涡流传感器最大的特点是 ，传感器与被测体间有一个最佳初始工作点。这里采用的变换电路是一种 。实验完毕关闭主、副电源。

Ｘ(mm) Vp-p(v) V(v) 注意事项：

被测体与涡流传感器测试探头平面尽量平行，并将探头尽量对准被测体中间，以减少涡流损失。

实验十八 被测体材料对电涡流传感器特性的影响

实验目的：了解被测体材料对涡流传感器性能的影响。

所需单元及部件：涡流传感器、涡流变换器、铁测片、F／V表、测微头、铝测片、振动台、主、副电源。 实验步骤：

（１） 安装好涡流传感器，调整好位置。装好测微头。 （２） 按图１８接线，检查无误，开启主、副电源。

图１８

（３） 从传感器与铁测片接触开始，旋动测微头改变传感器与被测体的距离，记录F表读数，到出

现明显的非线性为止，然后换上铝测片重复上述过程，结果填入下表（建议每隔0.05mm读数）：

X(mm) V铝(v) V铁(v) 根据所得结果，在同一座标纸上画出被测体为铝和铁的两条Ｖ－Ｘ曲线，照实验二十二的方法计算灵敏度与线性度，比较它们的线性范围和灵敏度。关闭主、副电源。

可见，这种电涡流式传感器在被测体不同时必须重新进行 工作。 注意事项：

（１） 传感器在初始时可能为出现一段死区。

（２） 此涡流变换线路属于变频调幅式线路，传感器是振荡器中一个元件，因此材料与传感器输出

特性之间的关系与定频调幅式线路不同。

实验十九 电涡流式传感器的应用－振幅测量

实验目的：了解电涡流式传感器测量振动的原理和方法 所需单元及部件：

电涡流传感器、涡流变换器、差动放大器、电桥、铁测片、直流稳压电源、低频振荡器、激振线圈、F

／V表、示波器、主、副电源。

有关旋钮的初始位置:差动放大器增益置最小（逆时针到底），直流稳压电源置４Ｖ档。 实验步骤：

（１） 转动测微器，将振动平台中间的磁铁与测微头分离，使梁振动时不至于再被吸住（这时振动

台处于自由静止状态），适当调节涡流传感器头的高低位置（目测），以实验二十三的结果（线性范围的中点附近为佳）为参考。

（２） 根据图１９的电路结构接线，将涡流传感器探头、涡流变换器、电桥平衡网络、差动放大器、

F／V表、直流稳压电源连接起来，组成一个测量线路（这时直流稳压电源应置于±4Ｖ档），F／V表置20V档,开启主、副电源。

图１９

（３） 调节电桥网络，使电压表读数为零。

（４） 去除差动放大器与电压表连线，将差动放大器的输出与示波器连起来，将F／V表置２ＫＨＺ

档，并将低频振荡器的输出端与频率表的输入端相连。

（５） 固定低频振荡器的幅度旋钮至某一位置（以振动台振动时不碰撞其他部件为好），调节频率，

调节时用频率表监测频率，用示波器读出峰峰值填入下表，关闭主、副电源。 Ｆ（ＨＺ） Ｖ（Ｐ－Ｐ） 思考：

（１） 根据实验结果，可以知道振动台的自振频率大致为多少？

（２） 如果已知被测梁振幅为0.2mm，传感器是否一定要安装在最佳工作点？ （３） 如果此传感器仅用来测量振动频率，工作点问题是否仍十分重要？

3HZ 25HZ 实验二十 电涡传感器应用－电子秤之三

实验目的：了解电涡流传器在静态测量中的应用。

所需单元及部件：涡流传感器、涡流变换器、F／V表、砝码、差动放大器、电桥、铁测片、主、副电源。

有关旋钮初始位置：电压表置２０Ｖ档，差动放大器增益旋至最小。 实验步骤：

（１） 按图１７的电路接线。

（２） 调整传感器的位置，使其处于线性范围的终点距离附近处（与被测体之间的距离为线性终端

处附近，目测）。

（３） 开启主、副电源，调整电桥单元上的电位器Ｗ１，使电压表为零。 （４） 在平台上放上砝码，读出表头指示值，填入下表：

Ｗ(g) V(v) （５） 在平台上放一重物，记上电压表读,根据实验数据作出Ｖ－Ｗ曲线，计算灵敏度及重物的重量。 说明：差动放大器的增益适当，视指示而定。 注意事项：

（１） 砝码重物不得使位移超出线性范围。 做此实验应与电子秤之一、之二相比较。

实验二十一 霍尔式传感器的特性—直流激励

实验目的： 了解霍尔式传感器的原理与特性。

所需单元及部件：霍尔片、磁路系统、电桥、差动放大器、F／V表、直流稳压电源、测微头、振动平台、主、副电源。

有关旋钮初始位置：差动放大器增益旋钮打到最小，电压表置２０Ｖ档，直流稳压电源置２Ｖ档，主、副电源关闭。 实验步骤：

（１） 了解霍尔式传感器的结构及实验仪上的安装位置，熟悉实验面板上霍尔片的符号。霍尔片安

装在实验仪的振动圆盘上，两个半圆永久磁钢固定在实验仪的顶板上，二者组合成霍尔传感器。 （２） 开启主、副电源将差动放大器调零后，增益置最小，关闭主电源，根据图2１接线，Ｗ１、r

为电桥单元的直流电桥平衡网络。

图2１

（３） 装好测微头，调节测微头与振动台吸合并使霍尔片置于半圆磁钢上下正中位置。 （４） 开启主、副电源调整Ｗ１使电压表指示为零。

（５） 上下旋动测微头，记下电压表的读数，建议每0.1mm读一个数，将读数填入下表：

X(mm) V(V) X(mm) V(v) 作出Ｖ－Ｘ曲线指出线性范围，求出灵敏度，关闭主、副电源。

可见，本实验测出的实际上是磁场情况，磁场分布为梯度磁场与磁场分布有很大差异，位移测量的线性度，灵敏度与磁场分布有很大关系。

（6）实验完毕关闭主、副电源，各旋钮置初始位置。 注意事项：

（１） 由于磁路系统的气隙较大，应使霍尔片尽量靠近极靴，以提高灵敏度。 （２） 一旦调整好后，测量过程中不能移动磁路系统。 （３） 激励电压不能过大，以免损坏霍尔片。

实验二十二 霍尔式传感器的应用—电子秤之四

实验目的：了解霍尔式传感器在静态测量中的应用。 所需单元及部件：

霍尔片、磁路系统、差动放大器、直流稳压电源、电桥、砝码、F／V表（电压表）、主、副电源、振动平台。

有关旋钮初始位置：直流稳压电源２Ｖ，电压表２Ｖ档，主、副电源关闭。 实验步骤：

（１） 开启主、副电源将差动放大器调零，关闭主、副电源。 （２） 调节测微头脱离平台并远离振动台。

（３） 按图2１接线，开启主、副电源，将系统调零。 （４） 差动放大器增益调至最小位置，然后不再改变。 （５） 在称重平台上放上砝码，填入下表：

W(g) V(v) 量。 注意事项：

（１） 此霍尔传感器的线性范围较小，所以砝码和重物不应太重。 （２） 砝码应置于平台的中间部分。

(６)在平面上放一个未知重量之物，记下表头读数。根据实验结果作出Ｖ－Ｗ曲线，求得未知重

实验二十三 霍尔式传感的特性—交流激励

实验目的：了解交流激励霍尔片的特性 所需单元及部件：

霍尔片、磁路系统、音频振荡、差动放大器、测微头、电桥、移相器、相敏检敏、低通滤波器、主、副电源、电压表、示波器、振动平台。

有关旋钮初始位置：音频振荡器１ＫＨＺ，放大器增益最大，主、副电源关闭。 实验步骤：

（１） 开启主、副电源将差放调零，关闭主、副电源。

（２） 调节测微头脱离振动平台并远离振动台。按图2３接线，开启主、副电源，将音频振荡

器的输出幅度调到5Vp-p值，差放增益置最小。利用示波器和F／V表按照实验十的方法调整好W1、W2及移相器。再转动测微头，使振动台吸合并继续调节测微头使Ｆ／Ｖ表显示零（F／V表置20V档）。