CSY-9XX型传感器系统实验仪实验指南

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)。

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