機械工程測試技術(shù)實驗指導(dǎo)書(編輯修改稿)
2025-04-22 01:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 元件移動方向的磁場梯度越均勻，霍爾電勢與位移的關(guān)系越接近線性。 2)直流、交流激勵下霍爾傳感器的位移特性 霍爾傳感器是由兩個半圓形永久磁鋼組成梯度磁場，位于梯度磁場中的霍爾元件—霍爾片通過底座與被測振動臺相連。當(dāng)霍爾片通以恒定電流時，霍爾元件就有電壓輸出。改變振動臺的位置，霍爾片就在梯度磁場中上、下移動，輸出的霍爾電勢 V 值取決于其在磁5 / 14場中的位移量 Y。交流激勵霍爾元件與直流激勵基本原理相同，不同之處是測量電路。 3)霍爾位移傳感器的振幅測量 利用霍爾式位移傳感器測量動態(tài)參數(shù)與測量位移的原理相同 4)霍爾位移傳感器稱重實驗 利用霍爾式位移傳感器和振動臺加載時懸臂梁產(chǎn)生位移，通過測位移來稱重。 5)霍爾測速傳感器的轉(zhuǎn)速測量 利用霍爾效應(yīng)表達(dá)式： ，當(dāng)被測圓盤上裝上 N 只磁性體時，圓盤每轉(zhuǎn)一HUKIB?周磁場就變化 N 次。每轉(zhuǎn)一周霍爾電勢就同頻率相應(yīng)變化，輸出電勢通過放大、整形和計數(shù)電路就可以測量被測旋轉(zhuǎn)物的轉(zhuǎn)速。 四、實驗步驟及內(nèi)容，根據(jù)圖 2(b)的電路結(jié)構(gòu)，將霍爾式傳感器，直流穩(wěn)壓電源，電橋，差動放大器，電壓表連接起來，組成一個測量線路（這時直流穩(wěn)壓電源應(yīng)置于0V 檔，電壓表應(yīng)置于 20V 檔） 。 W 1R直流穩(wěn)壓電源電橋平衡網(wǎng)絡(luò) 差分放大器V直流電壓表++ 2 V 2 V霍爾式傳感器（ b ）NSS N（ a ）運動方向環(huán)形磁鐵圖 2 霍爾傳感器實驗原理圖，使雙平行梁處于（目測）水平位置，再向上轉(zhuǎn)動 2mm，使梁的自由端往上位移。 2V 檔，調(diào)整電橋平衡電位器 W1，使電壓表指示為零，穩(wěn)定數(shù)分鐘后，將電壓表量程置于 2V 檔后，再仔細(xì)調(diào)零。 （4）往下旋動測微器，使梁的自由端產(chǎn)生位移，記下電壓表顯示的數(shù)值。每次位移 記一個電壓數(shù)值，將所記數(shù)據(jù)填入下表，根據(jù)所得結(jié)果計算靈敏度 S。S=ΔV/ΔX （式中 ΔV 為電壓變化，ΔX 為相應(yīng)的梁端位移變化） ，并做出 VX 關(guān)系曲線。 X（mm）V（mV）五、注意事項（目測）水平位置時，霍耳片應(yīng)處于環(huán)形磁鐵的中間。 ，以免損壞霍耳片。 ，它的線性越好，位移測量的線性度也越好，它的變化越陡，位移測量的靈敏度也就越大。 六、實驗報告1. 及時編寫實驗報告書。實驗三 電容式傳感器特性一、實驗?zāi)康恼莆针娙菔絺鞲衅鞯墓ぷ髟砗蜏y量方法。二、實驗儀器和設(shè)備序號 設(shè)備名稱 規(guī)格型號 數(shù)量1 傳感器綜合實驗臺 XXXX 42 導(dǎo)線 若干 三、實驗簡介：驗證性：當(dāng)忽略邊緣效應(yīng)時，平板電容器的電容量 C 可表示為： 0rSCd??式中，S——極板相互遮蓋面積，ε——極板間介質(zhì)的介電常數(shù) D——兩平行極板間距離由上式可見：在 ε、S、d 三個參量中，只要保持其中兩個不變，改變其中的一個，均可使電容量 C 改變，這就是電容感器的工作原理。 根據(jù)電容器變化的參數(shù)，電容式傳感器可以分為三種型式：改變極板距離 d 的變間隙式（極距變化型） ；改變極板面積 S 的變面積式（面積變化型） ；改變介質(zhì)介電常數(shù) ε 的變介電常數(shù)式（介質(zhì)變化型） 。 根據(jù)上述原理可制成測谷物干燥度（ε 變） 、測微小位移（變 d）和測量液位（變 S）等多種電容傳感器， 四、實驗步驟及內(nèi)容，將梁上振動平臺中間的磁鐵與測微頭相吸，使雙平行梁處于水平（目測）位置，這時電容片的一組動片一般位于上下兩組定片的中間。 1 的電路結(jié)構(gòu)，將電容片的動片和（任意）一組定片，與電容變換器、差動放大器、差動放大器、直流穩(wěn)壓電源、電橋、低通濾波器，電壓表連接起來，組成一個測量線路。 1 5電容變換器W 1r+ 2 V 2 V+V電容傳感器 差動放大器直流穩(wěn)壓電源電橋平衡網(wǎng)絡(luò)低
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