实验一位移测量实验指导书

《实验一位移测量实验指导书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实验一位移测量实验—＞实验目的：1.了解电容式传感器结构及其特点2.了解霍尔式传感器原理与应用3.了解电涡流传感器的工作原理利性能4.了解光纤位移传感器的工作原理和性能。二、基本原理：利用平板电容C=eA/d和其它结构的关系式通过相应的结构利测量电路可以选择£、A、d中三个参数中，保持二个参数不变，而只改变其中一个参数，则可以有测谷物干燥度（£变）、测微小位移（变d）和测量液位（变A）等多种电容传感器。根据霍尔效应，霍尔电势Uh=KhIB,当霍尔元件处在梯度磁场中运动时，它就可以进行位移测量。通以髙频电流的线圈产生磁

2、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。传光型光纤，它由两束光纤混合厉，组成Y型光纤，半园分布即双D型一束光纤端部与光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接收光束。两光束混合后的端部是工作端亦称探头，它与被测体相距X,由光源发出的光纤传到端部出射厉再经被测体反射冋来，另一束光纤接收光信号由光电转换器转换成电量，而光电转换器转换的电量大小与间距X有关，因此可用于测量位移。三、实验所需部件：电容传感器、电容传感器实验模板、霍尔传感器实验模板、霍尔

3、传感器、电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、光纤传感器、光纤传感器实验模板、测微头、数显单元、直流稳压源、导线若干。四、实验步骤:1、按图1—1安装示意图将测微头和电容传感器装于电容传感器模板上。将传感器引线插头插入实验模板的插座中。2、将电容传感器实验模板的输出端Vol与数显表单元M相接（插入主控箱“孔）,Rw调节到中间位置。接主控箱数显表图1—1电容传感器位移实验接线图3、接入土15V电源旋动测微头推进电容器传感器动极板位置，每间隔0・2mm记下位移X与输出电压值V,填入表1—1。表1—1电容式传感器位移X与输出

4、电压VX(mm)V(mv)根据表（1-1）数据，计算电容传感器的系统灵敏度S和非线性误差片。4、霍尔传感器按图1一2安装。将传感器引线插头插入实验模板的插.座中，实验模板的连接按图1一3进行连接。1、3为电源±4V,2、4为输出。5、开启电源，调节测微头使霍尔片在磁钢屮问位置，再调节Rwi使数显表指示为零。6、测微头向轴向方向推进，每转动0.2mmIC下一个读数，直到读数近似不变，将读数填入表l-2o测微头图1—2崔尔传感器女装示意图表1—2崔尔传感器位移X与输出电压VX(mm)V(mv)作出V—X曲线，计算不同线性

5、范围时的灵敏度和非线性谋差。图1—3崔尔传感器位移一一直流激励实验接线图7、根据图1—4安装电涡流传感器。8、观察传感器结构，这是一个平绕线圈。9、将电涡流传感器输出线接入实验模板上标冇L的两端插孔中，作为振荡器的一个元件,见图1一5。10、在测微头端部装上铁质金属I员【片，作为电涡流传感器的被测体。图1一4电涡流传感器安装示意图接主控箱电源输出+15v接主控箱数显表图1—5电涡流传感器位移实验接线图11、将实验模板输出端V。与数显单元输入端Vi相接。数显表量程切换开关选择电压20Vo12、从主控台接入+15V直流电

6、源到实验模板上标有+15V的插孔屮。13、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，直到输出儿乎不变为止。将结果列入表1—3。表1—3电涡流传感器位移X与输出电压VX(mm)V(v)14、将原铁圆片换成铜圆片，重复上述步骤，进行被测体为铜圆片时的位移特性测试，记入表1—4。表1—4被测体为铜圆片时的位移与输出电压数据X(mm)V(v)15、据表1—3、1—4数据，画出V—XI1B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、3mm及

7、5mm时的灵敏度和线性度。16、根据图1—6安装光纤位移传感器，二束光纤插入实验板上的座孔上。其内部已和发光管D及光电转换管T相接。图1—6光纤传感器安装示意图17、将光纤实验模板输出端V。】与数显单元相连，见图1—7。接主控箱数显表接主控箱电源输出图1—7光纤传感器位移实验接线图18、调节测微头，使探头与反射面【员I平板接触。19、实验模板接入±15V电源，合上主控箱电源开关，调Rw使数显表显示为零。20、旋转测微头，被测体离开探头，每隔0.1mm读出数显表值，将其填入表1—5。农1—5光纤位移传感器输出电压与位移

8、数据X(mm)V(v)根据表1—5数据，作光纤位移传感器的位移特性，计算在量程1mm时灵敏度和非线性误差。五、思考题：1、木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？2、当被测体为非金属材料如何利用电涡流传感器进行测试？3、在电涡流传感器测位移的实验中如果将铜圆片换成铝圆片，在相同的条件下输出的电压与原来相比是1）偏人2）偏小3）—