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1、直流激励时霍尔式传感器位移特性实验一、实验目的：了解霍尔式传感器原理与应用。二、基本原理：根据霍尔效应，霍尔电势UH=KHIB，当霍尔元件处在梯度磁场中运动时，它就可以进行位移测量。三、需用器件与单元：霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、直流源±4V、±15Ｖ、测微头、数显单元。四、实验步骤：1、将霍尔传感器按图5-2安装。霍尔传感器与实验模板的连接按图5-3进行。1、3为电源±4Ｖ，2、4为输出。图5-2霍尔传感器安装示意图2、开启电源，调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置再调节RW1使数显表指示为零。图5-3霍尔传感器位移直流激励实验接线图3、旋转测微头向轴向方向推进，每转动0
2、.2mm记下一个读数，直到读数近似不变，将读数填入表5-1。表5-1X(mm)00.20.40.60.81.01.21.41.61.8V(V)-0.966-0.978-0.984-0.988-0.993-0.997-1.001-1.006-1.010-1.015作出V-X曲线，计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。用最小二乘法对实验数据进行处理，并绘出V-X曲线，程序如下：t=[00.20.40.60.81.01.21.41.61.8];y=[-0.966-0.978-0.984-0.988-0.993-0.997-1.001-1.006-1.010-1.015];[P,
3、S]=polyfit(t,y,1)t1=0:0.01:1.8;yi=polyval(P,t1);plot(t,y,'k*',t1,yi,'r')xlabel('X(mm)');ylabel('V(V)');legend('测量数据点','最小二乘拟合线')运行结果如下：P=-0.0248-0.9715S=R:[2x2double]df:8normr:0.0069由结果知灵敏度为0.0248和非线性误差为0.69%V-X曲线结论：由上图知霍尔电压与推进距离为线性关系。五、思考题：1）本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的是什么量的变化？2）请思考解释本实验中的“信号获取电路
4、”的原理及电路参数。光纤传感器的位移特性实验一、实验目的：了解光纤位移传感器的工作原理和性能。二、基本原理：本实验采用的是导光型多模光纤，它由两束光纤组成Y型光纤，探头为半圆分布，一束光纤端部与光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接收光束。两光束混合后的端部是工作端亦即探头，它与被测体相距Ｘ，由光源发出的光通过光纤传到端部射出后再经被测体反射回来，由另一束光纤接收反射光信号再由光电转换器转换成电压量，而光电转换器转换的电压量大小与间距Ｘ有关，因此可用于测量位移。三、需用器件与单元：光纤传感器、光纤传感器实验模板、数显单元、测微头、直流源±15V、反射面。四、实验步骤
5、：1、根据图6-1安装光纤位移传感器，二束光纤插入实验板上光电变换座孔上。其内部已和发光管Ｄ及光电转换管T相接。图6-1光纤传感器安装示意图2、将光纤实验模板输出端V01与数显单元相连，见图6-2。图6-2光纤传感器位移实验接线图3、调节测微头，使探头与反射平板轻微接触。4、实验模板接入±15V电源，合上主控箱电源开关，调RW使数显表显示为零。5、旋转测微头,被测体离开探头,每隔0.1mm读出数显表值,将其填入表9-1。表6-1光纤位移传感器输出电压与位移数据X(mm)00.510.80.8351.01.11.21.31.41.5V(v)00.2070.3250.350.3
6、90.440.4750.5180.5370.56用最小二乘法对实验数据进行处理，程序为：t=[0.510.80.83511.11.21.31.41.5];y=[0.2070.3250.350.390.440.4750.5180.5370.56];[P,S]=polyfit(t,y,1)t1=0.5:01:1.5;yi=polyval(P,t1);plot(t,y,'k*',t1,yi,'r')xlabel('X(mm)');ylabel('V(V)');legend('测量数据点','最小二乘拟合线')运行结果为：P=0.36070.0359S=R:[2x2double]d
7、f:7normr:0.0307量程1mm时灵敏度为3.3048和非线性误差为0.0307。光纤位移传感器的位移特性结论：由上图知光纤位移传感器输出电压与位移为线性关系。五、思考题：1）光纤位移传感器测位移时对被测体的表面有些什么要求？答：被测体表面必须足够光滑，能够形成镜面发射。2）请思考解释本实验中的“信号获取电路”的原理及电路参数。光纤传感器测速实验一、实验目的：了解光纤位移传感器用于测量转速的方法。二、基本原理：利用光纤位移传感器探头对旋转体被测物反射光的明显变化产生的电脉冲，经电路处理即可测量转速。三、需用
