传感器的位移测量实验.doc

位移测量实验报告专业班级姓名实验仪器编号实验日期实验目的掌握常用的位移传感器的测量原理、特点及使用,并进行静态标定。实验仪器CSY10B型传感器系统实验仪。三、实验内容(一)电涡流传感器测位移实验·1、测量原理扁平线圈中通以交变电流,与其平行的金属片中产生电涡流。电涡流的大小影响线圈的阻抗Z。Z=f(ρ,μ,ω,x)。不同的金属材料有不同的ρ、μ,线圈接入相应的电路中,用铁、铝两种不同的金属材料片分别标定出测量电路的输出电压U与距离x的关系曲线。2、测试系统组建电涡流线圈、电涡流变换器(包括振荡器、测量电路及低通滤波输出电路)、测微头、电压表、金属片。3、试验步骤①安装传感器测微头;②连接电路;③依次用铁片、铝片进行位移测量。X/…U(V),铁片U(V),铝片X/mmU(V)铁片U(V)铝片X/mmU(V)铁片U(V)铝片X/mmU(V)铁片U(V)铝片4、数据分析与讨论画出输入输出关系曲线,确定量程,非线性误差,在测量范围内计算灵敏度,进行误差分析。(二)光纤传感器测位移实验1、测量原理反射式光纤传感器属于结构型,工作原理如图。反射式位移传感器原理当发光二极管发射红外光线经光纤照射至反射体,被反射的光经接收光纤至光电元件。经光电元件转换为电信号。经相应的测量电路测出照射至光电元件的光强的变化。2、组建测试系统光纤、光电元件、发光二级管、光电变换测量电路、数字电压表、反射体(片)、测微头。3、实验步骤①观察光纤结构;②安装光纤探头、反射片;③连接电路;④旋动测微仪测位移。X(mm) (V)``X(mm) U(V)``X(mm)U(V)``X(mm) U(V)``4、数据分析与讨论画出输入输出关系曲线,确定量程,非线性误差,在测量范围内计算灵敏度,进行误差分析。(三)电容式传感器测位移实验1、测量原理电容式传感器是将被测物理量转换成电容量的变化来实现测量的。本实验采用的电容式传感器为二组固定极片与一组动极片组成二个差动变化的变面积型平行极板电容式传感器。。电容式位移传感器测量系统方框图:2、组建测试系统需用器件与单元:机头中的振动台、测微头、电容传感器;显示面板中的电压表;调理电路面板传感器输出单元中的电容;调理电路单元中的电容变换器(包括了振荡电路、测量电路和低通滤波电路在内)、差动放大器。3、实验步骤1)、接线。调节测微头的微分筒使测微头的测杆端部与振动台吸合,再逆时针调节测微头的微分筒(振动台带动电容传感器的动片阻上升),直到电容传感器的动片组与静片组上沿基本平齐为止(测微头的读数大约为20mm左右)作为位移的起始点。2)、检查接线无误后,合上主、副电源开关,读取电压表显示值为起始点的电压,填入下表中。3)、仔细、缓慢地顺时针调节测微头的微分筒一圈△X=,填入下表中,以后,每调节测微头的微分筒一圈△X=。X(mm)U(V)X(mm)U(V)4、数据分析与讨论根据表的数据作出△X—U实验曲线,在实验曲线上截取线性比较好的线段作为测量范围并在测量范围内计算灵敏度S=△U/△X与线性度。实验完毕,关闭所有电源开关。(四)霍尔片测位移实验(选做)1、基本原理如图,把一块宽为b,厚为d的P型半导体