位移测量传感器实验报告.docx

1 宿州学院传感器实验报告学院机械与电子工程学院班级姓名学号 2 位移测量实验一、实训目的: 1. 测量微位移 2. 测量小位移 3. 测量大位移二、实训仪器: 电涡流传感器、铁圆盘、电涡流传感器模块、测微头、直流稳压电源、数显直流电压表、测微头,实训台、差动变压器模块、测微头、差动变压器、示波器(自备), 霍尔传感器模块、霍尔传感器、测微头、直流电源、数显电压表。三、相关原理: 利用差动变压器测量动态参数与测量位移的原理相同,不同的是输出为调制信号要经过检波才能观测到所测动态参数。通过高频电流的线圈产生磁场,当有导电体接近时,因导电体涡流效应产生涡流损耗, 而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关,因此可以进行位移测量。根据霍尔效应, 霍尔电势 U H =K H IB , 其中 K H 为灵敏度系数, 由霍尔材料的物理性质决定, 当通过霍尔组件的电流 I 一定, 霍尔组件在一个梯度磁场中运动时, 就可以用来进行位移测量。四、实验内容与操作步骤: 1 .将差动变压器按图 28-1 安装在三源板的振动源单元上。图 28-1 2 .将差动变压器的输入输出线连接到差动变压器模块上,并按图 28-2 接线。 3 图 28-2 3. 检查接线无误后, 合上实训台电源开关, 用示波器观察音频振荡器“0 0”输出端信号峰-峰值,调整音频振荡器幅度旋钮使 Vp-p=2V 。 4 .用示波器观察相敏检波器输出,调整传感器连接支架高度,使示波器显示的波形幅值为最小。用“紧定旋钮”固定。 5 .仔细调节 R W1和R W2 使相敏检波器输出波形幅值更小,基本为零点。 6 .振动源“低频输入”接振荡器“低频输出”,调节低频输出幅度旋钮和频率旋钮,使振动平台振荡较为明显。分别用示波器观察放大器 Uo1 、相敏检波器的 Uo2 及低通滤波器的 Uo3 的波形。 7 .保持低频振荡器的幅度不变,改变振荡频率,用示波器观察低通滤波器的输出,读出峰-峰电压值,记下实验数据,填入下表 28-1表 28-1 X ( mm ) 0 U O (V) 1 .按下图 15-1 安装电涡流传感器。 X( mm ) 0 - - - - U O (V) 4 图 15-1 2 .在测微头端部装上铁质金属圆盘,作为电涡流传感器的被测体。调节测微头,使铁质金属圆盘的平面贴到电涡流传感器的探测端,固定测微头。图 15-2 3 .传感器连接按图 15-2 ,将电涡流传感器连接线接到模块上标有“”的两端, 实验范本输出端 Uo 与数显单元输入端 U i 相接。数显表量程切换开关选择电压 20V 档, 模块电源用连接导线从主控台接入+ 15V 电源。 4. 合上主控台电源开关, 记下数显表读数, 然后每隔 读一个数, 直到输出几乎不变为止。将结果列入下表 15-1 。 X ( mm ) 10 U O (V) 表 15-1 5 X ( mm ) 10 U O (V) 0