1、東南大學自動化學院實驗報告課程名稱：檢測技術第2次實驗實驗名稱：院（系）：專業：姓名:學號：實驗室：實驗組別：同組人員：實驗時間：年11月23日評定成績：審閱教師：實驗十二電渦流傳感器位移實驗一、基本原理通過交變電流的線圈產生交變磁場，當金屬體處在交變磁場時，根據電磁感應原理，金屬體內產生電流，該電流在金屬體內自行閉合，并呈旋渦狀，故稱為渦流。渦流的大小與金屬導體的電阻率、導磁率、厚度、線圈激磁電流頻率及線圈與金屬體表面的距離x等參數有關。電渦流的產生必然要消耗一部分磁場能量，從而改變激磁線線圈阻抗，渦流傳感器就是基于這種渦流效應制成的。電渦流工作在非接觸狀態（線圈與金屬體表面不接觸），當線圈

2、與金屬體表面的距離x以外的所有參數一定時可以進行位移測量。二、實驗器材主機箱、電渦流傳感器實驗模板、電渦流傳感器、測微頭、被測體（鐵圓片）。三、實驗步驟1、觀察傳感器結構，這是一個平繞線圈。根據圖安裝測微頭、被測體、電渦流傳感器并接線。接主機箱電壓表接主機箱電壓表2、調節測微頭使被測體與傳感器端部接觸，將電壓表顯示選擇開關切換至20V檔，檢查接線無誤后開啟主機箱電源開關，記下電壓表讀數，然后每隔0.1mm讀一個數，直到輸出幾乎不變為止。將數據列入表。表電渦流傳感器位移X與輸出電壓數據X(mm)6.06.26.46.66.87.07.27.47.77.9&5V(v)0.10.210.340.47

3、0.610.760.921.091.351.532.10續表X(mm)9.09.510.010.511.011.51212.513.013.514.0V(v)2.603.103.614.104.574.995.405.776.126.426.68XX3、畫出VX曲線，根據曲線找出線性區域及進行正、負位移測量時的最佳工作點（即曲線線性段的中點）。試計算測量范圍為1mm與3mm3、畫出VX曲線，根據曲線找出線性區域及進行正、負位移測量時的最佳工作點（即曲線線性段的中點）。試計算測量范圍為1mm與3mm時的靈敏度和線性度（可以用端基法或其它擬合直線）。實驗完畢，關閉電源。變化部分的擬合曲線為:V=0

4、.590*X-2.692單位轉換之后V=590*X-2692由圖可知最佳工作點為8mm根據擬合曲線知靈敏度為590mV/mm由端基法的擬合直線線性度的公式為:|ALIALY=max“100%二丄max-x100%Yk(xx)F.Sn1可知:AVV=maxF.S|AVx100%二-max-x100%k(xx)n1X(mm)14.515.015.516.517.518.519.520.521.522V(v)6.927.137.517.627.898.068.198.308.338.38由曲線擬合易知測量范圍為1mm時最大偏差|AV|=22.4mvmax所以有TOC o 1-5 h z|AV|AV2

5、2.4丫=X100%=maxX100%=X100%=3.7%Xk（x-x）590 x1 HYPERLINK l bookmark28 F.Sn1由于測量時的失誤，僅能算出測量范圍為1.5mm時最大偏差|AV|=31.0mvmax所以有|AV|AV31.0丫二X100%二maxX100%二X100%二3.50%Xk（X-x）590X1.5 HYPERLINK l bookmark34 F.Sn1四、思考題1、電渦流傳感器的量程與哪些因素有關，如果需要測量土5mm的量程應如何設計傳感器？一般來說金屬導體的電阻率c,厚度t,線圈的勵磁電流角頻率3以及線圈與金屬塊之間的距離x等參數會影響傳感器的量程。

6、2、用電渦流傳感器進行非接觸位移測量時，如何根據量程使用選用傳感器。可以通過貼金屬片等方式進行測量實驗十五直流激勵時線性霍爾傳感器的位移特性實驗一、基本原理根據霍爾效應，霍爾電勢UH=KHIB,當霍爾元件處在梯度磁場中運動時，它的電勢會發生變化，利用這一性質可以進行位移測量。二、實驗器材主機箱、霍爾傳感器實驗模板、霍爾傳感器、測微頭。三、實驗步驟1、按圖示意圖接線（實驗模板的輸出Vo1接主機箱電壓表的Vin），將主機箱上的電壓表量程（顯示選擇）開關打到2v檔。a5hhihit=-iiiimi=455霍爾傳感器實驗模板a5hhihit=-iiiimi=455霍爾傳感器實驗模板2、檢查接線無誤后，

7、開啟電源，調節測微頭使霍爾片處在兩磁鋼的中間位置，再調節Rw1使數顯表指示為零。3、向某個方向調節測微頭2mm位移，記錄電壓表讀數作為實驗起始點；再反方向調節測微頭，每增加0.2mm記下一個讀數（建議做4mm位移），將讀數填入表中起始位置為5mm處，先右移到7mm處，然后依次左移到3mm處X(mm)1212.212.412.612.813.013.213.413.613.8V(v)1.3221.3931.4441.4901.5281.5681.6021.6391.6781.715續表：14.087.87.67.47.27.06.86.66.46.21.75-1.38-1.49-1.58-1.6

8、4-1.69-1.73-1.77-1.81-1.85-1.8837701334329作出VX曲線，計算不同測量范圍時的靈敏度和非線性誤差。實驗完畢，關閉電源。ure252D50591D11121314Ddure252D50591D11121314Dddn|瓦丸約運掃|最I因|ED.5QFileEditViewInsortToolsDesktapWindowHelp擬合曲線為:V=0.5367*X-5.456單位歸一之后：V=536.7*X-5456根據擬合曲線知靈敏度為S二AV/AX二536.7(mv/mm)對于非線性誤差，由擬合曲線知，最大偏差為：|AV=337.6mvmaXAm337.6所

9、以：3=x100%=x100%=10.8%yFS(12-6.2)x536.7四、思考題本實驗中霍爾元件位移的線性度實際上反映的是什么量的變化？由霍爾傳感器的工作原U=KIB知，霍爾元件實際感應的是所在位置的磁場強度B的大小。實驗中，霍爾元件的線性實際上反映了空間磁場的線性分布，揭示了元件測量處磁場的線性分布。實驗十六交流激勵時霍爾式傳感器的位移實驗一、基本原理交流激勵時霍爾式傳感器與直流激勵一樣，基本工作原理相同，不同之處是測量電路二、實驗器材主機箱、測微頭、霍爾傳感器、霍爾傳感器實驗模板、移相器相敏檢波器低通濾波器模板、雙線示波器。三、實驗步驟1、實驗模板接線見圖（注意：暫時不要將主機箱中的

10、音頻振蕩器Lv接入實驗模板）寄爾式It感器霍爾傳感器實驗模板2、接主機Si音傾LuIKHz訕-pFH相敏檢波器；低通濾波器首先檢查接線無誤后，合上主機箱總電源開關。調節主機箱音頻振動器的頻率和幅度旋鈕，用示波器、頻率表監測Lv輸出頻率為1KHz、1、實驗模板接線見圖（注意：暫時不要將主機箱中的音頻振蕩器Lv接入實驗模板）寄爾式It感器霍爾傳感器實驗模板2、接主機Si音傾LuIKHz訕-pFH相敏檢波器；低通濾波器3、合上主機箱電源，調節測微頭使霍爾傳感器的霍爾片處于兩磁鋼中點。先用示波器觀察使霍爾元件不等位電勢為最小，然后觀察數顯表顯示，調節電位器Rwl、Rw2使顯示為零。4、調節測微頭使霍爾傳感器產生一個較大位移，利用示波器觀察相敏檢波器輸出，旋轉移相器單元電位器Rw和相敏檢波器單元電位器Rw,使示波器顯示全波整流波形，并觀察數顯表顯示值。直至數顯表顯示為零，此點作為測量原點。然后旋動測微頭,每轉動0.2mm,記下讀數，填入表中起始位置為5mm處，先右移到7mm處，然后依次左移到3mm處X(mm)10.6310.8311.0311.2311.4311.6311.8312.0312.2312.43V(mv)-3.098.619929339248