直流激励时霍尔式传感器位移特性实验.docx

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1、传感器实验报告动力与机械学院自动化专业2011年5月22日实验名称直流激励时霍尔式传感器位移特性实验指导教师徐老师姓名唐禹年级2008学号2008301470078成绩一、预习部分1．实验目的2．实验基本原理3．主要仪器设备（含必要的元器件、工具）目的和要求：了解霍尔式传感器原理与应用实验原理：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，它的电势会发生变化，利用这一性质可以进行位移测量实验仪器：主机箱霍尔传感器实验模板、霍尔传感器测微头1二、实验操作部分1.实验数据、表格及数据处理2.实验操作过程（可用图表示）3.结论实验步骤：

2、1、霍尔传感器和测微头的安装、使用参阅实验九。按图14示意图接线(实验模板的输出Vo1接主机箱电压表的Vin)，将主机箱上的电压表量程(显示选择)开关打到2V档。图14霍尔传感器(直流激励)位移实验接线示意图2、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。3、以某个方向调节测微头2mm位移，记录电压表读数作为实验起始点；再反方向调节测微头每增加0.2mm记下一个读数(建议做4mm位移)，将读数填入表14。4、实验完毕，关闭电源。数据处理：数据记录表格：位移mm00.20.40.60.81.01.21.41

3、.61.82.0电压mv-1.593-1.430-1.266-1.093-0.941-0.776-0.619-0.469-0.306-0.161-0.001位移mm2.22.42.62.83.03.23.43.63.84.0电压mv0.1530.3040.4690.6230.7900.9541.1211.3041.4751.665由表中实验所得数据绘制如下的电压--位移特性曲线，计算不同测量范围时的灵敏度和非线性误差。电压--位移特性曲线：实验数据处理表格—使用Excel处理绘图3）灵敏度分析：灵敏度定义为测量元件的输出y相对于其输入x的变化率，故而全桥电

4、路中金属箔应变片的灵敏度为：而由绘制的曲线可知S=0.8006，近似为一个常数。4）非线性误差：由上面计算可得U=SXèU=0.8006X-1.5916≈0.8*(X-2)于是计算可得：U(0)=-1.6V,U(1.0)=-0.8V,U(2.0)=0V,U(3.0)=0.8V,U(4.0)=1.6V,由此可得在各处的非线性误差为：E(0)=0.007V,E(1.0)=0.004V,E(2.0)=0.001V,E(3.0)=0.01V,E(4.0)=0.65V由上面的非线性误差计算可以得出如下结论：在越远离平衡点(2.0mm)处的非线性误差越大，测量结果的非

5、线性越明显，测量结果也就越不准确！2三、实验效果分析（包括仪器设备等使用效果）误差分析：实验中难免会有误差，本实验的误差主要来源于试验台数显表电压读数的相对不准确，同时，外界的电磁波对霍尔传感器的影响也会带来实验的误差。试验中对于平衡点的获取也会对结果造成一定的影响。人眼对测微仪的读书同样会带来误差，这是在实验中不可避免的。注意事项：只有一点，就是注意在测量的过程中不要中途改变测量的方向，直到测量完完整的一边后在反向测量。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：由霍尔传感器的工作原理可知，UH＝KHIB；也就是说霍尔元件实际感

6、应的是元件所在位置的磁场的强度B的大小(在电流I一定的情况下)。由上述分析即可得知，实验中霍尔元件位移的线性性实际上反映了空间磁场的线性分布！也就是说它揭示了元件测量处磁场的线性分布！教师评语指导教师年月日教务部制表