1、傳感器是機電一體化中各種設備和裝置的感覺器官    前 言目 錄第一章 傳感器實驗臺介紹ZY13Sens12SB傳感器技術實驗臺由主控臺,三源板(溫度源,轉(zhuǎn)動源,振動源),18個傳感器,相應的實驗模板,數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件,實驗桌等六部分組成.一,實驗臺的組成1,主控臺部分:提供高穩(wěn)定的±15V,+5V,±2V±4V±6V±8V±10V可調(diào)及+2V-+24V可調(diào)四種直流穩(wěn)壓 了解金屬箔式應變片單臂電橋的工作原理和工作情況.三,實驗儀器應變式傳感器實驗模板,應變式傳感器,砝碼,數(shù)顯表,±

2、15V電源,±4V電源,萬用表(自備).四,實驗原理電阻絲在外力作用下發(fā)生機械變形時,其電阻值發(fā)生變化,這就是電阻應變效應,描述電阻應變效應的關系式為:式中為電阻絲電阻相對變化,K為應變靈敏系數(shù), 為電阻絲長度相對變化,金屬箔式應變片就是通過光刻,腐蝕等工藝制成的應變敏感元件,通過它轉(zhuǎn)換被測部位受力狀態(tài)變化,電橋的作用完成電阻到電壓的比例變化,電橋的輸出電壓反映了相應的受力狀態(tài).對單臂電橋輸出電壓 .五,實驗注意事項1,差放調(diào)零完成后,應將差放的線拆掉,再按圖1-2接線做實驗.六,實驗步驟1,了解所需單元,部件在模塊所在的位置,觀察梁上的應變片,應變片為棕色襯底箔式結(jié)構小方薄片.上下

3、二片梁的外表面各貼二片受力應變片.2,如圖(1-1)應變式傳感器已裝于應變傳感器模板上.傳感器中各應變片已接入模板的左上方的R1,R2,R3,R4.加熱絲也接于模板上,可用萬用表進行測量判別,R1=R2=R3=R4=350,加熱絲阻值為50左右.3,接入模板電源±15V(從主控臺引入),檢查無誤后,合上主控臺電源開關,將實驗模板調(diào)節(jié)增益電位器RW3逆時針旋到底,預熱五分鐘,再進行差動放大器調(diào)零,方法為將差放的正,負輸入端與地短接,輸出端與主控臺面板上數(shù)顯表輸入端Vin相連,調(diào)節(jié)實驗模板上調(diào)零電位器RW4,使數(shù)顯表顯示為零(數(shù)顯表的切換開關打到2V檔).關閉主控臺電源.圖1-1 應變式

4、傳感器安裝示意圖圖1-2 應變式傳感器單臂電橋?qū)嶒灲泳€圖4,拆掉差放調(diào)零的連接線,即將差放正,負輸入對地短接的線拆掉.5,將應變式傳感器的其中一個應變片R1(即模板左上方的R1)接入電橋作為一個橋臂與R5,R6,R7接成直流電橋(R5,R6,R7模塊內(nèi)已接好),接好電橋調(diào)零電位器RW1,接上橋路電源±4V(從主控臺引入)如圖1-2所示.檢查接線無誤后,合上主控臺電源開關.調(diào)節(jié)RW1.(數(shù)顯表的切換開關打到2V檔)6,在應變托盤上放置一只砝碼,讀取數(shù)顯表數(shù)值,逐個增加砝碼個數(shù),每增加一個砝碼讀取相應的數(shù)顯表值,直到十個砝碼全部加完.記下實驗結(jié)果并填入下表,關閉電源.重量(g)20g40

5、g60g80g100g120g140g160g180g200g電壓(v)7,根據(jù)上表計算系統(tǒng)靈敏度S=U/W(U輸出電壓變化量,W重量變化量)和非線性誤差:f1=m/yF·S ×100%.式中m為輸出值(多次測量時為平均值)與擬合直線的最大偏差.yF·S滿量程輸出平均值,此處為200g.七,實驗報告在實驗報告中填寫實驗報告一,詳細記錄實驗過程中的原始記錄(數(shù)據(jù),圖表,波形等)并結(jié)合原始記錄進一步理解實驗原理.八,實驗思考題1,單臂電橋時,作為橋臂電阻應變片應選用:(1)正(受拉)應變片;(2)負(受壓)應變片;(3)正,負應變片均可以.2,本實驗電路對直流穩(wěn)壓電源

6、和對放大器有何要求 實驗二 金屬箔式應變片半橋性能實驗一,實驗目的1,驗證半橋的的特點和性能.2,比較單臂,半橋輸出時靈敏度的關系并得出相應的結(jié)論.二,實驗內(nèi)容金屬箔式應變片半橋的特點和性能.三,實驗儀器應變式傳感器實驗模板,應變式傳感器,砝碼,數(shù)顯表,±15V電源,±4V電源,萬用表(自備).四,實驗原理已知半橋的R分別為,根據(jù)戴維南定理可以得出單臂電橋的輸出電壓近似等于,于是對應半橋的電壓靈敏度分別為.五,實驗注意事項1,應變片R2應和R1受力狀態(tài)相反,即一片受拉,一片受壓.2,若實驗時無數(shù)值顯示說明R2與R1為相同受力狀態(tài)應變片,應更換另一個應變片.3,差放調(diào)零完成后

7、,應將差放的線拆掉,再按圖2-2接線做實驗.六,實驗步驟1,了解所需單元,部件在模塊所在的位置,觀察梁上的應變片,應變片為棕色襯底箔式結(jié)構小方薄片.上下二片梁的外表面各貼二片受力應變片.2,如圖(2-1)應變式傳感器已裝于應變傳感器模板上.傳感器中各應變片已接入模板的左上方的R1,R2,R3,R4.加熱絲也接于模板上,可用萬用表進行測量判別,R1=R2=R3=R4=350,加熱絲阻值為50左右.3,接入模板電源±15V(從主控臺引入),檢查無誤后,合上主控臺電源開關,將實驗模板調(diào)節(jié)增益電位器RW3逆時針調(diào)到最大,預熱五分鐘,再進行差動放大器調(diào)零,方法為將差放的正,負輸入端與地短接,輸

8、出端與主控臺面板上數(shù)顯表輸入端Vin相連,調(diào)節(jié)實驗模板上調(diào)零電位器RW4,使數(shù)顯表顯示為零(數(shù)顯表的切換開關打到2V檔).關閉主控臺電源.4,拆掉差放調(diào)零的連接線,即將差放正,負輸入對地短接的線拆掉.5,根據(jù)圖2-2接線.R1,R2為實驗模板左上方的應變片,注意R2應和R1受力狀態(tài)相反,即將傳感器中兩片受力相反(一片受拉,一片受壓)的電阻應變片作為電橋的相鄰邊.接入橋路電源±4V,調(diào)節(jié)電橋電位器RW1,使數(shù)顯表顯示為0.000.(數(shù)顯表的切換開關打到2V檔).圖2-1 應變式傳感器安裝示意圖圖2-2 應變式傳感器半橋?qū)嶒灲泳€圖6,在應變托盤上放置一只砝碼,讀取數(shù)顯表數(shù)值,逐個增加砝碼

9、個數(shù),每增加一個砝碼讀取相應的數(shù)顯表值,直到十個砝碼全部加完.記下實驗結(jié)果并填入下表,關閉電源.重量(g)20g40g60g80g100g120g140g160g180g200g電壓(v)7,根據(jù)上表計算系統(tǒng)靈敏度S2=U/W(U輸出電壓變化量,W重量變化量)和非線性誤差:f1=m/yF·S ×100%.式中m為輸出值(多次測量時為平均值)與擬合直線的最大偏差.yF·S滿量程輸出平均值,此處為200g.七,實驗報告在實驗報告中填寫實驗報告二,詳細記錄實驗過程中的原始記錄(數(shù)據(jù),圖表,波形等)并結(jié)合原始記錄進一步理解實驗原理.八,實驗思考題1,半橋測量時兩片不同受力

10、狀態(tài)的電阻應變片接入電橋時,應放在:(1)對邊;(2)鄰邊.實驗三 金屬箔式應變片全橋性能實驗一,實驗目的1,驗證全橋的的特點和性能.2,比較單臂,半橋,全橋輸出時靈敏度的關系并得出相應的結(jié)論.3,了解全橋測量電路的優(yōu)點.二,實驗內(nèi)容金屬箔式應變片全橋的特點和性能.三,實驗儀器應變式傳感器實驗模板,應變式傳感器,砝碼,數(shù)顯表,±15V電源,±4V電源,萬用表(自備).四,實驗原理全橋測量電路中,將受力性質(zhì)相同的兩應變片接入電橋?qū)?不同的接入鄰邊.已知單全橋電路的R分別為.根據(jù)戴維南定理可以得出單臂電橋的輸出電壓近似等于,于是對應全橋的電壓靈敏度為.由此可知,當E和電阻相對

11、變化一定時,電橋及電壓靈敏度與各橋臂阻值的大小無關.由此可見,其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍,非線性誤差和溫度誤差均得到改善.五,實驗注意事項1,遵循將受力性質(zhì)相同的兩應變片接入電橋?qū)?相反的接入鄰邊的原則.2,差放調(diào)零完成后,應將差放的線拆掉,再按圖3-2接線做實驗.六,實驗步驟1,了解所需單元,部件在模塊所在的位置,觀察梁上的應變片,應變片為棕色襯底箔式結(jié)構小方薄片.上下二片梁的外表面各貼二片受力應變片.2,如圖(3-1)應變式傳感器已裝于應變傳感器模板上.傳感器中各應變片已接入模板的左上方的R1,R2,R3,R4.加熱絲也接于模板上,可用萬用表進行測量判別,R1=R2=R3=R4=35

12、0,加熱絲阻值為50左右.3,接入模板電源±15V(從主控臺引入),檢查無誤后,合上主控臺電源開關,將實驗模板調(diào)節(jié)增益電位器RW3逆時針調(diào)到最大,預熱五分鐘,再進行差動放大器調(diào)零,方法為將差放的正,負輸入端與地短接,輸出端與主控臺面板上數(shù)顯表輸入端Vin相連,調(diào)節(jié)實驗模板上調(diào)零電位器RW4,使數(shù)顯表顯示為零(數(shù)顯表的切換開關打到2V檔).關閉主控臺電源.4,拆掉差放調(diào)零的連接線,即將差放正,負輸入對地短接的線拆掉.圖3-1 應變式傳感器安裝示意圖圖3-2 全橋性能實驗接線圖5,根據(jù)圖3-2接線.R1,R2,R3,R4為實驗模板左上方的應變片,注意將受力性質(zhì)相同的兩應變片接入電橋?qū)?

13、不同的接入鄰邊.接入橋路電源±4V,調(diào)節(jié)電橋調(diào)零電位器RW1,使數(shù)顯表顯示為0.000.(數(shù)顯表的切換開關打到2V檔).6,在應變托盤上放置一只砝碼,讀取數(shù)顯表數(shù)值,逐個增加砝碼個數(shù),每增加一個砝碼讀取相應的數(shù)顯表值,直到十個砝碼全部加完.記下實驗結(jié)果并填入下表,關閉電源.重量(g)20g40g60g80g100g120g140g160g180g200g電壓(v)7,根據(jù)上表計算系統(tǒng)靈敏度S3=U/W(U輸出電壓變化量,W重量變化量)和非線性誤差:f1=m/yF·S ×100%.式中m為輸出值(多次測量時為平均值)與擬合直線的最大偏差.yF·S滿量程輸出

14、平均值,此處為200g.七,實驗報告在實驗報告中填寫實驗報告三,詳細記錄實驗過程中的原始記錄(數(shù)據(jù),圖表,波形等)并結(jié)合原始記錄進一步理解實驗原理.八,實驗思考題如果不考慮應變片的受力方向,結(jié)果會怎樣 實驗四 壓阻式壓力傳感器的壓力測量實驗一,實驗目的了解擴散硅壓阻式壓力傳感器測量壓力的原理和方法.二,實驗內(nèi)容擴散硅壓阻式壓力傳感器測量壓力的原理和方法.三,實驗儀器壓力源(已在主控臺),壓力表,壓阻式壓力傳感器,壓力傳感器實驗模板,流量計,三通連接導管,數(shù)顯單元,直流穩(wěn)壓源±4V,±15V.四,實驗原理擴散硅壓阻式壓力傳感器在單晶硅的基片上擴散出P型或N型電阻條,接成電橋.

15、在壓力作用下根據(jù) 1,按圖6-1將電容傳感器裝于電容傳感器實驗模板上. 圖6-1 電容傳感器安裝示意圖2,按圖6-2將電容傳感器引線插頭插入實驗模板的插座中(電容傳感器兩根黃色引線接電容模塊插孔1,插孔2;黑色引線接插孔3).圖6-2 電容傳感器實驗接線圖3,將電容傳感器實驗模板的輸出端Vo1與數(shù)顯表單元Vin相接(插入主控臺Vin孔),RW調(diào)節(jié)到中間位置,顯示選擇置于"2V"檔.4,電容模塊接入±15V電源,旋動測微頭推進電容傳感器動極板至中間位置,使電壓數(shù)顯表顯示為最小值.5,旋動測微頭,每間隔0.5mm記下位移X與輸出電壓值,填入下表: X(mm)0.51.

16、01.52.02.53.03.54.04.55.0V(v)6,根據(jù)上表數(shù)據(jù)計算電容傳感器的系統(tǒng)靈敏度S和非線性誤差f.七,實驗報告在實驗報告中填寫實驗報告六,詳細記錄實驗過程中的原始記錄(數(shù)據(jù),圖表,波形等)并結(jié)合原始記錄進一步理解實驗原理.八,實驗思考題本實驗中的電容傳感器是什么結(jié)構 該結(jié)構有什么特點 實驗七 直流激勵時霍爾式傳感器位移特性實驗一,實驗目的了解霍爾式傳感器的原理與特性.二,實驗內(nèi)容利用霍爾式傳感器的特性在直流激勵下測量靜態(tài)位移.三,實驗儀器霍爾傳感器實驗模板,霍爾傳感器,直流源,測微頭,數(shù)顯單元.四,實驗原理根據(jù)霍爾效應,霍爾電勢UH=KHIB,當霍爾元件處在梯度磁場中運動時

17、,它就可以進行位移測量.五,實驗注意事項1,請務必斷電連線,否則極易燒壞霍爾傳感器.2,注意霍爾傳感器引線的接法:紅線插入插孔1;黑線插入插孔3;藍線插入插孔2;黃線插入插孔4.六,實驗步驟1,將霍爾傳感器按圖7-1安裝.霍爾傳感器與實驗模板的連接按圖7-2進行.將模塊右上角+15V,-15V,地和主控臺上的+15V,-15V,地用導線相連. 2,將主控臺上的電壓選擇置于±4V檔,并將±4V引入到模塊中,連線圖如7-2所示.將傳感器的引線插入插孔中,紅線插入插孔1;黑線插入插孔3;藍線插入插孔2;黃線插入插孔4.3,開啟電源,電壓表選擇置于2V檔.調(diào)節(jié)RW1使數(shù)顯表顯示最小

18、,進一步調(diào)節(jié)測微頭使數(shù)顯表顯示為最小值.此值為最小不等位電勢(約為幾百個毫伏).圖7-1 霍爾傳感器安裝示意圖圖7-2 霍爾傳感器位移直流激勵實驗接線圖4,旋轉(zhuǎn)測微頭,使其偏離最小不等位電勢,直到電壓表的值有明顯變化開始計數(shù).即旋轉(zhuǎn)測微頭,每轉(zhuǎn)動0.2mm記下一個讀數(shù),直到讀數(shù)近似不變,將讀數(shù)填入下表: X(mm)0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0V(v)5,根據(jù)上表作出V-X曲線,計算不同線性范圍時的靈敏度和非線性誤差.七,實驗報告在實驗報告中填寫實驗報告七,詳細記錄實驗過程中的原始記錄(數(shù)據(jù),圖表,波形等)并結(jié)合原始記錄進一步理解實驗原理.八,實驗思考題霍爾傳感器

19、的特點 實驗八 交流激勵時霍爾式傳感器的位移實驗一,實驗目的了解交流激勵下霍爾片的特性.二,實驗內(nèi)容利用霍爾式傳感器的特性在交流激勵下測量靜態(tài)位移.三,實驗儀器霍爾傳感器實驗模板,霍爾傳感器,相敏/檢波/濾波模塊,雙線示波器,直流源,測微頭,數(shù)顯單元.四,實驗原理交流激勵時霍爾式傳感器與直流激勵一樣,基本工作原理相同,不同之處是測量電路.五,實驗注意事項1,請務必斷電連線,否則極易燒壞霍爾傳感器.2,音頻振蕩器的信號必須從LV輸出端輸出.3,傳感器引線接法:紅線插入插孔1;黑線插入插孔3;藍線插入插孔2;黃線插入插孔4.六,實驗步驟1,將霍爾傳感器按圖8-1安裝.實驗模板上連線見圖8-2.圖8

20、-1 霍爾傳感器安裝示意圖圖8-2 交流激勵時霍爾傳感器位移實驗接線圖2,將傳感器引線插入對應的插孔中:紅線插入插孔1;黑線插入插孔3;藍線插入插孔2;黃線插入插孔4,注意插孔3還要接地.3,調(diào)節(jié)音頻振動器頻率和幅度旋鈕,從Lv輸出,用示波器測量使電壓輸出頻率為1KHz(在1KHz左右即可,并不要求嚴格的1KHz),電壓峰-峰為4V(注意電壓過大會燒壞霍爾元件),將該音頻信號引入電路中.4,利用示波器觀察相敏檢波器輸出,旋轉(zhuǎn)移相單元電位器RW和相敏檢波電位器RW,使示波器顯示全波整流波形,且數(shù)顯表顯示相對的電壓值;將RW2逆時針旋到底,來回調(diào)節(jié)測微頭使電壓表顯示的值最小(該值即為霍爾傳感器的最

21、小不等位電勢,約為幾百個毫伏).5,調(diào)節(jié)測微頭使霍爾傳感器產(chǎn)生一個較大位移,使其偏離最小不等位電勢,然后旋動測微頭記下每轉(zhuǎn)動0.2mm時讀數(shù),填入下表: X(mm)0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0V(v)7,根據(jù)上表作出V-X曲線,計算不同量程時的非線性誤差.七,實驗報告在實驗報告中填寫實驗報告八,詳細記錄實驗過程中的原始記錄(數(shù)據(jù),圖表,波形等)并結(jié)合原始記錄進一步理解實驗原理.八,實驗思考題1,從本實驗中如何判斷不等位電勢 2,霍爾元件的測量誤差的補償方法有哪幾種 實驗九 霍爾測速實驗一,實驗目的了解霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的應用.二,實驗內(nèi)容用霍爾傳感器測量電機轉(zhuǎn)速.三

22、,實驗儀器霍爾轉(zhuǎn)速傳感器,直流源+5V,轉(zhuǎn)動源2-24V,轉(zhuǎn)動源單元,數(shù)顯單元的轉(zhuǎn)速顯示部分.四,實驗原理利用霍爾效應表達式:UH=KHIB,當被測圓盤上裝上N只磁性體時,圓盤每轉(zhuǎn)一周磁場就變化N次.每轉(zhuǎn)一周霍爾電勢就同頻率相應變化,輸出電勢通過放大,整形和計數(shù)電路就可以測量被測旋轉(zhuǎn)物的轉(zhuǎn)速.五,實驗注意事項1,一定要將霍爾傳感器的探頭對準磁鋼反射面.2,由于轉(zhuǎn)速表內(nèi)部結(jié)構的問題,電機實際轉(zhuǎn)速=轉(zhuǎn)速表顯示值/6.六,實驗步驟1,根據(jù)圖9-1,將霍爾轉(zhuǎn)速傳感器裝于傳感器支架上,探頭對準反射面內(nèi)的磁鋼.圖9-1 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器安裝圖2,將霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的電源端(紅色接線端)接主控臺的+5V電源.3

23、,將霍爾轉(zhuǎn)速傳感器輸出端(黃色接線端)插入數(shù)顯單元Fin端,藍色接線端接地.4,將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)中的+2V-24V轉(zhuǎn)速電源接入三源板的轉(zhuǎn)動電源插孔中.5,將數(shù)顯單元上的開關撥到轉(zhuǎn)速檔.6,調(diào)節(jié)+2V-24V電壓使轉(zhuǎn)動速度變化.觀察數(shù)顯表轉(zhuǎn)速顯示的變化.7,由于轉(zhuǎn)速表內(nèi)部結(jié)構的問題,電機實際轉(zhuǎn)速=轉(zhuǎn)速表顯示值/6.七,實驗報告在實驗報告中填寫實驗報告九,詳細記錄實驗過程中的原始記錄(數(shù)據(jù),圖表,波形等)并結(jié)合原始記錄進一步理解實驗原理.八,實驗思考題如果實驗裝置上用了12只磁鋼,則電機的轉(zhuǎn)速和頻率之間有和關系 實驗十 電渦流傳感器位移實驗一,實驗目的了解電渦流傳感器測量位移的工作原理和特性.二,實驗內(nèi)

24、容用鐵圓片檢測電渦流傳感器的位移特性.三,實驗儀器電渦流傳感器實驗模板,電渦流傳感器,直流電源,數(shù)顯單元,測微頭,鐵圓片.四,實驗原理電渦流式傳感器由平面線圈和金屬渦流片組成,當線圈中通以高頻交變電流后,與其平行的金屬片上感應產(chǎn)生電渦流,電渦流的大小影響線圈的阻抗Z,而渦流的大小與金屬渦流片的電阻率,導磁率,厚度,溫度以及與線圈的距離X有關.當平面線圈,被測體(渦流片),激勵源已確定,并保持環(huán)境溫度不變,阻抗Z只與X距離有關.將阻抗變化經(jīng)渦流變換器變換成電壓V輸出,則輸出電壓是距離X的單值函數(shù).五,實驗注意事項被測體與渦流傳感器測試探頭平面盡量平行,并將探頭盡量對準被測體中間,以減少渦流損失.

25、六,實驗步驟1,根據(jù)圖10-1安裝電渦流傳感器.2,觀察傳感器結(jié)構,這是一個平繞線圈.3,將渦流傳感器輸出線接入實驗模板上標有L的兩端插孔中,作為振蕩器的一個元件.圖10-1 電渦流傳感器安裝示意圖圖10-2 電渦流傳感器位移實驗接線圖4,在測微頭端部裝上鐵質(zhì)金屬圓片,作為電渦流傳感器的被測體.5,將實驗模板輸出端Vo與數(shù)顯單元輸入端Vin相接.數(shù)顯表量程切換到選擇電壓20V檔.6,用連結(jié)導線從主控臺接入15V直流電源接到模板上標有+15V的插孔中.7,使測微頭與傳感器線圈端部接觸,開啟主控臺電源開關,此時數(shù)顯表讀數(shù)為最小,然后每隔0.1mm讀一個數(shù),直到輸出幾乎不變?yōu)橹?將結(jié)果列入下表.X(

26、mm)0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0V(v)8,根據(jù)上表數(shù)據(jù)畫出V-X曲線,根據(jù)曲線找出線性區(qū)域及進行正,負位移測量時的最佳工作點,試計算量程為1mm,3 mm及5mm時的靈敏度和線性度(可以用端基法或其它擬合直線).七,實驗報告在實驗報告中填寫實驗報告十,詳細記錄實驗過程中的原始記錄(數(shù)據(jù),圖表,波形等)并結(jié)合原始記錄進一步理解實驗原理.八,實驗思考題如何提高電渦流傳感器的線性范圍 實驗十一 被測體材質(zhì)對電渦流傳感器特性影響一,實驗目的了解不同的被測體材料對電渦流傳感器性能的影響.二,實驗內(nèi)容用鋁測體和銅測體驗證不同電導率的被測材料對電渦流傳感器的特性影響.三,

27、實驗儀器電渦流傳感器實驗模板,電渦流傳感器,直流電源,數(shù)顯單元,測微頭,鋁測片,銅測片.四,實驗原理渦流效應與金屬導體本身的電阻率和磁導率有關,因此不同的材料就會有不同的性能.五,實驗注意事項傳感器在初始時可能會出現(xiàn)一段死區(qū).六,實驗步驟1,根據(jù)圖11-1安裝電渦流傳感器.2,觀察傳感器結(jié)構,這是一個平繞線圈.3,將渦流傳感器輸出線接入實驗模板上標有L的兩端插孔中,作為振蕩器的一個元件.圖11-1 電渦流傳感器安裝示意圖圖11-2 電渦流傳感器接線圖4,在測微頭端部裝上鋁質(zhì)金屬圓片,作為電渦流傳感器的被測體.5,將實驗模板輸出端Vo與數(shù)顯單元輸入端Vin相接.數(shù)顯表量程切換到選擇電壓20V檔.

28、6,用連結(jié)導線從主控臺接入15V直流電源接到模板上標有+15V的插孔中.7,使測微頭與傳感器線圈端部接觸,開啟主控臺電源開關,此時數(shù)顯表讀數(shù)為最小,然后每隔0.1mm讀一個數(shù),直到輸出幾乎不變?yōu)橹?將結(jié)果列入下表.X(mm)0.10.20.30.40.51.61.71.81.92.0V(v)8,卸下鋁質(zhì)金屬圓片,換上銅質(zhì)金屬鋁片,作為電渦流傳感器的被測體.9,使測微頭與傳感器線圈端部接觸,開啟主控臺電源開關,此時數(shù)顯表讀數(shù)為最小,然后每隔0.1mm讀一個數(shù),直到輸出幾乎不變?yōu)橹?將結(jié)果列入下表.X(mm)0.10.20.30.40.51.61.71.81.92.0V(v)10,根據(jù)表11-1和

29、表11-2分別計算量程為1mm和2mm時的靈敏度和非線性誤差(線性度).七,實驗報告在實驗報告中填寫實驗報告十一,詳細記錄實驗過程中的原始記錄(數(shù)據(jù),圖表,波形等)并結(jié)合原始記錄進一步理解實驗原理.八,實驗思考題分析鐵測片,鋁測片,銅測片哪一個的靈敏度高,為什么 實驗十二 光纖傳感器的位移特性實驗一,實驗目的了解光纖位移傳感器的工作原理和性能.二,實驗內(nèi)容用傳光型光纖測位移.三,實驗儀器光纖傳感器,光纖傳感器實驗模板,數(shù)顯單元,測微頭,直流源,反射面(用電渦流傳感器的鐵測片做反射面).四,實驗原理本實驗采用的是傳光型光纖,它由兩束光纖混合后,組成Y型光纖,半園分布即雙D型一束光纖端部與光源相接

30、發(fā)射光束,另一束端部與光電轉(zhuǎn)換器相接接收光束.兩光束混合后的端部是工作端亦稱探頭,它與被測體相距X,由光源發(fā)出的光纖傳到端部出射后再經(jīng)被測體反射回來,另一束光纖接收光信號由光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電量,而光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的電量大小與間距X有關,因此可用于測量位移.五,實驗注意事項1,實驗時注意光纖探頭與反射面保持平行,調(diào)整光纖探頭使其位于反射面的圓心上.2,實驗前應用紙巾擦拭反射面,以保證反射效果.六,實驗步驟1,根據(jù)圖12-1安裝光纖位移傳感器,二束光纖插入實驗板上的座孔上.其內(nèi)部已和發(fā)光管D及光電轉(zhuǎn)換管T 相接.圖12-1 光纖傳感器安裝示意圖圖12-2光纖傳感器位移實驗接線圖2,將光纖實驗模板輸出

31、端VO1與數(shù)顯單元相連,見圖12-2.3,調(diào)節(jié)測微頭,使探頭與反射面圓平板接觸.4,實驗模板接入±15V電源,合上主控臺電源開關,調(diào)RW使數(shù)顯表顯示值最小,然后微調(diào)測微頭使數(shù)顯表顯示為0.000(電壓選擇置2V檔).5,旋轉(zhuǎn)測微頭,被測體離開探頭,每隔0.05mm讀出數(shù)顯表值,將其填入下表: X(mm)V(v)6,根據(jù)上表數(shù)據(jù),作光纖位移傳感器的位移輸出曲線圖.計算在量程1mm時靈敏度和非線性誤差.七,實驗報告在實驗報告中填寫實驗報告十二,詳細記錄實驗過程中的原始記錄(數(shù)據(jù),圖表,波形等)并結(jié)合原始記錄進一步理解實驗原理.八,實驗思考題根據(jù)實驗步驟(6)中的光纖位移傳感器的位移輸出曲線圖,分析其原理.實驗十三 光電轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速測量實驗一,實驗目的了解光電轉(zhuǎn)速傳感器測量轉(zhuǎn)速的原理及方法.二,實驗內(nèi)容用透射型光電轉(zhuǎn)速傳感器測電機轉(zhuǎn)速.三,實驗儀器光電轉(zhuǎn)速傳感器,直流電源+5V,轉(zhuǎn)動源及