電渦流和霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)

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1、實(shí)驗(yàn)四、渦流、霍爾與光電傳感器應(yīng)用I電渦流傳感器位移實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆姕u流傳感器測(cè)量位移的工作原理和特性。二、基本原理：通過(guò)交變電流的線(xiàn)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(chēng)為渦流。渦流的大小與金屬導(dǎo)體的電阻率、導(dǎo)磁率、厚度、線(xiàn)圈激磁電流頻率及線(xiàn)圈與金屬體表面的距離ｘ等參數(shù)有關(guān)。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(xiàn)線(xiàn)圈阻抗，渦流傳感器就是基于這種渦流效應(yīng)制成的。電渦流工作在非接觸狀態(tài)(線(xiàn)圈與金屬體表面不

2、接觸)，當(dāng)線(xiàn)圈與金屬體表面的距離ｘ以外的所有參數(shù)一定時(shí)可以進(jìn)行位移測(cè)量。三、需用器件與單元：主機(jī)箱、電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、電渦流傳感器、測(cè)微頭、被測(cè)體(鐵圓片)。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、觀察傳感器結(jié)構(gòu)，這是一個(gè)平繞線(xiàn)圈。根據(jù)圖19安裝測(cè)微頭、被測(cè)體、電渦流傳感器并接線(xiàn)。圖19電渦流傳感器安裝、按線(xiàn)示意圖2、調(diào)節(jié)測(cè)微頭使被測(cè)體與傳感器端部接觸，將電壓表顯示選擇開(kāi)關(guān)切換到20V檔，檢查接線(xiàn)無(wú)誤后開(kāi)啟主機(jī)箱電源開(kāi)關(guān)，記下電壓表讀數(shù)，然后每隔0.1mm讀一個(gè)數(shù)，直到輸出幾乎不變?yōu)橹?。將?shù)據(jù)列入表19。表19電渦流傳感

3、器位移X與輸出電壓數(shù)據(jù)X（mm）V(v)3、根據(jù)表19數(shù)據(jù)，畫(huà)出V－X曲線(xiàn)，根據(jù)曲線(xiàn)找出線(xiàn)性區(qū)域及進(jìn)行正、負(fù)位移測(cè)量時(shí)的最佳工作點(diǎn)(即曲線(xiàn)線(xiàn)性段的中點(diǎn))，試計(jì)算測(cè)量范圍為1mm與3mm時(shí)的靈敏度和線(xiàn)性度（可以用端基法或其它擬合直線(xiàn)）。實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。五、思考題：（任選兩題）1、電渦流傳感器的量程與哪些因素有關(guān)，如果需要測(cè)量±5mm的量程應(yīng)如何設(shè)計(jì)傳感器？2、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)量程選用不同的傳感器。3、為什么電渦流式傳感器被歸類(lèi)為電感式傳感器？它屬于自感式，還是互感式？它常有

4、哪些方面的應(yīng)用？II霍爾測(cè)速實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饣魻栟D(zhuǎn)速傳感器的應(yīng)用。二、基本原理：利用霍爾效應(yīng)表達(dá)式：UH＝KHIB，當(dāng)被測(cè)圓盤(pán)上裝上N只磁性體時(shí)，圓盤(pán)每轉(zhuǎn)一周磁場(chǎng)就變化N次。每轉(zhuǎn)一周霍爾電勢(shì)就同頻率相應(yīng)變化，輸出電勢(shì)通過(guò)放大、整形和計(jì)數(shù)電路就可以測(cè)量被測(cè)旋轉(zhuǎn)物的轉(zhuǎn)速。三、需用器件與單元：主機(jī)箱、霍爾轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)動(dòng)源。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、根據(jù)圖16將霍爾轉(zhuǎn)速傳感器安裝于霍爾架上，傳感器的端面對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)盤(pán)上的磁鋼并調(diào)節(jié)升降桿使傳感器端面與磁鋼之間的間隙大約為2～3ｍｍ。圖16　霍爾轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)驗(yàn)安裝、接線(xiàn)

5、示意圖2、首先在接線(xiàn)以前，合上主機(jī)箱電源開(kāi)關(guān)，將主機(jī)箱中的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電源2—24ｖ旋鈕調(diào)到最小(逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)到底)后接入電壓表(顯示選擇打到20ｖ檔)監(jiān)測(cè)大約為１.25V；然后關(guān)閉主機(jī)箱電源，將霍爾轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)動(dòng)電源按圖16所示分別接到主機(jī)箱的相應(yīng)電源和頻率／轉(zhuǎn)速表(轉(zhuǎn)速檔)的Fin上。3、合上主機(jī)箱電源開(kāi)關(guān)，在小于12Ｖ范圍內(nèi)(電壓表監(jiān)測(cè))調(diào)節(jié)主機(jī)箱的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電源(調(diào)節(jié)電壓改變電機(jī)電樞電壓)，觀察電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)及轉(zhuǎn)速表的顯示情況。4、從2Ｖ開(kāi)始記錄每增加１Ｖ相應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)(待電機(jī)轉(zhuǎn)速比較穩(wěn)定后讀取數(shù)據(jù))

6、；畫(huà)出電機(jī)的ｖ—ｎ(電機(jī)電樞電壓與電機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系)特性曲線(xiàn)。實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。三、思考題：1、利用霍爾元件測(cè)轉(zhuǎn)速，在測(cè)量上有否限制？2、本實(shí)驗(yàn)裝置上用了六只磁鋼，能否用一只磁鋼？