【文章內(nèi)容簡介】 表91 圖91 霍爾傳感器直流激勵接線圖五、實驗報告作出U－X曲線，計算不同線性范圍時的靈敏度和非線性誤差。 十 磁電式傳感器轉(zhuǎn)速測量一、實驗?zāi)康模赫莆沾烹娛絺鞲衅鳒y量轉(zhuǎn)速的方法。二、實驗儀器：實訓(xùn)臺、轉(zhuǎn)動源、磁電感應(yīng)傳感器三、相關(guān)原理：磁電感應(yīng)式傳感器是以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，線圈兩端的感應(yīng)電動勢正比于線圈所包圍的磁通對時間的變化率，即 其中W是線圈匝數(shù)，Φ線圈所包圍的磁通量。若線圈相對磁場運動速度為v或角速度w，則上式可改為e=WBlv或者e=WBSw，l為每匝線圈的平均長度；B線圈所在磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；S每匝線圈的平均截面積。四、實驗內(nèi)容與操作步驟1．按下圖安裝磁電感應(yīng)式傳感器。傳感器底部距離轉(zhuǎn)動源4～5mm（目測），“轉(zhuǎn)動電源”接到2～24V直流電源輸出（注意正負(fù)極，否則燒壞電機(jī)）。磁電式傳感器的兩根輸出線接到頻率/轉(zhuǎn)速表。2．調(diào)節(jié)2～24V電壓調(diào)節(jié)旋鈕，記錄轉(zhuǎn)動源的轉(zhuǎn)速值，并可通過示波器觀測其輸出波形。圖101五、實驗報告1．分析磁電式傳感器測量轉(zhuǎn)速原理。 2．根據(jù)記錄的驅(qū)動電壓和轉(zhuǎn)速，作VRPM曲線。十一 開關(guān)型霍爾的應(yīng)用——轉(zhuǎn)速測量一、實驗?zāi)康模赫莆臻_關(guān)型霍爾傳感器測量轉(zhuǎn)速的方法。二、實驗儀器：實訓(xùn)臺、轉(zhuǎn)動源三、相關(guān)原理；利用霍爾效應(yīng)表達(dá)式：UH＝KHIB，當(dāng)被測圓盤上裝上N只磁性體時，轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一周磁場變化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)電路就可以測出被測旋轉(zhuǎn)物的轉(zhuǎn)速。四、實驗內(nèi)容與操作步驟1．安裝根據(jù)圖301，霍爾傳感器已安裝于傳感器支架上，且霍爾組件正對著轉(zhuǎn)盤上的磁鋼。圖1112．將+5V電源接到三源板上“霍爾”輸出的電源端，“霍爾”輸出接到頻率/轉(zhuǎn)速表（切換到測轉(zhuǎn)速位置）。“2～24V”直流穩(wěn)壓電源接到“轉(zhuǎn)動源”的“轉(zhuǎn)動電源”輸入端。3．合上實訓(xùn)臺電源，調(diào)節(jié)2～24V輸出，記錄轉(zhuǎn)動源轉(zhuǎn)速。也可通過通示波器觀測霍爾傳感器輸出的脈沖波形。五、實驗報告1．分析霍爾組件產(chǎn)生脈沖的原理。2．根據(jù)記錄的驅(qū)動電壓和轉(zhuǎn)速，作VRPM曲線。十二 智能調(diào)節(jié)儀——轉(zhuǎn)速控制一、實驗?zāi)康模赫莆罩悄苷{(diào)節(jié)儀控制轉(zhuǎn)速的方法。二、實驗儀器：實訓(xùn)臺、轉(zhuǎn)動源。三、相關(guān)原理：利用霍爾傳感器檢測到的轉(zhuǎn)速頻率信號經(jīng)F/V轉(zhuǎn)換后作為轉(zhuǎn)速的反饋信號，該反饋信號與智能調(diào)節(jié)儀的轉(zhuǎn)速設(shè)定比較后進(jìn)行數(shù)字PID運算，調(diào)節(jié)電壓驅(qū)動器改變直流電機(jī)電樞電壓，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速逐漸趨近設(shè)定轉(zhuǎn)速（設(shè)定值1500轉(zhuǎn)/分—2500轉(zhuǎn)/分）。轉(zhuǎn)速控制原理框圖如下圖121所示。圖121四、實驗內(nèi)容與操作步驟1．選擇智能調(diào)節(jié)儀的控制對象為轉(zhuǎn)速，并按圖122接線。開啟實訓(xùn)臺總電源，打開智能調(diào)節(jié)儀電源開關(guān)。調(diào)節(jié)2～24V輸出調(diào)節(jié)到最大位置。2．按住3秒以下，進(jìn)入智能調(diào)節(jié)儀A菜單，儀表靠上的窗口顯示“”，靠下窗口顯示待設(shè)置的設(shè)定值。當(dāng)LOCK等于0或1時使能，設(shè)置轉(zhuǎn)速的設(shè)定值，按“”可改變小數(shù)點位置，按或鍵可修改靠下窗口的設(shè)定值（參考值1500~2500）。否則提示“”表示已加鎖。再按3秒以下，回到初始狀態(tài)。4．按住3秒以上，進(jìn)入智能調(diào)節(jié)儀B菜單，靠上窗口顯示“”，靠下窗口顯示待設(shè)置的上限報警值。按“”可改變小數(shù)點位置，按或鍵可修改靠下窗口的上限報警值。上限報警時儀表右上“AL1”指示燈亮。（參考值5000）。5．繼續(xù)按鍵3秒以下，靠上窗口顯示“”，靠下窗口顯示待設(shè)置的自整定開關(guān)，控制轉(zhuǎn)速時無效。6．繼續(xù)按鍵3秒以下，靠上窗口顯示“P”，靠下窗口顯示待設(shè)置的比例參數(shù)值，按“”可改變小數(shù)點位置，按或鍵可修改靠下窗口的比例參數(shù)值。7．繼續(xù)按鍵3秒以下，靠上窗口顯示“I”，靠下窗口顯示待設(shè)置的積分參數(shù)值，按“”可改變小數(shù)點位置，按或鍵可修改靠下窗口的積分參數(shù)值。8．繼續(xù)按鍵3秒以下，靠上窗口顯示“LCK”，靠下窗口顯示待設(shè)置的鎖定開關(guān)，按或鍵可修改靠下窗口的鎖定開關(guān)狀態(tài)值，“0”允許A、B菜單，“1”只允許A菜單，“2”禁止所有菜單。繼續(xù)按鍵3秒以下，回到初始狀態(tài)。9．經(jīng)過一段時間（20分鐘左右）后，轉(zhuǎn)動源的轉(zhuǎn)速可控制在設(shè)定值，控制精度177。2%。五、實驗報告1．根據(jù)自己的理解設(shè)定P、I相關(guān)參數(shù)，并觀察轉(zhuǎn)速控制效果。2．畫出轉(zhuǎn)速控制原理框圖。圖122十三 電渦流傳感器的位移特性測試一、實驗?zāi)康模毫私怆姕u流傳感器測量位移的工作原理和特性。二、實驗儀器：電渦流傳感器、鐵圓盤、電渦流傳感器模塊、測微頭、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)顯直流電壓表、測微頭。三、相關(guān)原理：通過高頻電流的線圈產(chǎn)生磁場，當(dāng)有導(dǎo)電體接近時，因?qū)щ婓w渦流效應(yīng)產(chǎn)生渦流損耗，而渦流損耗與導(dǎo)電體離線圈的距離有關(guān)，因此可以進(jìn)行位移測量。四、實驗內(nèi)容與操作步驟1．按下圖131安裝電渦流傳感器。 圖1312．在測微頭端部裝上鐵質(zhì)金屬圓盤，作為電渦流傳感器的被測體。調(diào)節(jié)測微頭，使鐵質(zhì)金屬圓盤的平面貼到電渦流傳感器的探測端，固定測微頭。圖1323．傳感器連接按圖132，將電渦流傳感器連接線接到模塊上標(biāo)有“”的兩端，實驗范本輸出端Uo與數(shù)顯單元輸入端Ui相接。數(shù)顯表量程切換開關(guān)選擇電壓20V檔，模塊電源用連接導(dǎo)線從主控臺接入+15V電源。 4．合上主控臺電源開關(guān)，記下數(shù)顯表讀數(shù)，直到輸出幾乎不變?yōu)橹?。將結(jié)果列入下表131。X（mm）UO(V)表131五、實驗報告1．根據(jù)表131數(shù)據(jù)，畫出U－X曲線，根據(jù)曲線找出線性區(qū)域及進(jìn)行正、負(fù)位移測量時的最佳工作點，并計算量程為1mm、3 mm及5mm時的靈敏度和線性度（可以用端點法或其它擬合直線）。十四 被測體材質(zhì)、面積大小對電渦流傳感器的特性影響測試一、實驗?zāi)康模毫私獠煌谋粶y體材料對電渦流傳感器性能的影響。二、實驗儀器：電渦流傳感器、鐵、銅和鋁圓盤、電渦流傳感器模塊、測微頭、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)顯直流電壓表、測微頭。三、相關(guān)原理：渦流效應(yīng)與金屬導(dǎo)體本身的電阻率和磁導(dǎo)率有關(guān)，因此不同的材料就會有不同的性能。在實際應(yīng)用中，由于被測體的材料、形狀和大小不同會導(dǎo)致被測體上渦流效應(yīng)的不充分，會減弱甚至不產(chǎn)生渦流效應(yīng)，因此影響電渦流傳感器的靜態(tài)特性，所以在實際測量中，往往必須針對具體的被測體進(jìn)行靜態(tài)特性標(biāo)定。四、實驗內(nèi)容與操作步驟：1．安裝圖及接線圖與實驗十三相同。2．重復(fù)實驗十三的步驟，將鐵質(zhì)金屬圓盤分別換成銅質(zhì)金屬圓盤和鋁質(zhì)金屬圓盤。將實驗資料分別記入下面表14142。表141 銅質(zhì)被測體X（mm）V(V) 表163 鋁質(zhì)被測體X（mm）V(V)3．重復(fù)實驗十三的步驟，將被測體換成比上述金屬圓片面積更小的被測體，將實驗資料記入下表143。表143 小直徑的鋁質(zhì)被測體X（mm）V(V)五、實驗報告1．根據(jù)表14表142和表143分別計算量程為1mm和3mm時的靈敏度和非線性誤差（線性度）。十五 光纖傳感器的位移特性測試一、 實驗?zāi)康模毫私夥瓷涫焦饫w位移傳感器的原理與應(yīng)用。二、實驗儀器：光纖位移傳感器模塊、Y型光纖傳感器、測微頭、反射面、直流電源、數(shù)顯電壓表。三、相關(guān)原理：