传感器实验指导书(天煌) 下载本文

THSRZ-2传感器系统综合实验装置

图24-1 霍尔传感器直流激励接线图

五、实验报告

作出U-X曲线,计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。

实验二十五 交流激励时霍尔式传感器的位移特性实验

一、实验目的:

了解交流激励时霍尔传感器的特性 二、实验仪器:

霍尔传感器模块、移相相敏检波模块、霍尔传感器、测微头、直流电源、数显电压表。 三、实验原理:

交流激励时霍尔式传感器与直流激励一样,基本工作原理相同,不同之处是测量电路。 四、实验内容与步骤:

1.将霍尔传感器的安装到霍尔传感器实验模块上,接线如下图。

图25-1

2.调节振荡器的音频调频和音频调幅旋钮,使音频振荡器的“00”输出端输出频率为1K,Vp-p=4V的正弦波(注意:峰峰值不应过大,否则烧毁霍尔组件)。

31

天煌科技 天煌教仪

THSRZ-2传感器系统综合实验装置

3.开启电源,直流数显电压表选择“2V”档,将测微头的起始位置调到“10mm”处,手动调节测微头的位置,使霍尔片大概在磁钢的中间位置(数显表大致为0),固定测微头,再调节Rw1,Rw2,用示波器检测使霍尔传感器模块输出Uo为一条直线。

4.移动测微头,使霍尔传感器模块有较大输出,调节移相器旋钮,使检波器输出为一全波。 4.退回测微头,使数字电压表显示为0,以此作为0点,每隔0.2mm记一个读数,直到读数近似不变,将读数填入下表。 X(mm) U(mV) 表25-1 五、实验报告

作出U-X曲线,计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。

实验二十六 霍尔式传感器的应用——电子称实验

一、实验目的:

了解霍尔传感器组成简易电子称系统的原理和方法 二、实验仪器:

霍尔传感器模块、霍尔传感器、振动源、直流稳压电源 三、实验原理:

这里采用直流电源激励霍尔组件,原理参照实验二十四 四、实验内容与步骤

1.将霍尔传感器安装在振动台上。传感器引线接到霍尔传感器模块的9芯航空插座。按下图接线。

图26-1

2、将直流电源接入传感器实验模块,打开实验台电源,在双平衡梁处于自由状态时,将系统输出电压调节为零,输出接电压表2V档。

3、将砝码依次放上振动平台,砝码靠近振动平台边缘,后一个砝码叠在前一个砝码上。 4、将所称砝码重量与输出电压值记入下表: 表26-1

32

天煌科技 天煌教仪

THSRZ-2传感器系统综合实验装置

W(g) V0(V) 五、实验报告:

1、根据实验记录的数据,作出V0-W曲,并在取走砝码后在平台放一不知重量之物品,根据曲线坐标值大致求出此物重量。

实验二十七 霍尔式传感器振动测量实验

一、实验目的:

了解霍尔组件的应用—测量振动 二、实验仪器:

霍尔传感器模块、霍尔传感器、振动源、直流稳压电源、通信接口 三、实验原理:

这里采用直流电源激励霍尔组件,原理参照实验十三 四、实验内容与步骤

1、将霍尔传感器安装在振动台上。传感器引线接到霍尔传感器模块的9芯航空插座。按下图接线。打开实验台电源。

图27-1

2、保持振荡器“低频输出”的幅度旋钮不变,改变振动频率(用数显频率计监测),用示波器测量输出Vp-p。填入下表 振动频率(Hz) 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 18 20 22 24 26 30 Vp-p(V) 五、实验报告:

1.分析霍尔传感器测量振动的波形,作F-Vp-p曲线,找出振动源的固有频率

实验二十八 霍尔测速实验

一、实验目的:

了解霍尔组件的应用——测量转速。

33

天煌科技 天煌教仪

THSRZ-2传感器系统综合实验装置

二、实验仪器:

霍尔传感器、+5V、+4、±6、±8、±10V直流电源、转动源、频率/转速表。 三、实验原理;

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,转盘每转一周磁场变化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出被测旋转物的转速。 四、实验内容与步骤

1.安装根据图28-1,霍尔传感器已安装于传感器支架上,且霍尔组件正对着转盘上的磁钢。

图28-1

2.将+5V电源接到三源板上“霍尔”输出的电源端,“霍尔”输出接到频率/转速表(切换到测转速位置)。

3.打开实验台电源,选择不同电源+4V、+6V、+8V、+10V、12V(±6)、16V(±8)、20V(±10)、24V驱动转动源,可以观察到转动源转速的变化,待转速稳定后记录相应驱动电压下得到的转速值。也可用示波器观测霍尔元件输出的脉冲波形。

表28-1 电压(V) 转速(rpm) +4V +6V +8V +10V 12V 16V 20V 24V 五、实验报告

1.分析霍尔组件产生脉冲的原理。

2.根据记录的驱动电压和转速,作V-RPM曲线。

实验二十九 磁电式传感器的测速实验

一、实验目的:

了解磁电式传感器的原理及应用。 二、实验仪器:

转动源、磁电感应传感器、+4、±6、±8、±10V直流电源、频率/转速表、示波器 三、实验原理:

磁电感应式传感器是以电磁感应原理为基础,根据电磁感应定律,线圈两端的感应电动势正

d?d???W比于线圈所包围的磁通对时间的变化率,即e?? 其中W是线圈匝数,Φ线圈

dtdt所包围的磁通量。若线圈相对磁场运动速度为v或角速度?,则上式可改为e=-WBlv或者

34

天煌科技 天煌教仪

THSRZ-2传感器系统综合实验装置

e=-WBS?,l为每匝线圈的平均长度;B线圈所在磁场的磁感应强度;S每匝线圈的平均截面积。 四、实验内容与步骤

1.按下图安装磁电感应式传感器。传感器底部距离转动源4~5mm(目测),磁电式传感器的两根输出线接到频率/转速表。

2.打开实验台电源,选择不同电源+4V、+6V、+8V、+10V、12V(±6)、16V(±8)、20V(±10)、24V驱动转动源(注意正负极,否则烧坏电机),可以观察到转动源转速的变化,待转速稳定后,记录对应的转速,也可用示波器观测磁电传感器输出的波形。

图29-1

表29-1 电压(V) 转速(rpm) +4V +6V +8V +10V 12V 16V 20V 24V 五、实验报告

1.分析磁电式传感器测量转速原理。

2.根据记录的驱动电压和转速,作V-RPM曲线。

实验三十 压电式传感器振动实验

一、实验目的:

了解压电式传感器测量振动的原理和方法。 二、实验仪器:

振动源、信号源、直流稳压电源、压电传感器模块、移相检波低通模块 三、实验原理:

压电式传感器由惯性质量块和压电陶瓷片等组成(观察实验用压电式加速度计结构)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压电陶瓷片上,由于压电效应,压电陶瓷产生正比于运动加速度的表面电荷。 四、实验内容与步骤

1.将压电传感器安装在振动梁的圆盘上。

2.将振荡器的“低频输出”接到三源板的“低频输入”,并按下图30-1接线,合上主控台电源开关,调节低频调幅到最大、低频调频到适当位置,使振动梁的振幅逐渐增大。

3.将压电传感器的输出端接到压电传感器模块的输入端Ui1,Uo1接Ui2,Uo2接移相检波

35

天煌科技 天煌教仪