傳感器測(cè)速實(shí)驗(yàn)報(bào)告講訴

1、傳感器測(cè)速實(shí)驗(yàn)報(bào)告院系：班級(jí)：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(cè)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=KhIB，當(dāng)被測(cè)圓盤(pán)上裝有 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。本實(shí)驗(yàn)采用3144E開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器，當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)上的磁鋼轉(zhuǎn)到傳感器正下方時(shí)，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(dòng)源224V、轉(zhuǎn)動(dòng)源電源、轉(zhuǎn)速測(cè)量部分。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、根據(jù)下圖所示，將霍爾轉(zhuǎn)速傳感器裝于轉(zhuǎn)動(dòng)源的傳感

2、器調(diào)節(jié)支架上，調(diào)節(jié)探頭對(duì)準(zhǔn) 轉(zhuǎn)盤(pán)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(cuò)。3、 將霍爾傳感器的輸出端插入數(shù)顯單元F,用來(lái)測(cè)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(dòng)源的電源插孔。5、將數(shù)顯表上的轉(zhuǎn)速/頻率表波段開(kāi)關(guān)撥到轉(zhuǎn)速檔，此時(shí)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、思考題1、利用霍爾元件測(cè)轉(zhuǎn)速，在測(cè)量

3、上是否有所限制？答：有，測(cè)量速度不能過(guò)慢，因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化的周期過(guò)長(zhǎng)，大于讀取脈沖 信號(hào)的電路的工作周期，就會(huì)導(dǎo)致計(jì)數(shù)錯(cuò)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(huì)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(kāi)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(cè)量實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獯烹娛綔y(cè)量轉(zhuǎn)速的原理；二、需用器件與單元：磁電傳感器、轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)2-24V，轉(zhuǎn)動(dòng)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(cè)物理量轉(zhuǎn)換成為感應(yīng)電勢(shì)的有源傳感器，也稱為電動(dòng)式傳感器或

4、感應(yīng)式傳感器。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，一個(gè)匝數(shù)為N的線圈在磁場(chǎng)中切割磁力線時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈兩端就會(huì)產(chǎn)生出感應(yīng)電勢(shì)，線圈中感應(yīng)電勢(shì)：e N - 。線dt圈感應(yīng)電勢(shì)的大小在線圈匝數(shù)一定的情況下與穿過(guò)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(chǎng)強(qiáng)度已定）后，使穿過(guò)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(duì)運(yùn)動(dòng)，即利用線圈切割磁力線而使線圈產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)；另一種則是把線圈和磁鋼部固定，靠銜鐵運(yùn)動(dòng)來(lái)改變磁路中的磁阻，從而改變通過(guò)線圈的磁通。因此，磁電式傳感器可分成兩大類型：動(dòng)磁式及可動(dòng)銜鐵式（即可變磁阻式）。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用動(dòng)磁式磁電傳感器，實(shí)驗(yàn)原理框圖

5、如圖所示。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)上嵌入6個(gè)磁鋼時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)每轉(zhuǎn)一周磁 電傳感器感應(yīng)電勢(shì) e產(chǎn)生6次的變化，感應(yīng)電勢(shì) e通過(guò)放大、整形由頻率表顯示f,轉(zhuǎn)速 n=i0f。磁電傳感器測(cè)轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)原理框圖四、實(shí)驗(yàn)步驟:1、觀察原理圖。電機(jī)轉(zhuǎn)（1）磁電式轉(zhuǎn)速傳感器按下圖安裝:霍爾光電 A支持架 丄工作平臺(tái) 23mjn傳感器端面離轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)面2mm左右，并且對(duì)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。轉(zhuǎn)動(dòng)源-十升隆桿*i芹2nn y 電和”工忤平占8.JS.S.H.=pXz;l；fW!/怦盤(pán)（2）將波段開(kāi)關(guān)選擇轉(zhuǎn)速測(cè)量檔（3） 將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電源2-24V用引線引入到臺(tái)面板上轉(zhuǎn)動(dòng)源單元中轉(zhuǎn)動(dòng)電源2-24V插孔, 合

6、上主控箱電源開(kāi)關(guān)。使轉(zhuǎn)速電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)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(cè)量結(jié)果如下表:電壓（V）2345678910轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)份）000454683875103011701295電壓（V）111213141516171820轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)份）140015351635170517801865196020402222五、思考題:為什么說(shuō)磁電式轉(zhuǎn)速傳感器不能測(cè)很低速的轉(zhuǎn)動(dòng)，能說(shuō)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(huì)變慢，此時(shí)所 感應(yīng)出的電壓就會(huì)很小，就無(wú)發(fā)正

7、確的測(cè)定轉(zhuǎn)速。實(shí)驗(yàn)三一光纖傳感器測(cè)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(dòng)調(diào)節(jié)2-24V，轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)旋轉(zhuǎn)體電機(jī)被測(cè)反射光的明顯變化而產(chǎn)生的電脈沖，經(jīng)后級(jí)電 路處理，放大整形等即可測(cè)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(pán)平臺(tái)中磁鋼反射點(diǎn)對(duì)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Vol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(kāi)關(guān)撥到20V檔(1) 用手轉(zhuǎn)動(dòng)

8、圓盤(pán)，使探頭避開(kāi)反射面(暗電流)，和尚主控箱電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié) Rw2使數(shù) 顯表顯示接近零，此時(shí) Rw1處于中間位置。(2) 在用手轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)，是光纖探頭對(duì)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 Vol與轉(zhuǎn)速/頻率數(shù)顯表Fi輸入端相接， 數(shù)顯表的波段開(kāi)關(guān)撥到轉(zhuǎn)速檔。3、將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)2-24V,接入轉(zhuǎn)動(dòng)電源24V插孔上，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，逐漸加大點(diǎn)擊的電源電 壓，使電動(dòng)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(kāi)關(guān)撥到頻率測(cè)量檔，測(cè)量頻率，記下頻率讀數(shù)，根據(jù)轉(zhuǎn)盤(pán) 上的測(cè)量點(diǎn)數(shù)折算成轉(zhuǎn)速值n2。5、 將實(shí)驗(yàn)步驟4比較，以n

9、1作為真值計(jì)算兩種方法的測(cè)速誤差(相對(duì)誤差)，相對(duì)誤差 r= (n1-n2)/n 1*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(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夤怆娹D(zhuǎn)速傳感器測(cè)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(dòng)調(diào)節(jié) 2-24V,轉(zhuǎn)動(dòng)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)速傳感器有反射型和透射型二

10、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(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)上的孔透射到光電管上，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由于轉(zhuǎn)盤(pán)上有等間距的6個(gè)透射孔，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)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(pán)每轉(zhuǎn)一周輸出 N個(gè)脈沖信號(hào)，計(jì)數(shù)器可以測(cè)出脈沖信號(hào)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(tái)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)色輸入主控箱F。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(dòng)源

11、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(kāi)關(guān)選擇開(kāi)關(guān)撥到 20V檔，（1）用手轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)，使探頭避開(kāi)反射面（暗電流），和尚主控箱電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié) Rw2使 數(shù)顯表顯示接近零，此時(shí)Rw1處于中間位置。（2）在用手轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán)，是光纖探頭對(duì)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Vol與轉(zhuǎn)速/頻率數(shù)顯表Fi輸入端相接，數(shù)顯表的波段開(kāi)關(guān)撥到轉(zhuǎn)速檔。 合上主控箱電 源開(kāi)關(guān)，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)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(cè)量結(jié)果如圖表所示電壓（V）2345678910轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）003455407609351115128014