文档介绍：实验四、涡流、霍尔与光电传感器应用
I 电涡流传感器位移实验
一、实验目的:了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。
二、基本原理:通过交变电流的线圈产生交变磁场,当金属体处在交变磁场时,根据电磁感应原理,金属体内产生电流,该电流在金属体内自行闭合,并呈旋涡状,故称为涡流。涡流的大小与金属导体的电阻率、导磁率、厚度、线圈激磁电流频率及线圈与金属体表面的距离x等参数有关。电涡流的产生必然要消耗一部分磁场能量,从而改变激磁线线圈阻抗,涡流传感器就是基于这种涡流效应制成的。电涡流工作在非接触状态(线圈与金属体表面不接触),当线圈与金属体表面的距离x以外的所有参数一定时可以进行位移测量。
三、需用器件与单元:主机箱、电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、测微头、被测体(铁圆片)。
四、实验步骤:
观察传感器结构,这是一个平绕线圈。根据图19安装测微头、被测体、电涡流传感器并接线。
图19 电涡流传感器安装、按线示意图
2、调节测微头使被测体与传感器端部接触,将电压表显示选择开关切换到20V档,检查接线无误后开启主机箱电源开关,记下电压表读数,,直到输出几乎不变为止。将数据列入表19。
表19电涡流传感器位移X与输出电压数据
X(mm)
V(v)
3、根据表19数据,画出V-X曲线,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(即曲线线性段的中点),试计算测量范围为1mm与3 mm时的灵敏度和线性度(可以用端基法或其它拟合直线)。实验完毕,关闭电源。
五、思考题:(任选两题)
1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关,如果需要测量±5mm的量程应如何设计传感器?
2、用电涡流传感器进行非接触位移测量时,如何根据量程选用不同的传感器。
3、为什么电涡流式传感器被归类为电感式传感器?它属于自感式,还是互感式?它常有哪些方面的应用?
II 霍尔测速实验
一、实验目的:了解霍尔转速传感器的应用。
二、基本原理:利用霍尔效应表达式:UH=KHIB,当被测圆盘上装上N只磁性体时,圆盘每转一周磁场就变化N次。每转一周霍尔电势就同频率相应变化,输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转物的转速。
三、需用器件与单元:主机箱、霍尔转速传感器、转动源。
四、实验步骤:
1、根据图16将霍尔转速传感器安