傳感器測速試驗(yàn)報(bào)告第一組講訴

1、傳感器測速實(shí)驗(yàn)報(bào)告院系：班級：小組：組員：日期： 2013年 4月20日實(shí)驗(yàn)二十 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器測速實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饣魻栟D(zhuǎn)速傳感器的應(yīng)用。、基本原理利用霍爾效應(yīng)表達(dá)式： UH=K HIB ，當(dāng)被測圓盤上裝有 N 只磁性體時，圓盤每轉(zhuǎn)一周磁 場就變化 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(jì)數(shù)電 路就可以測量被測旋轉(zhuǎn)物的轉(zhuǎn)速。本實(shí)驗(yàn)采用 3144E 開關(guān)型霍爾傳感器，當(dāng)轉(zhuǎn)盤上的磁鋼轉(zhuǎn)到傳感器正下方時，傳感器 輸出低電平，反之輸出高電平三、需用器件與單元霍爾轉(zhuǎn)速傳感器、直流電源+5V ，轉(zhuǎn)動源 224V 、轉(zhuǎn)動源電源、轉(zhuǎn)速測量部分。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、根據(jù)下圖所示，將霍爾

2、轉(zhuǎn)速傳感器裝于轉(zhuǎn)動源的傳感器調(diào)節(jié)支架上，調(diào)節(jié)探頭對準(zhǔn) 轉(zhuǎn)盤內(nèi)的磁鋼。2、將 +15V 直流電源加于霍爾轉(zhuǎn)速器的電源輸入端，紅（+）、黑（ ），不能接錯。3、將霍爾傳感器的輸出端插入數(shù)顯單元F，用來測它的轉(zhuǎn)速。4、將轉(zhuǎn)速調(diào)解中的轉(zhuǎn)速電源引到轉(zhuǎn)動源的電源插孔。5、將數(shù)顯表上的轉(zhuǎn)速 /頻率表波段開關(guān)撥到轉(zhuǎn)速檔，此時數(shù)顯表指示電機(jī)的轉(zhuǎn)速。6、調(diào)節(jié)電壓使轉(zhuǎn)速變化，觀察數(shù)顯表轉(zhuǎn)速顯示的變化，并記錄此刻的轉(zhuǎn)速值。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與處理1、 記錄頻率計(jì)輸出頻率數(shù)值如下表所示：電壓（ V）458101520轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分）0544930124518102264由以上數(shù)據(jù)可得：電壓的值越大，電機(jī)的轉(zhuǎn)速就越快。六、

3、思考題1、利用霍爾元件測轉(zhuǎn)速，在測量上是否有所限制？ 答：有，測量速度不能過慢，因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化的周期過長，大于讀取脈沖 信號的電路的工作周期，就會導(dǎo)致計(jì)數(shù)錯誤。2、本實(shí)驗(yàn)裝置上用了十二只磁鋼，能否只用一只磁鋼？ 答：如果霍爾是單極的，可以只用一只磁鋼，但可靠性和精度會差一些；如果霍爾 是雙極的，那么必須要有一組分別為 n/s 極的磁鋼去開啟關(guān)斷它，那么至少要兩只磁鋼。實(shí)驗(yàn)二十一 磁電式傳感器轉(zhuǎn)速測量實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獯烹娛綔y量轉(zhuǎn)速的原理；二、需用器件與單元 ： 磁電傳感器、轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié) 2-24V，轉(zhuǎn)動源單元。 5V 直流電源、數(shù)顯轉(zhuǎn)速頻率表。三、基本原理： 磁電傳感器是一種將被測物理

4、量轉(zhuǎn)換成為感應(yīng)電勢的有源傳感器， 也稱為電動式傳感器 或感應(yīng)式傳感器。 根據(jù)電磁感應(yīng)定律， 一個匝數(shù)為 的線圈在磁場中切割磁力線時， 穿過線 圈的磁通量發(fā)生變化，線圈兩端就會產(chǎn)生出感應(yīng)電勢，線圈中感應(yīng)電勢： e N d 。線 dt 圈感應(yīng)電勢的大小在線圈匝數(shù)一定的情況下與穿過該線圈的磁通變化率成正比。 當(dāng)傳感器的 線圈匝數(shù)和永久磁鋼選定 （即磁場強(qiáng)度已定 ）后，使穿過線圈的磁通發(fā)生變化的方法通常有兩 種：一種是讓線圈和磁力線作相對運(yùn)動， 即利用線圈切割磁力線而使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電勢； 另 一種則是把線圈和磁鋼部固定， 靠銜鐵運(yùn)動來改變磁路中的磁阻， 從而改變通過線圈的磁通。 因此，磁電式傳感器可分

5、成兩大類型：動磁式及可動銜鐵式（即可變磁阻式 ）。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用動磁式磁電傳感器， 實(shí)驗(yàn)原理框圖如圖所示。 當(dāng)轉(zhuǎn)動盤上嵌入 6 個磁鋼時， 轉(zhuǎn)動盤每轉(zhuǎn)一周磁 電傳感器感應(yīng)電勢 e 產(chǎn)生 6 次的變化，感應(yīng)電勢 e 通過放大、整形由頻率表顯示，轉(zhuǎn)速 n=10f 。磁電傳感器測轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)原理框圖四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、觀察原理圖。1）磁電式轉(zhuǎn)速傳感器按下圖安裝：傳感器端面離轉(zhuǎn)動盤面 2mm 左右，并且對準(zhǔn)反射面內(nèi)的磁鋼。 將磁電式傳感器輸出端插入數(shù)顯單元 Fi 孔。（2）將波段開關(guān)選擇轉(zhuǎn)速測量檔 .（ 3）將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電源 2-24V 用引線引入到臺面板上轉(zhuǎn)動源單元中轉(zhuǎn)動電源 2-24V 插孔， 合上主控箱電源

6、開關(guān)。使轉(zhuǎn)速電機(jī)帶動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，逐步增加電源電壓觀察轉(zhuǎn)速變化情況。5）調(diào)節(jié)電壓值并記錄數(shù)顯值，測量結(jié)果如下表：電壓（v）2345678910轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分）000454683875103011701295電壓（v）111213141516171820轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分）140015351635170517801865196020402222五、思考題：為什么說磁電式轉(zhuǎn)速傳感器不能測很低速的轉(zhuǎn)動，能說明理由嗎？答：因?yàn)榇烹娛睫D(zhuǎn)速傳感器是利用旋轉(zhuǎn)體改變磁路，使磁通量發(fā)生變化，從而使其線 圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓，如果轉(zhuǎn)速很慢，旋轉(zhuǎn)體改變磁路也很慢，磁通量的變化也會變慢，此時所 感應(yīng)出的電壓就會很小，就無發(fā)正確的測

7、定轉(zhuǎn)速。實(shí)驗(yàn)三十一 光纖傳感器測速實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夤饩€式傳感器的原理和使用 二、需用器件與單元：光纖傳感器、光纖傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié) 2-24V，轉(zhuǎn)動源單元、 5V 直流電源、數(shù)顯 轉(zhuǎn)速頻率表 三、基本原理：利用光線位移傳感器探頭對旋轉(zhuǎn)體電機(jī)被測反射光的明顯變化而產(chǎn)生的電脈沖，經(jīng)后級電 路處理，放大整形等即可測量出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1 、光纖傳感器按圖接于支架上，使光纖探頭與電機(jī)轉(zhuǎn)盤平臺中磁鋼反射點(diǎn)對準(zhǔn)，保持在 23mm之間。2、按“光纖位移特性試驗(yàn)”的連線圖，將光纖傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K輸出Vo1 與數(shù)顯電壓表 Vi端相接，接上實(shí)驗(yàn)?zāi)K上電源，數(shù)顯表的切換開關(guān)撥到20V檔（1）用手

8、轉(zhuǎn)動圓盤，使探頭避開反射面（暗電流） ，和尚主控箱電源開關(guān)，調(diào)節(jié) Rw2使數(shù) 顯表顯示接近零，此時 Rw1處于中間位置。（2）在用手轉(zhuǎn)動圓盤，是光纖探頭對準(zhǔn)反射點(diǎn)，調(diào)節(jié)升降支架高低，使數(shù)顯表指示最大， 重復(fù)（ 1）（2）步驟，直至兩者的電壓差至最大，再將 Vo1與轉(zhuǎn)速/頻率數(shù)顯表 Fi 輸入端相接， 數(shù)顯表的波段開關(guān)撥到轉(zhuǎn)速檔。3、將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 2-24V, 接入轉(zhuǎn)動電源 24V插孔上，使電動機(jī)轉(zhuǎn)動，逐漸加大點(diǎn)擊的電源電 壓，使電動機(jī)轉(zhuǎn)速變化，觀察并記錄下數(shù)顯表上的轉(zhuǎn)速。4、固定轉(zhuǎn)速電壓不變，將選擇開關(guān)撥到頻率測量檔，測量頻率，記下頻率讀數(shù)，根據(jù)轉(zhuǎn)盤 上的測量點(diǎn)數(shù)折算成轉(zhuǎn)速值 n2。5、將實(shí)驗(yàn)步

9、驟 4 比較，以 n1 作為真值計(jì)算兩種方法的測速誤差（相對誤差） ，相對誤差 r= （n1-n2）/n1*100% 。6、接線圖如圖所示：7）結(jié)果如圖所示電壓（v）2345678910轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分）00314531710890105511901320電壓（v）111213141516171819轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分）144515651640173518051890198020002135實(shí)驗(yàn)三十二 光電式傳感器轉(zhuǎn)速測量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夤怆娹D(zhuǎn)速傳感器測量轉(zhuǎn)速的原理及方法。二、需用器件與單元：光電轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié) 2-24V，轉(zhuǎn)動源單元。 5V 直流電源、數(shù)顯轉(zhuǎn)速頻率表。三、基本原理：光電式轉(zhuǎn)

10、速傳感器有反射型和透射型二種， 本實(shí)驗(yàn)裝置是透射型的， 傳感器端部有發(fā)光 管和光電池， 發(fā)光管發(fā)出的光源通過轉(zhuǎn)盤上的孔透射到光電管上， 并轉(zhuǎn)換成電信號， 由于轉(zhuǎn) 盤上有等間距的 6 個透射孔， 轉(zhuǎn)動時將獲得與轉(zhuǎn)速及透射孔數(shù)有關(guān)的脈沖， 將電脈計(jì)數(shù)處理 即可得到轉(zhuǎn)速值。 轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一周輸出 N 個脈沖信號， 計(jì)數(shù)器可以測出脈沖信號的頻率 （Hz ）， 可按 n=f*60/N 計(jì)算轉(zhuǎn)速。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、光電轉(zhuǎn)速傳感器安裝如下圖所示， 在傳感器支持架上裝上光電轉(zhuǎn)速傳感器， 使傳器端面 離平臺表面 2-3mm，將傳感器引線分別插入相應(yīng)插孔，其中紅色接入直流電源 +5V，黑色為接地 端，藍(lán)色輸入主控

11、箱 Fi 。轉(zhuǎn)速頻率表置“轉(zhuǎn)速”檔。2、將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 2-24V 接到轉(zhuǎn)動源 2-24V 插孔上。3、將光電傳感器實(shí)驗(yàn)端子與數(shù)顯電壓表 Vi 端相接，數(shù)顯表的切換開關(guān)選擇開關(guān)撥到 20V 檔，（1）用手轉(zhuǎn)動圓盤，使探頭避開反射面（暗電流） ，和尚主控箱電源開關(guān)，調(diào)節(jié) Rw2使 數(shù)顯表顯示接近零， 此時 Rw1處于中間位置。（2）在用手轉(zhuǎn)動圓盤， 是光纖探頭對準(zhǔn)反射點(diǎn)， 調(diào)節(jié)升降支架高低，使數(shù)顯表指示最大，重復(fù)（ 1）（2）步驟，直至兩者的電壓差至最大， 再將 Vo1與轉(zhuǎn)速/頻率數(shù)顯表 Fi 輸入端相接， 數(shù)顯表的波段開關(guān)撥到轉(zhuǎn)速檔。 合上主控箱電 源開關(guān)， 使電機(jī)轉(zhuǎn)動并從轉(zhuǎn)速頻率表上觀察電機(jī)轉(zhuǎn)速。 如顯示轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定， 可調(diào)節(jié)傳感器 的安裝高度。4、接線圖如圖所示：5. 測量結(jié)果如圖表所示電壓（v）2345678910轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分）00345540760935111512801410電