传感器与检测技术第二次实验

传感器与检测技术第二次实验内容摘要：

端 Vo的值。 画出 f~Vo 特性曲线，由曲线估算振动台的谐振频率。 五、 实验数据记录与分析 频率及对应电压： f(Hz) 4 6 8 10 11 12 14 16 18 20 22 Vo(v) 4 6 8 10 12 14 16 18 20 2200 . 0 50 . 10 . 1 50 . 20 . 2 50 . 30 . 3 5频率 / h z电压/v电压与频率关系曲线 六、 思考题 能否用本系统数显表头，显示振动。 还需要添加什么元件，如何实现。 答 ：不能，因为输出电压随振动不断变化。 可以添加一个峰值采样电路，将其输出接到数显表，则可以通过数显表的变化来观察振动强弱变化 当振动台振动频率一定时，调节低频振荡器幅值可以改变振动台振动幅度，如何利用电涡流传感器测量振动台的振动幅度。 答 ：将输出值接到示波器，测量输出信号的峰峰值，则此峰峰值对应一个振动幅度。 将测得的峰峰值带入两者关系公式，即可得到幅度。 实验十五 直流激励时线性霍尔传感器的位移特性实验 一、实验目的 了解霍尔式传感器原理与应用。 二、基本原理 根据霍尔效应，霍尔电势 H H BU K I，当霍尔元件处在梯度中运动时，它的电势会发生变化，利用这一性质可以进行位移测量。 三、实验器材 主机箱、霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、测微头。 四、实验步骤 按示意图接线，将主机箱上的电压表量程开关打到 2V 档。 检查接线无误后，开启电源，调节测微头使霍尔片处在两磁钢的中间位置，再调节 RW1使数显表指示为零。 向某个方向调节测微头 2mm，记录电压表读数作为实验起始点； 再反向调节测微头，没增加 记下一个读数，将数据记录入表格； 做出 VX 曲线，计算不同测量范围时的灵敏度和非线性误差。 五、 实验数据记录与分析 X(mm) V(V) X(mm) V(V) X(mm) V(V) 4 4 . 5 5 5 . 5 6 6 . 5 7 7 . 5 8 1 . 51 0 . 500 . 511 . 5X / m mV/mv 177。 2mm 时灵敏度： 2 .4 5 1 , 4U V X m m    所以 2 .4 5 1 0 .6 1 2 8 /4US V m mX  。 非线性误差： m a x 0 .0 1 8 2 , 2 .4 5 1FSy V y V   所以 m a x 1 0 0 % 0 .7 4 %FSyy    六、思考题 本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的是什么量的变化。 答： 反映的是磁场的变化。 实验 十七霍尔转速传感器测电机转速实验 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： H H BU K I，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 此。 每转一周霍尔电势就同频率相应变化，输出电势通过放大、整和计数电路计数就可以测量被测物体的转速。 三、实验器材 主机箱、霍尔转速传感器、振动源。 四、实验步骤 根据示意图将霍尔转速传感器安装于霍尔架上，传感器的端面对准转盘上的磁钢并调节升降杆使传感器端面与磁钢间距离大约为 2~3mm。 在接线前，先合上主机箱电源开关，将主机箱中的转速调节电源 2~24V 旋钮调到最小，接入电压表，监测大约为 ； 关闭主机箱电源，将霍尔转速传感器、转动电源按照示意图分别接到主机箱的相应电源和频率 /转速表的 Fin 上。 合上主机箱电源开关，在小于 12V 的范围内调节主机箱的转速调节电源，观察电机转动及转速表的显示情况。 从 2v 开始纪录，每增加 1v 相应电机转速的数据。 五、实验数据记录及分析 数据记录： 电压（ v） 2 3 4 5 6 转速 370 600 830 1060 1300 电压（ v） 7 8 9 10 11 转速 1520 1750 1970 2200 2430 画出电机的 v~n 特性曲线： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1105001000150020202500电压 /v转速/r/min电机电枢电压与电机转速的关系 由上图可知，转速与电压呈线性关系。 六 、思考题 利用霍尔元件测转速，在测量上是否有限制。 答 ：有。 当被测体是磁性体时不能用霍尔元件测量。 本实验装置上用了六只磁钢，能否用一只磁钢。 答 ：可以，但是会降低分辨率。 实验十八 磁电式转速传感器测电机转速 一、实验目的 了解磁电式测量转速的原理。 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，线圈中的感应电势： deNdt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 次变化，通过放大、整形和计数等电路即可测量转速。 三、实验器材 主机箱、磁电式传感器、转动源。 四、实验步骤 磁电式转速传感器不用接电源，其余和实验十七相同。 五、实验数据记录与分析 数据记录： 电压（ v） 2 3 4 5 6 转速 380 670 870 1090 1300 电压（ v） 7 8 9 10 11 转速 1520 1740 1970 2190 2420 画出电机 v~n 特性曲线： 2 3 4。