感测技术实验讲义课件.ppt

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1、感测技术实验讲义（必做）长江大学电子与信息学院吴爱平编2006年7月实验目录实验一转速测量实验实验二电子秤实验实验三压力测量实验实验四温度测量实验附录一实验台使用说明附录二调节仪使用说明实验一转速测量实验实验目的基本原理实验所需部件实验步骤思考题一、实验目的：★熟悉和掌握霍尔转速传感器、磁电式、光电转速传感器的工作原理。★了解转速的测量方法。二、基本原理：★利用霍尔效应表达式：UH＝KHIB，当被测圆盘上装上N只磁性体时，圆盘每转一周磁场就变化N次。每转一周霍尔电势就同频率相应变化，输出电势通过放大、整形和计

2、数电路就可以测量被测旋转物的转速。★基于电磁感应原理，N匝线圈所在磁场的磁通变化时，线圈中感应电势：发生变化，因此当转盘上嵌入N个磁棒时，每转一周线圈感应电势产生N次的变化，通过放大、整形和计数等电路即可以测量转速。★光电式转速传感器有反射型和直射型二种，本实验装置是反射型的，传感器端部有发光管和光电池，发光管发出的光源在转盘上反射后由光电池接受转换成电信号，由于转盘上有黑白相间的12个间隔，转动时将获得与转速及黑白间隔数有关的脉冲，将电脉计数处理即可得到转速值。三、实验所需部件：★霍尔转速传感器、磁电传感器、

3、光电转速传感器、直流电源＋5V、转动源2－12V、数显单元、导线若干。四、实验步骤：１、根据图1－1，将霍尔转速传感器装于传感器支架上,探头对准反射面内的磁钢。图1－1霍尔、光电、磁电转速传感器安装示意图２、将5V直流源加于霍尔转速传感器的电源端（1号接线端）。３、将霍尔转速传感器输出端（2号接线端）插入数显单元Fin端，3号接线端接地。４、将转速源＋2V－12V输出旋至最小，接入三源板的转速电源孔中。５、将数显单元上的开关拨到转速档，合上主控箱电源开关。６、调节转速电压，可改变电机转速，观察并记录电压每增加1

4、V时数显表转速显示的值，填入表1－1中。７、关闭主控箱电源开关，取下霍尔转速传感器，进行光电转速测量，光电转速传感器已安装在三源板上，把三源板上的+5V、接地、VO与主控箱上的+5V、地、数显表的Fin相连。８、将转速源2－12V输出旋到最小，接到三源板的转速电源插孔中。９、合上主控箱电源开关，调节转速源2—12V，观察并记录电压每增加1V时数显表转速显示的值，填入表1－2中。１０、关闭主控箱电源开关，取下光电传感器的相关连线，进行磁电式转速测量。１１、磁电式转速传感器按图1-1安装传感器端面离转动盘面2mm左

5、右，并且将磁电式转速传感器中心对准磁钢中心。将磁电式转速传感器输出端插入数显单元Fin孔。（磁电式转速传感器两输出插头插入台面板上二个插孔）１２、将转速源2－12V输出旋到最小，接到三源板的转速电源插孔中，合上主控箱电源开关，调节转速源2—12V，记录数显表转速显示为0时的电压最大值。继续观察并记录电压每增加1V时数显表转速显示的值，填入表1－3中。表1－1电压与转速（霍尔转速传感器）电压转速表1－2电压与转速（光电转速传感器）电压转速表1－3电压与转速（磁电转速传感器）电压转速五、思考题：◆本实验装置上用了六

6、只磁钢，能否用一只磁钢？◆本实验中用了多种传感器测量转速，试分析比较一下哪种方法最简单、方便?◆为什么说磁电式转速传感器不能测很低速的转动，能说明理由吗？◆如何利用光电传感器和调节仪自动控制电机转速?实验目的基本原理实验所需部件实验步骤思考题实验二电子秤实验一、实验目的：★了解金属箔式应变片的应变效应，电桥的工作原理。★了解单臂电桥、半桥、全桥的性能，并比较其灵敏度和非线性度。★通过实验后能够设计信号放大电路。二、基本原理：★电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效

7、应的关系式为：ΔR／R＝Kε式中ΔR／R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数,ε=Δl/l为电阻丝长度相对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位受力状态变化、电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。对单臂电桥输出电压Uo1=EKε/4。对于半桥不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压UO2＝EKε／2。全桥测量电路中，将受力性相同的两应变片接入电桥对边，当

8、应变片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4时，其桥路输出电压U03＝KEε。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差得到改善。三、实验所需部件：★应变式传感器实验模板、应变式传感器、托盘、砝码、数显表、±15V电源、±4V电源、万用表、导线若干。四、实验步骤：１、根据图2－1可知应变式传感器已装于应变传感器模板上。各应变片已接入模板的左上方的R1、