（6）调整移相器上的移相电位器，使得相敏检波器输出端的 波形如图17A所示。

（7）将示波器探头换接至低通滤波器的输出端。

（8）调节频率，调节时可用频率表监测频率，用示波器读出峰峰值填入下表，并作应变梁的幅频特性曲线，关闭主、副电源。

f(Hz) 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 Vo(p-p)

思考：

本实验与实验十四比较相似，请指出它们的各自特点？

实验十八 激励频率对差动螺管式传感器的影响

实验目的：说明在不同的激励频率影响下差动螺管式电感传感器的不同特性。 实验所需部件：差动变压器、电桥、音频振荡器、差动放大器、双踪示波器、测微头。

实验步骤：

图 18

（1）按图18接线，音频振荡器5KHz幅值居中，差动放大器增益100倍。 （2）装上测微头，调整衔铁处于线圈中间位置，调节电桥使系统输出为最小。 （3）旋转测微头，调整衔铁，每隔0.5mm从示波器读出Vp-p 值，填入表格

XmmVp-p(V

(4)改变音频振荡器频率，并重新调好零位，重复2-3步骤，将结果填入下表。

XmmVp-pf(Hz)1K2K4K6K8K10K

（5）根据所测数据在同一坐标上做出V-X曲线，计算灵敏度，并做出灵敏度与频率的关系曲线。

由此可以看出，差动螺管式电感传感器的灵敏与频率特性密切相关，在某一个特定频率时，传感器最为灵敏，在其两边，灵敏度都有所下降，故测试系统中应选用这个激励频率。

实验十九 电涡流式传感器的静态标定

实验目的：了解涡流式传感器的原理及工作性能

实验原理：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成电压V输出，则输出电压是距离X的单值函数。

所需单元及部件：涡流变换器、F/V表、测微头、铁测片、涡流传感器、示波器、振动平台、主、副电源。 实验步骤：

（1）装好传感器（传感器对准铁测片安装）和测微头。 （2）观察传感器的结构，它是一个扁平线圈。 （3）用导线将传感器接入涡流变换器输入端，将输

出端接至F/V表，电压表置于20V档，见图19，开启主、副电源。

（4）用示波器观察涡流变换器输入端的波形。如发现没有振荡波形出现，再将传感器远离被测体。

可见，波形为 波形，示波器的时基为 us/cm，故振荡频率约为 。

（5）调节传感器的高度，使其与被测铁片接触，从此开始读数，记下示波器及电压表的数值，填入下表： 建议每隔0.10mm读数，到线性严重变坏为止。根据实验数据。在座标纸上画出V-X曲线，指出大致的线性范围，求出系统灵敏度。（最好能用误差理论的方法求出线性范围内的线性度、灵敏度）。可见，涡流传感器最大的特点是 ，传感器与被测体间有一个最佳初始工作点。这里采用的变换电路是一种 。实验完毕关闭主、副电源。

X（mm）Vp-p（v）V（v）

注意事项：

被测体与涡流传感器测试探头平面尽量平行，并将探头尽量对准被测体中间，以减少涡流损失。

实验二十 被测体材料对电涡流传感器特性的影响

实验目的：了解被测体材料对涡流传感器性能的影响。

所需单元及部件：涡流传感器、涡流变换器、铁测片、F/V表、测微头、铝测片、振动台、主、副电源。 实验步骤：

（1）安装好涡流传感器，调整好位置。装好测微头。 （2）按图19接线，检查无误，开启主、副电源。

（3）从传感器与铁测片接触开始，旋动测微头改变传感器与被测体的距离，记录F/V表读数（F/V表置20V档）。到出现明显的非线性为止，然后换上铝测片重复上述过程，结果填入下表（建议每隔0.05mm读数）：

X（mm）V铝（v）V铁（v）

根据所得结果，在同一座标纸上画出被测体为铝和铁的两条V-X曲线，照实验十九的方法计算灵敏度与线性度，比较它们的线性范围和灵敏度。关闭主、副电源。

可见，这种电涡流式传感器在被测体不同时必须重新进行 工作。 注意事项：

（1）传感器在初始时可能会出现一段死区。

（2）此涡流变换器线路属于变频调幅式线路，传感器是振荡器中一个元件，因此被测材料与传感器输出特性之间的关系与定频调幅式线路不同。

实验二十一 电涡流式传感器的应用—振幅测量之三

实验目的：了解电涡流式传感测量振动的原理和方法 所需单元部件：

电涡流传感器、涡流变换器、差动放大器、电桥、铁测片、直流稳压电源、低频振荡器、激振线圈、F/V表、示波器、主、副电源。

有关旋钮的初始位置：差动放大器增益置最小（逆时针到底），直流稳压电源置±4V档。

实验步骤：

（1）转动测微器，将振动平台中间的磁铁与测微头充分分离，使梁振动时不至于再被吸住（这时振动台处于自由静止状态），适当调节涡流传感器的高低位置（目测），以实验十九的结果（线性范围的中点附近为佳）为参考。

（2）根据图21的电路结构接线，将涡流传感器探头、涡流变换器、电桥平衡网络、差动放大器、F/V表、直流稳压电源连接起来，组成一个测量线路（这时直流稳压电源应置于±4V档），F/V表置20V档，开启主、副电源。

（3）调节电桥平衡网络，使电压表读数为零。

（4）去除差动放大器与电压表连线，将差动放大器的输出与示波器连起来，将F/V表置2KHz档，并将低频振荡器的输出端与频率表的输入端相连。

（5）固定低频振荡器的幅度旋钮至某一位置（以振动台振动时不碰撞其他部件为好），调节频率，调节时用频率表监测频率，用示波器读出峰峰值填入下表，关闭主、副电源。

F（Hz） 3Hz ? ? 25HzV（p-p）

思考：

（1）根据实验结果，可以知道振动台的自振频率大致是多少？

（2）如果已知被测梁振幅度为0.2mm，传感器是否一定要安装在最佳工作点？ （3）如果此传感器仅用来测量振动频率，工作点问题是否仍十分重要？

实验二十二 电涡传感器应用—电子秤之三

实验目的：了解电涡流传感器在静态测量中的应用。

所需单元及部件：涡流传感器、涡流变换器、F/V表、砝码、差动放大器、电桥、铁测片、主、副电源。

有关旋钮初始位置：电压表置20V档，差动放大器增益旋至最小。 实验步骤：

（1）按图19的电路接线。

（2）根据实验十九的结果，调整传感器的位置，使其处于线性范围的始点距离附近处（与被测体之间的距离为线性始端处附近，目测）。

（3）开启主、副电源，调整电桥单元上的电位器W1，使电压表为零。 （4）在平台上放上砝码，读出表头指示值，填入下表：

W（g）V（v）

5）在平台上放一重物，记上电压表读数，根据实验数据作出V-W曲线，计算灵敏度及重物的重量。

说明：差动放大器的增益适当，视指示而定。 注意事项：

（1）砝码重物不得使位移超出线性范围。 做此实验应与电子秤之一、之二相比较。

实验二十三 霍尔式传感器的直流激励特性

实验目的：了解霍尔式传感器的原理与特性。

实验原理：霍尔式传感器是由两个环形磁钢组成梯度磁场和位于梯度磁场中的霍尔元件组成。当霍尔元件通过恒定电流时，霍尔元件在梯度磁场中上、下移动时，输出的霍尔电势V取决于其在磁场中的位移量X，所以测得霍尔电势的大小便可获知霍尔元件的静位移。

所需单元及部件：霍尔片、磁路系统、电桥、差动放大器、F/V表、直流稳压电源、测微头、振动平台、主、副电源。

有关旋钮初始位置：差动放大器增益旋钮打到最小，电压表置20V档，直流稳压电源置2V档，主、副电源关闭。 实验步骤：

（1）了解霍尔式传感器的结构及实验仪上的安装位置，熟悉实验面板上霍尔片的符号。霍尔片安装在实验仪的振动圆盘上，两个半圆永久磁钢固定在实验仪的顶板上，二者组合成霍尔传感器。

（2）开启主、副电源将差动放大器调零后，增益最小，关闭主电源，根据图23接线，W1、r为电桥单元的直流电桥平衡网络。

图 23 （3）装好测微头，调节测微头与振动台吸合并使霍尔片置于半圆磁钢上下正中位置。 （4）开启主、副电源，调整W1使电压表指示为零。