傳感器與檢測(cè)技術(shù)第二次實(shí)驗(yàn)-wenkub
2022-10-30 09:16:23 本頁(yè)面
【正文】 選擇開關(guān)切換到 20V 擋，檢查接線無(wú)誤后開啟主機(jī)箱電源開關(guān)，記下電壓表讀數(shù)，然后逆時(shí)針調(diào)節(jié)測(cè)微頭微分筒，每隔 讀一個(gè)數(shù)，直到輸出幾乎不變?yōu)橹埂? 三、 實(shí)驗(yàn)器材 主機(jī)箱、電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉㈦姕u流傳感器 、測(cè)微頭、被測(cè)體 (鐵圓片 )。 二、 基本原理 通過(guò)交變電流的線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，當(dāng)金屬體處在交變磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，金屬體內(nèi)產(chǎn)生電流，該電流在金屬體內(nèi)自行閉合，并呈旋渦狀，故稱為渦流。 五、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與分析 頻率以及相應(yīng)的峰峰值 ： f(Hz) 5 7 12 15 17 20 25 V(pp) 5 10 15 20 2502468101214頻率 / h z電壓/v電壓與頻率關(guān)系曲線 與實(shí)驗(yàn)十四電渦流實(shí)驗(yàn)振動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)比較， 可以看出，壓電式傳感器電壓峰峰值變化范圍更大，因此 壓電式傳感器的靈敏度 更 高，測(cè)量結(jié)果更精確。 合上主機(jī)箱電源開關(guān)，調(diào)節(jié)低頻振蕩器的頻率和幅度旋鈕使振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)，觀察低通濾波器輸出波形。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)考慮：傳感器是否與谷物充分接觸、谷物是否均勻的從傳感器之間穿過(guò)，而且要注意直板傳感器的邊緣效應(yīng)。 3. 將主機(jī)箱上的電壓表量程（顯示選擇）開關(guān)達(dá)到 2v 檔，合上主機(jī)箱電源開關(guān)； 旋轉(zhuǎn)測(cè)微頭改變電容傳感器的動(dòng)極板位置使電壓表顯示 0V，再轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微頭（向同一個(gè)方向） 5 圈，記錄此時(shí)測(cè)微頭讀數(shù)和電壓表顯示值，此點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)起點(diǎn)值； 此后，反方向每轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微頭 1 圈即 位移讀取電壓表讀數(shù)，共轉(zhuǎn) 10 圈讀取相應(yīng)的電壓表讀數(shù)。圖中 C C2 是差動(dòng)連接，當(dāng)圖中的圓柱產(chǎn)生 X? 位移時(shí)，電容的變化量為 12 2 2 / l n ( / )C C C x R r??? ? ? ? ? ?，式中 x??2 、 )/ln( rR 為常數(shù)，說(shuō)明 C? 與位移 X? 成正比，配上配套的測(cè)量電路就能測(cè)量位移。 《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》 實(shí)驗(yàn)報(bào)告 專業(yè)： 儀器科學(xué)與工程 評(píng)定成績(jī)：審閱教師： 電容式傳感器的位移實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解電容式傳感器結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn) 二、基本原理 利用平板電容 C＝ ε A／ d 和其它結(jié)構(gòu)的關(guān)系式通過(guò)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和測(cè)量電路可以選擇 ε、 A、 d 中三個(gè)參數(shù)中，保持二個(gè)參數(shù)不變，而只改變其中一個(gè)參數(shù)，則可以有測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)（ ε 變）、測(cè)微小位移（變 d）和測(cè)量距離、液位（變 A）等多種電容傳感器。 電容式位移傳感器 結(jié)構(gòu)示意圖 三、 實(shí)驗(yàn)器材 主機(jī)箱、電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉㈦娙輦鞲衅?、測(cè)微頭。 將數(shù)據(jù)填入表格并作出 V—X 曲線 4. 根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算電容傳感器的系統(tǒng)靈敏度 S 和非線性誤差。 實(shí)驗(yàn) 十一壓電式傳感器振動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn) 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解壓電傳感器的測(cè)量振動(dòng)的原理和方法 二、 基本原理 壓電式傳感器由慣性質(zhì)量塊和受壓的壓電陶瓷片等組成。 用示波器的兩個(gè)通道同時(shí)觀察低通濾波器輸入和輸出波形；在振動(dòng)臺(tái)正常振動(dòng)時(shí)用手指敲擊振動(dòng)臺(tái)，同時(shí)觀察輸出波形的變化。 六、 思考題 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以知道振動(dòng)臺(tái)的自然頻率大致是多少？傳感器輸出波形的相位差大致為多少？ 答 ：根據(jù)實(shí)驗(yàn)曲線可知，振動(dòng)臺(tái)的自然頻率大約為 。渦流的大小與金屬導(dǎo)體的電阻率、導(dǎo)磁率、厚度、線圈激磁電流頻率及線圈與金屬體表面的距離 x 等參數(shù)有關(guān)。 四、 實(shí)驗(yàn)步驟 觀察傳感器結(jié)構(gòu)，這是一個(gè)平繞線圈。將數(shù)據(jù)列入表 格 畫出 VX 曲線，根據(jù)曲線找出線性區(qū)域及正、負(fù)位移測(cè)量時(shí)的最佳工作點(diǎn)（即曲線線性段的中點(diǎn)）。 測(cè)量范圍 1mm： 曲線擬合如下圖： 6 6 . 1 6 . 2 6 . 3 6 . 4 6 . 5 6 . 6 6 . 7 6 . 8 6 . 9 70 . 811 . 21 . 41 . 61 . 82位移 / m m電壓/V電壓與位移的關(guān)系 靈敏度： 1VV?? ， 1X mm?? 所以 / 1 /S V X V m m? ? ? ? 非線性誤差： m a x 0 .0 1 0 5 , 1FSy V y V? ? ? 所以 m a x 10 0% 5%FSyy? ?? ? ? 測(cè)量范圍 3mm： 曲線擬合如下圖： 6 6 . 5 7 7 . 5 8 8 . 5 90 . 511 . 522 . 533 . 544 . 5位移 / m m電壓/V電壓與位移的關(guān)系 靈敏度： ?? ， 3X mm?? 所以 / 1 .0 8 /S U X V m m? ? ? ?。 用電渦流傳感器進(jìn)行非接觸位移測(cè)量時(shí)，如何根據(jù)量程使用選用傳感器？ 答： 要保證所測(cè)量的位移在所選的傳感器量程范圍內(nèi)。電渦流的產(chǎn)生必然要消耗一部分磁場(chǎng)能量，從而改變激磁線圈阻抗，渦流傳感器就是基于這種渦流效應(yīng)制成的。 逆時(shí)針轉(zhuǎn)出壓緊螺母，裝上傳感器安裝支架再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)壓緊螺母并接線。 順時(shí)針慢慢調(diào)節(jié)低頻振蕩器幅度旋鈕，使振蕩器輸出電壓峰峰值為 2V?？梢蕴砑右粋€(gè)峰值采樣電路，將其輸出接到數(shù)顯表，則可以通過(guò)數(shù)顯表的變化來(lái)觀察振動(dòng)強(qiáng)弱變化 當(dāng)振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)頻率一定時(shí)，調(diào)節(jié)低頻振蕩器幅值可以改變振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)幅度，如何利用電渦流傳感器測(cè)量振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)幅度？ 答 ：將輸出值接到示波器，測(cè)量輸出信號(hào)的峰峰值，則此峰峰值對(duì)應(yīng)一個(gè)振動(dòng)幅度。 三、實(shí)驗(yàn)器材 主機(jī)箱、霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉⒒魻杺鞲衅?、測(cè)微頭。 五、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與分析 X(mm) V(V) X(mm) V(V)
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1