CSY2000实验指南(传感器) 下载本文

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3、调节测微头使霍尔传感器处于磁钢中点,先用示波器观察使霍尔元件不等位电势为最小,然后从数显表上观察,调节电位器RW1、RW2使显示为零。

4、调节测微头使霍尔传感器产生一个较大位移,利用示波器观察相敏检波器输出,旋转移相单元电位器RW和相敏检波电位器RW,使示波器显示全波整流波形,且数显表显示相对值。 5、使数显表显示为零,然后旋动测微头记下每转动0.2mm时表头读数,填入表5-2。 表5-2交流激励时输出电压和位移数据 X(mm) V(mv) 6、根据表5-2作出V-X曲线,计算不同量程时的非线性误差。

五、 思考题:

利用霍尔元件测量位移和振动时,使用上有何限制?

实验十七 霍尔测速实验

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:UH=KHIB,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。

三、需用器件与单元:霍尔转速传感器、直流源+5V、转动源2-24V、转动源单元、数显单元的转速

显示部分。

四、 实验步骤:

1、根据图5-4,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5-4 霍尔、光电、磁电转速传感顺安装示意图

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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、将转速调节中的+2V-24V转速电源接入三源板的转动电源插孔中。 5、将数显单元上的开关拨到转速档。

6、调节转速调节电压使转动速度变化。观察数显表转速显示的变化。

五、 思考题:

1、利用霍尔元件测转速,在测量上有否限制? 2、本实验装置上用了十二只磁钢,能否用一只磁钢?

实验十八 磁电式转速传感器测速实验

一、实验目的:了解磁电式测量转速的原理。

d?e??N二、基本原理: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 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。

三、需用器件与单元:磁电式传感器、数显单元测转速档、直流源2-24V。 四、实验步骤:

1、 磁电式转速传感器按图5-4安装传感器端面离转动盘面2mm左右。将磁电式传感器输出端插入

数显单元Fin孔。(磁电式传感器两输出插头插入台面板上二个插孔) 2、 将显示开关选择转速测量档。

3、 将转速电源2-24V用引线引入到台面板上24V插孔,合上主控箱电开关。使转速电机带动转盘

旋转,逐步增加电源电压观察转速变化情况。

五、 思考题:

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?

实验十九 用磁电式原理测量地震*

磁电式传感器是绝对测量原理的传感器,因此它可以直接放在地面上测量地震,用而不用找其它相对静止点。请设计一个简易的地震仪用来测量车床、床身振动。

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实验二十 压电式传感器测振动实验

一、实验目的:了解压电传感器的测量振动的原理和方法。

二、基本原理:压电式传感器由惯性质量块和受压的压电片等组成。(观察实验用压电加速度计结构)工

作时传感器感受与试件相同频率的振动,质量块便有正比于加速度的交变力作用在晶片上,由于压电效应,压电晶片上产生正比于运动加速度的表面电荷。

三、需用器件与单元:振动台、压电传感器、检波、移相、低通滤波器模板、压电式传感器实验模板。

双踪示波器。

四、 实验步骤:

1、压电传感器已装在振动台面上。

2、将低频振荡器信号接入到台面三源板振动源的激励源插孔。

图7-1压电式传感器性能实验接线图

3、将压电传感器输出两端插入到压电传感器实验模板两输入端,见图7-1,与传感器外壳相连的接线端接地,另一端接R1。将压电传感器实验模板电路输出端Vo1,接R6。将压电传感器实验模板电路输出端V02,接入低通滤波器输入端Vi,低通滤波器输出V0与示波器相连。

4、合上主控箱电源开关,调节低频振荡器的频率和幅度旋钮使振动台振动,观察示波器波形。 5、改变低频振荡器的频率,观察输出波形变化。

6、用示波器的两个通道同时观察低通滤波器输入端和输出端波形。

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实验二十一 电涡流传感器位移实验

一、实验目的:了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。

二、基本原理:通过高频电流的线圈产生磁场,当有导电体接近时,因导电体涡流效应产生涡流损耗,

而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关,因此可以进行位移测量。

三、需用器件与单元:电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片。

四、 实验步骤:

1、根据图8-1安装电涡流传感器。

图8-1电涡流传感器安装示意图

图8-1 电涡流传感器安装示意图

图8-2电涡流传感器位移实验接线图

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2、观察传感器结构,这是一个平绕线圈。

3、将电涡流传感器输出线接入实验模板上标有L的两端插孔中,作为振荡器的一个元件。 4、在测微头端部装上铁质金属圆片,作为电涡流传感器的被测体。

5、将实验模板输出端Vo与数显单元输入端Vi相接。数显表量程切换开关选择电压20V档。。 6、用连结导线从主控台接入15V直流电源接到模板上标有+15V的插孔中。

7、使测微头与传感器线圈端部接触,开启主控箱电源开关,记下数显表读数,然后每隔0.2mm读一个数,直到输出几乎不变为止。将结果列入表8-1。 表8-1电涡流传感器位移X与输出电压数据 X(mm) V(v) 8、根据表8-1数据,画出V-X曲线,根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的最佳工作点,试计算量程为1mm、3 mm及5mm时的灵敏度和线性度(可以用端基法或其它拟合直线)。

五、 思考题:

1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关,如果需要测量±5mm的量程应如何设计传感器? 2、用电涡流传感器进行非接触位移测量时,如何根据量程使用选用传感器。

实验二十二 被测体材质对电涡流传感器特性影响

一、实验目的:了解不同的被测体材料对电涡流传感器性能的影响。

二、基本原理:涡流效应与金属导体本身的电阻率和磁导率有关,因此不同的材料就会有不同的性能。 三、需用器件与单元:除与实验二十五相同外,另加铜和铝的被测体圆盘。 四、实验步骤:

1、传感器安装与实验二十五相同。 2、将原铁圆片换成铝和铜圆片。

3、重复实验二十五步骤,进行被测体为铝圆片和铜圆片时的位移特性测试,分别记入表8-2和表8-3。 表8-2被测体为铝圆片时的位移为输出电压数据 X(mm) V(v)