、差动放大器、直流数字电压表。 2、电容式传感器用到的设备： 电容传感器、电容变换器、差动放大器、低通滤波器、电压表、示波器。 3、电涡流式传感器用到的设备： 电涡流式传感器、测微器、铝测片、铁测片、铜测片、电压表、示波器。 三、传感器工作原理 1、电容式传感器的工作原理： 电容器的电容量C是的函数，当被测量变化使S、d或 任意一个参数发生变化时，电容量也随之而变，从而可实现由被测量到电容量的转换。电容式传感器的工作原理就是建立在上述关系上的，若保持两个参数不变，仅改变另一参数，
就可以把该参数的变化转换为电容量的变化，通过测量电路再转换为电量输出。 差动平行变面积式传感器是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，与两组静片之间的相对面积发生变化，极间电容也发生相应变化，成为差动电容。如将上层定片与动片形成的电容定为C X1，下层定片与动片形成的电容定为C X2，当将C X1和C X2接入双T型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。依据该原理，在振动台上加上砝码可测定重量与桥路输出电压的对应关系，称未知重量物体时只要测得桥路的输出电压即可得出该重物的重量。 2、电涡流式传感器的工作原理： 电涡流式传感器由平面线圈和金属涡流片组成，当线圈中通以高频交变电流后，与其平行的金属片上感应产生电涡流，电涡流的大小影响线圈的阻抗Z，而涡流的大小与金属涡流片的电阻率、导磁率、厚度、温度以及与线圈的距离X有关。当平面线圈、被测体（涡流片）、激励源已确定，并保持环境温度不变，阻抗Z只与X距离有关。将阻抗变化经涡流变换器变换成电压V输出，则输出电压是距离X的单值函数。依据该原理可制成电涡流式传感器电子称。3、金属箔式应变片传感器工作原理： 应变片应用于测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面，当测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。通过测量电路，转换成电信号输出显示。 实验中，通过旋转测微器可使双平梁的自由端上、下移动，从而使应变片的受力情况不同，将应变片接于电桥中即可使双平衡的位移转换为电压输出。电桥的四个桥臂电阻R1、R2、R3、R4，电阻的相对变化率分别为△R1／R1、△
传感器实验报告详解
五邑大学 《传感器与电测技术》 实验报告 实验时间：2016年11月16日-17日实验班级：班 实验报告总份数： 4 份 实验教师：
信息工程学院(系) 611 实验室 __交通工程_____专业 班 学号 姓名_______协作者______________ 成绩：
实验一熟悉IAR 集成开发环境下C程序的编写 一．实验目的 1、了解IAR 集成开发环境的安装。 2、掌握在IAR 环境下程序的编辑、编译以及调试的方法。 二．实验设备 1、装有IAR 开发环境的PC 机一台 2、物联网开发设计平台所配备的基础实验套件一套 3、下载器一个 三．实验要求 1、熟悉IAR 开发环境 2、在IAR 开发环境下编写、编译、调试一个例程 3、实验现象节点扩展板上的发光二极管 D9 被点亮 三、问题与讨论 根据提供的电路原理图等资料，修改程序，点亮另一个LED 灯D8。（分析原理，并注释。） 先定义IO口，再初始化，最后点亮
一、实验目的与要求 1、理解光照度传感器的工作原理 2、掌握驱动光照度传感器的方法 二、实验设备 1、装有IAR 开发工具的PC 机一台 2、下载器一个 3、物联网开发设计平台一套 三、实验要求 1、编程要求：编写光照度传感器的驱动程序 2、实现功能：检测室内的光照度 3、实验现象：将检测到的数据通过串口调试助手显示，用手遮住传感器，观察数据变化。 四、实验讨论 讨论：光敏电阻的工作原理？光敏电阻是否为线性测量元件，为什么？常用于什么测量场合？ 1.它的工作原理是基于光电效应。在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其 封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻。为了增加灵敏度，两电极常做成梳状。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。当光敏电阻受到光照时，价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带，成为自由电子，同时产生空穴，电子—空穴对的出现使电阻率变小。光照愈强，光生电子—空穴对就越多，阻值就愈低。当光敏电阻两端加上电压后，流过光敏电阻的电流随光照增大而增大。入射光消失，电子-空穴对逐渐复合，电阻也逐渐恢复原值，电流也逐渐减小 2.不是线性测量元件，可以说光敏电阻在照度固定时是线性的。光敏电阻的阻 值随光照的增强而减少,但这个关系不是线性的。 3.常用作开关式光电转换器
实验三 8253定时器
实验三8253定时器/计数器实验 姓名:张朗学号:11121535 一、实验目的 1. 学会8255芯片与微机接口的原理和方法。 2. 掌握8255定时器/计数器的工作原理和编程方法。 二、实验内容 编写程序，将8253的计数器0设置为方式2（频率发生器），计数器1设置为方式3（方波频率发生器），计数器0的输出作为计数器1的输入，计数器1的输出接在一个LED上，运行后可观察到该LED在不停地闪烁。 1.编程时用程序框图中的二个计数初值，计算OUT1的输出频率，用表观察LED，进行核对。 2.修改程序中的二个计数初值，使OUT1的输出频率为1Hz，用手表观察LED，进行核对。 3.上面计数方式选用的是16进制，现若改用BCD码，试修改程序中的二个计数初值，使LED的闪亮频率仍为1Hz。 三、实验区域电路连接图
CS3→0040H；JX8→JX0；IOWR→IOWR；IORD→IORD；A0→A0；A1→A1； GATE0→+5V；GATE1→+5V；OUT0→CLK1；OUT1→L1；CLK0→0.5MHz；(单脉冲与时钟单元) 四、程序框图 五、编程
1.T=1.48s CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE ORG 1200H START: CLI MOV DX, 0043H MOV AL, 34H OUT DX, AL MOV DX, 0040H MOV AL, 0EEH OUT DX, AL MOV AL, 02H OUT DX, AL MOV DX, 0043H MOV AL, 76H ;01110110设置计数器1，方式3，16位二进制计数OUT DX, AL MOV DX, 0041H MOV AL, 0E8H OUT DX, AL MOV AL, 03H OUT DX, AL JMP $ ;8253自行控制led灯 CODE ENDS END START
传感器与检测技术实验报告
“传感器与检测技术”实验报告 学号：913110200229 姓名：杨薛磊 序号：83
实验一电阻应变式传感器实验 （一）应变片单臂电桥性能实验 一、实验目的：了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。 二、基本原理：电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测，如力、压力、加速度、力矩、重量等，在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。 三、需用器件与单元：主机箱中的±2V～±10V（步进可调）直流稳压电源、±15V直流 1位数显万用表（自备）。 稳压电源、电压表；应变式传感器实验模板、托盘、砝码； 4 2 四、实验步骤： 应变传感器实验模板说明：应变传感器实验模板由应变式双孔悬臂梁载荷传感器（称重传感器）、加热器+5V电源输入口、多芯插头、应变片测量电路、差动放大器组成。实验模板中的R1(传感器的左下)、R2(传感器的右下)、R3(传感器的右上)、R4(传感器的左上)为称重传感器上的应变片输出口；没有文字标记的5个电阻符号是空的无实体，其中4个电阻符号组成电桥模型是为电路初学者组成电桥接线方便而设；R5、R6、R7是350Ω固定电阻，是为应变片组成单臂电桥、双臂电桥（半桥）而设的其它桥臂电阻。加热器+5V是传感器上的加热器的电源输入口，做应变片温度影响实验时用。多芯插头是振动源的振动梁上的应变片输入口，做应变片测量振动实验时用。 1、将托盘安装到传感器上，如图1—4所示。 图1—4 传感器托盘安装示意图
单片机定时器实验报告
XXXX大学信息工程与自动化学院学生实验报告 （2009 —2010 学年第二学期） 课程名称：单片机开课实验室： 2010年 5月14日 一．实验目的： 掌握定时器T0、T1的方式选择和编程方法，了解中断服务程序的设计方法，学会实时程序的调试技巧。 二．实验原理： MCS－51单片机内设置了两个可编程的16位定时器T0和T1，通过编程，可以设定为定时器和外部计数方式。T1还可以作为其串行口的波特率发生器。 定时器T0由特殊功能寄存器TL0和TH0构成，定时器T1由TH1和TL1构成，特殊功能寄存器TMOD控制定时器的工作方式，TCON控制其运行。定时器的中断由中断允许寄存器IE，中断优先权寄存器IP中的相应位进行控制。定时器T0的中断入口地址为000BH，T1的中断入口地址为001BH。 定时器的编程包括： 1）置工作方式。 2）置计数初值。 3）中断设置。 4）启动定时器。 定时器/计数器由四种工作方式，所用的计数位数不同，因此，定时计数常数也就不同。
在编写中断服务程序时，应该清楚中断响应过程：CPU执行中断服务程序之前，自动将程序计数器PC内容（即断点地址）压入堆栈保护（但不保护状态寄存器PSW，更不保护累加器A和其它寄存器内容），然后将对应的中断矢量装入程序计数器PC使程序转向该中断矢量地址单元中以执行中断服务程序。定时器T0和T1对应的中断矢量地址分别为000BH 和001BH。 中断服务程序从矢量地址开始执行，一直到返回指令“RETI”为止。“RETI”指令的操作一方面告诉中断系统该中断服务程序已经执行完毕，另一方面把原来压入堆栈保护的断点地址从栈顶弹出，装入到程序计数器PC，使程序返回到被到中断的程序断点处，以便继续执行。 因此，我们在编写中断服务程序时注意。 1．在中断矢量地址单元放一条无条件转移指令，使中断服务程序可以灵活地安排在64K 字节程序存储器的任何空间。 2．在中断服务程序中应特别注意用软件保护现场，以免中断返回后，丢失原寄存器、累加器的信息。 3．若要使执行的当前中断程序禁止更高优先级中断，可以先用软件关闭CPU中断，或禁止某中断源中断，在返回前再开放中断。 三．实验内容： 编写并调试一个程序，用AT89C51的T0工作方式1产生1s的定时时间，作为秒计数时间，当1s产生时，秒计数加1；秒计数到60时，自动从0开始。实验电路原理如图1所示。 计算初值公式 定时模式1 th0=(216-定时时间) /256 tl0=(216-定时时间) mod 256
无线传感器网络实验报告
无线传感器网络实验报告 Contiki mac协议与xmac协议的比较 1.简介 无线传感器网络（wireless sensor networks, WSN）节点由电池供电，其能力非常有限，同时由于工作环境恶劣以及其他各种因素，节点能源一般不可补充。因而降低能耗、延长节点使用寿命是所有无线传感器网络研究的重点。 WSN中的能量能耗主要包括通信能耗、感知能耗和计算能耗，其中通信能耗所占的比重最大，因此，减少通信能耗是延长网络生存时间的有效手段。同时，研究表明节点通信时Radio 模块在数据收发和空闲侦听时的能耗几乎相同，所以要想节能就需要最大限度地减少Radio 模块的侦听时间（收发时间不能减少），及减小占空比。 传统的无线网络中，主要考虑到问题是高吞吐量、低延时等，不需要考虑能量消耗，Radio 模块不需要关闭，所以传统无线网络MAC协议无法直接应用于WSN，各种针对传感器网络特点的MAC协议相继提出。现有的WSN MAC协议按照不同的分类方式可以 分成许多类型，其中根据信道访问策略的不同可以分为： X-MAC协议 X-MAC协议也基于B-MAC协议的改进，改进了其前导序列过长的问题，将前导序列分割成许多频闪前导（strobed preamble），在每个频闪前导中嵌入目的地址信息，非接收节点尽早丢弃分组并睡眠。 X-MAC在发送两个相邻的频闪序列之间插入一个侦听信道间隔，用以侦听接收节点的唤醒标识。接收节点利用频闪前导之间的时间间隔，向发送节点发送早期确认，发送节点收到早
期确认后立即发送数据分组，避免发送节点过度前导和接收节点过度侦听。 X-MAC还设计了一种自适应算法，根据网络流量变化动态调整节点的占空比，以减少单跳延时。 优点： X-MAC最大的优点是不再需要发送一个完整长度的前导序列来唤醒接收节点，因而发送延时和收发能耗都比较小；节点只需监听一个频闪前导就能转入睡眠。 缺点： 节点每次醒来探测信道的时间有所增加，这使得协议在低负载网络中能耗性比较差。而且分组长度、数据发送速率等协议参数还需进一步确定 X-MAC原理图如图3所示： ContikiMAC协议 一．ContikiMAC协议中使用的主要机制： 1.时间划分
传感器检测技术实验报告
《传感器与检测技术》 实验报告 姓名：学号： 院系：仪器科学与工程学院专业：测控技术与仪器实验室：机械楼5楼同组人员： 评定成绩：审阅教师： 传感器第一次实验
实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 一、实验目的 了解金属箔式应变片的应变效应及单臂电桥工作原理和性能。 二、基本原理 电阻丝在外力作用下发生机械形变时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应。 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，通过它反映被测部位受力状态的变化。电桥的作用是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。单臂电桥输出电压 1/4o U EK ε=，其中K 为应变灵敏系数，/L L ε=?为电阻丝长度相对变化。 三、实验器材 主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。 四、实验步骤 1. 根据接线示意图安装接线。 2. 放大器输出调零。 3. 电桥调零。 4. 应变片单臂电桥实验。
050 100150200 246810x y untitled fit 1y vs. x 由matlab 拟合结果得到，其相关系数为0.9998，拟合度很好，说明输出电压与应变计上的质量是线性关系，且实验结果比较准确。 系统灵敏度 (即直线斜率)，非线性误 差= = 五、思考题 单臂电桥工作时，作为桥臂电阻的应变片应选用：（1）正（受拉）应变片；（2）负（受压）应变片；（3）正、负应变片均可以。 答：（1）负（受压）应变片；因为应变片受压，所以应该选则（2）负（受压）应变片。 实验三 金属箔式应变片——全桥性能实验 一、实验目的 了解全桥测量电路的优点
传感器实验报告
实验一金属箔式应变片性能—单臂电桥 1、实验目的了解金属箔式应变片，单臂单桥的工作原理和工作情况。 2、实验方法在CSY－998传感器实验仪上验证应变片单臂单桥的工作原理 3、实验仪器CSY－998传感器实验仪 4、实验操作方法 所需单元及部件：直流稳压电源、电桥、差动放大器、双孔悬臂梁称重传感器、砝码、一片应变片、F/V表、主、副电源。 旋钮初始位置：直流稳压电源打倒±2V档，F/V表打到2V档，差动放大增益最大。 实验步骤： （1）了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置，观察梁上的应变片，应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。上下二片梁的外表面各贴二片受力应变片。 （2）将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（＋）、负（－）、地短接。将差动放大器的输出端与F／V表的输入插口Vi 相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F／V表显示为零，关闭主、副电源。 (3)根据图１接线R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。R4为应变片；将稳压电源的切换开关置±4V 档，F／V表置20V档。开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的W1，使F／V表显示为零，等待数分钟后将F／V表置2V档，再调电桥W1（慢慢地调），使F／V表显示为零。 (4) 将测微头转动到10㎜刻度附近，安装到双平行梁的右端即自由端（与自由端磁钢吸合），调节测微头支柱的高度（梁的自由端跟随变化）使V/F表显示值最小，再旋动测微头，使V/F表显示为零（细调零），这时的测微头刻度为零位的相应刻度。 (5) 往下或往上旋动测微头，使梁的自由端产生位移记下V/F表显示的值，每旋动测微头一周即ΔX=0.5㎜，记一个数值填入下表： 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 位移 （mm） 51.0 63.3 75.5 88.2 102.3 113.7 127.3 139.9 155.1 电压 （mV） 压值的相应变化。 灵敏度：ΔV=155.1-51.0=104.1 ΔX=4-0=4 ΔS=ΔV/ΔX=104.1/4=26.025 （7）实验完毕，关闭主、副电源，所有旋钮转到初始位置。 注意事项： (1) 电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在，仅作为一标记，让学生组桥容易。 (2)如指示溢出，适当减小差动放大增益，此时差动放大器不必重调零。
测试技术与传感器实验报告..
测试技术与传感器 实验报告 班级： 学号： 姓名： 任课老师： 年月日
实验一：静压力传感器标定系统 一、实验原理： 压力传感器输入—输出之间的工作特性，总是存在着非线性、滞后和不重复性，对于线性传感器（如压力传感器）而言，就希望找出一条直线使它落在传感器每次测量时实际呈现的标准曲线内，并相对各条曲线上的最大偏离值与该直线的偏差为最小，来作为标定工作直线。标定工作线可以用直线方程=+表示。 y k x b 对压力传感器进行静态标定，就是通过实验建立压力传感器输入量与输出量 =+使它落之间的关系，得到实际工作曲线，然后，找出一条直线y kx b 在实际工作曲线内，由于方程中的x和y是传感器经测量得到的实验数据，因此一般采用平均斜率法或最小二乘法求取拟合直线。本实验通过最小二乘法求取拟合直线，并通过标定曲线得到其精度。即常用静态特性：工作特性直线、满量程输出、非线性度、迟滞误差和重复性。 二、准备实验： 1)调节活塞式压力计底座四个调节旋钮，使整个活塞式压力计呈水平状态如图6所示； 2)松开活塞筒缩紧手柄，将活塞系统从前方绕水平轴转动，使飞轮在水平转轴上方且活塞在垂直位置锁紧，调整活塞系统底座下部滚花螺母，使活塞筒上的水平仪气泡居于中间位置，如图6，并紧固调水平处的滚花螺母； 图6 调节好，已水平 3)被标定三个压力传感器接在截止阀上（参见下图7），打开截止阀、进气调速阀、进油阀，关闭进气阀和排气阀，将微调器的调节阀门旋出15mm左右位置； 4)打开空气压缩机，待空气压缩机压力达到0.4MPa时，关闭压气机。因为对于最大量程为0.25MPa的活塞式压力计，压力必须小于等于0.4MPa。 5)打开采集控制柜开关，检查串口连接情况。双击桌面的“压力传感器静态标定”软件，进入测试系统，如图7所示。
实验3 定时器0
实验3 定时器0和定时器1 一、实验目的 1、学会用C语言进行定时器应用程序的设计。 二、实验内容 1、在同一个程序中实现：用定时器0的方式1实现第一个LED灯以1000ms间隔闪烁，用定时器1的方式1实现数码管前两位59秒循环计时。 三、实验步骤 1、硬件连接 （1）使用MicroUSB数据线,将实验开发板与微型计算 机连接起来; （2）在实验开发板上,用数据线将相应接口连接起来； 2、程序烧入软件的使用 使用普中ISP软件将HEX文件下载至单片机芯片内。 查看结果是否正确。 四、实验结果——源代码 #include
void Time0Init() { TMOD |= 0x01; TH0=0xFc; TL0=0x18; EA=1; ET0=1; TR0=1; } void Time1Init() { TMOD |= 0x10; TH1=0Xd8; TL1=0Xf0; EA=1; ET1=1; TR1=1; } void delay(u16 i) { while(i--); } void datapros() { DisplayData[0]=smgduan[sec%10]; DisplayData[1]=smgduan[sec/10]; } void DigDisplay() { u8 i;
传感器综合实验仿真报告
综合实验报告 ( 2015 -- 2016年度第一学期) 名称：传感器原理与应用题目：综合实验—仿真部分院系：控制与计算机工程班级：测控1303 学号：1131160318 学生姓名：魏更 指导教师： 设计周数：一周 成绩： 日期：2016 年1月15日
一、课程设计(综合实验)的目的与要求 1、本实验的目的是配合《传感器原理与应用》课程的传感器静态特性与动态特性相关部分的内容，利用Matlab/Simulink 进行仿真验证。培养学生利用计算机进行数据处理和模型仿真的能力，为今后从事相关领域的工作打下基础。 2、要求学生了解传感器静态和动态特性的基础知识，掌握Matlab/Simulink 进行数据分析和仿真的基本方法。具体要求为：掌握基于最小二乘法的数据处理方法，能够进行简单的数据处理；掌握传感器动态特性的分析手段，了解不同阶次特性的基本性质，并能够进行相应的仿真实验，对传感器动态特性有感性认识。 二、实验正文 1、学习使用Matlab 进行最小二乘法数据处理，分别通过自己编写函数和使用Matlab 提供的函数实现相同功能。 ①按照最小二乘法原理编写Matlab 程序。 程序如下： x=(-200:100:1300); y=[-5.8914,-3.5536,0,4.0962,8.1385,12.2086,16.3971,20.6443,24.9055,29.129,33.2754,37.3259,41.2756,45. 1187,48.8382,52.4103]; z1=sum(x); z2=z1^2; z3=sum(power(x,2)); z4=sum(x.*y); z5=sum(y); n=length(x); k=(n*z4-z1*z5)/(n*z3-z2); a0=(z3*z5-z1*z4)/(n*z3-z2); fprintf('k=%f\n',k); fprintf('a0=%f',a0); y1=k*x+a0; plot(x,y1,'-b',x,y,'*r'); 输出结果： k=0.040274 a0=0.619114 拟合直线和各点的分布图见下图：
传感器技术实验报告
传感器技术 传感器是实验测量获取信息的重要环节，通常传感器是指一个完整的测量系统或装置，它能感受规定的被测量并按一定规律转换成输出信号，传感器给出的信号是电信号，而它感受的信号不必是电信号，因此这种转换在非电量的电测法中应用极为广泛。 前传感器技术发展极为迅速，已经逐渐形成为一门新的学科，其应用领域十分广泛，如现代飞行技术、计算机技术、工业自动化技术以及基础研究等，传感技术已成为现代信息技术的三大基础之一。 ?传感器构成 ●敏感元件：是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分 ●转换元件：是指传感器中能将敏感元件感受或响应到的量转换成电信 号。 ?传感器种类 ●物理型：利用某些材料本身所具有的内在特性或以传感器结构为基 础。光敏电阻 ●化学型：利用化学物质的成份、浓度等信息转换为电信号 ●生物型：利用生物活性物质选择性识别。近年来发展很快的传感器。 ?传感器的一般特性 指输出信号与输入物理量之间的关系
理想情况：Y = ax，a为灵敏度系数 实验目的 ●了解电阻应变式传感器的基本原理，结构，基本特性和使用方法。 ●研究比较电阻应变式传感器配合不同转换和测量电路的灵敏度特性。 ●掌握电阻应变式传感器的使用方法和使用要求。 实验原理 ●（金属材料电阻应变式）敏感元件的结构 上图中的1是敏感栅，它用厚度为0.003～0.101mm的金属箔栅状或用金属线制作。 ●（电阻应变式传感器）原理 敏感元件（弹性元件）+变换测量电路 如下图：
转换电路 P 金属箔电阻应变片贴牢在悬臂梁上下表面， 悬臂梁远端加砝码使它弯曲，上表面受到拉伸，下表面受到压缩。所以上表面电阻阻值变大，下表面电阻阻值变小。分别将一个、两个或四个电阻应变片与固定电阻组成电桥（所谓单臂、半桥或全桥），以电压表为平衡检测器。未加砝码时，调节电桥平衡，输出电压为零。随着负载增加，电桥不平衡性加大，电压表读数越大。做M-U图，是线性关系。对应三种情况，分别求出电桥灵敏度（单位质量变化引起电压的变化ΔU/ΔM）。