實(shí)驗(yàn)：電容式傳感器和電渦流測(cè)轉(zhuǎn)速

實(shí)驗(yàn)二：變面積式電容傳感器一、 變面積式電容傳感器的性能實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私庾兠娣e式電容傳感器的工作原理和工作情況。所需單元和部件：電容變換器（面板示意圖見圖1（a））差動(dòng)放大器，直流穩(wěn)壓電源、電橋、低通濾波器V/F表、測(cè)微器。有關(guān)旋鈕的初始位置：直流穩(wěn)壓電源置于0V檔，差動(dòng)放大器增益旋鈕置于中間，V/F表中V表置于20V。注意事項(xiàng)：（1） 電容片的一組動(dòng)片和兩組定片不能相碰。（2） 如果緊接著作下一個(gè)實(shí)驗(yàn)并與本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行靈敏度比較，就不能改變差動(dòng)放大器的增益。圖1直流稽壓電源電橋平衡網(wǎng)絡(luò)+2V―-2V 圖2—FO—1電容變換翌05V差劫放大器低通濾波器電壓表實(shí)驗(yàn)步驟：（差動(dòng)放大器增益調(diào)到最大調(diào)o,然后將增益打到中間）（1） 轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微器，將梁上振動(dòng)平臺(tái)中間的磁鐵與測(cè)微頭相吸，使雙平行梁處于（目測(cè)）水平位置，這時(shí)電容片的一組動(dòng)片一般處于上下兩組定片的中間。（2） 根據(jù)如圖2的電路結(jié)構(gòu)，將電容片的動(dòng)片和（任意）一組定片，與電容變換器、差動(dòng)放大器、直流穩(wěn)壓電源、電橋、低通濾波器、電壓表連接起來,組成一個(gè)測(cè)量線路。（3） 將直流穩(wěn)壓電源置于2V檔，調(diào)整電橋平衡電位器W1,使電壓表指示為零。（4） 往下旋動(dòng)測(cè)微器，使梁的自由端往下產(chǎn)生位移，從而改變電容片的動(dòng)片和定片的相對(duì)位置（即改變覆蓋面積，示意圖見圖1（b）,每位移0.5mm,記一個(gè)電壓表數(shù)值，將所記數(shù)據(jù)填入下表。根據(jù)所得數(shù)據(jù)計(jì)算靈敏度Soj=AV/Ar（△/為電壓變化，Ax為相應(yīng)的梁端位移變化），并作出V-x關(guān)系曲線。X(nun)V(mV)思考：（1） 如果往上旋動(dòng)測(cè)微器，使梁的自由端往上產(chǎn)生位移，結(jié)果有會(huì)怎樣。（2） 實(shí)驗(yàn)儀的電容傳感器的介質(zhì)是什么，如果改變介質(zhì)，將會(huì)對(duì)電容傳感器性能有何影響。二、 差動(dòng)變面積式電容傳感器的性能實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒?dòng)變面積式電容傳感器的工作原理和工作情況，與此實(shí)驗(yàn)一進(jìn)行靈敏度比較。注意事項(xiàng)：電容片的一組動(dòng)片和兩組定片不能相碰。差動(dòng)放大踞低通濾波蒞電壓表實(shí)驗(yàn)步驟：（1） 轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微器，將梁上振動(dòng)平臺(tái)中間的磁鐵與測(cè)微頭相吸，使雙平等梁處于（目測(cè)）水平位置，見示意圖3（b）,再向上轉(zhuǎn)動(dòng)5mm,使梁的自由端往上位移（這時(shí)電容片的一組動(dòng)片一般處于上組定片的中間）。不需調(diào)0。（2） 根據(jù)圖3（b）的電路結(jié)構(gòu)，將電容片的動(dòng)片和上下兩組定片，與電容變換器、差動(dòng)放大器、低通濾波器、電壓表連接起來，組成一個(gè)測(cè)量線路。（3） 往下旋動(dòng)測(cè)微器，使梁的自由端往下產(chǎn)生位移，從而改變電容片的動(dòng)片和定片的相對(duì)位置（改變覆蓋面積）。每位移1mm,記一個(gè)電壓表數(shù)值，將所記數(shù)據(jù)填入下表，將所記數(shù)據(jù)填入下表。根據(jù)所得數(shù)據(jù)計(jì)算靈敏度So5=AV/Ar（AV為電壓變化，Ax為相應(yīng)的梁端位移變化），并作出V-x關(guān)系曲線。進(jìn)一步與實(shí)驗(yàn)三中的一的結(jié)果相比較。X(nun)V(mV)三、電渦流傳感器的轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆姕u流式傳感器在測(cè)量轉(zhuǎn)速方面的應(yīng)用情況。實(shí)驗(yàn)原理：本實(shí)驗(yàn)采用光電開關(guān)（光斷續(xù)器）作為轉(zhuǎn)速測(cè)量的基準(zhǔn)參考。光耦合器件是由發(fā)光元件和光敏器件組合在一起的四端器件。它的輸入端通常配置發(fā)光二極管，實(shí)現(xiàn)電-光轉(zhuǎn)換。在它的輸出端通常采用光敏二極管、光敏三極管，實(shí)現(xiàn)光-電轉(zhuǎn)換。光耦器件的輸入和輸出之間在電氣上是絕緣的，只能由光來傳輸信號(hào)。按使用目的的不同，可分為光耦合器和光斷續(xù)器。前者主要用于電路內(nèi)的隔離，后者作為一個(gè)非接觸式傳感器，是專門用來檢測(cè)物體的傳感器?？捎糜谠S多場(chǎng)合。本實(shí)驗(yàn)儀試驗(yàn)臺(tái)上電機(jī)旁一個(gè)立柱上裝有光斷續(xù)器，電機(jī)的轉(zhuǎn)盤是處于斷續(xù)器的中間，轉(zhuǎn)動(dòng)一周遮擋光斷續(xù)器一次，產(chǎn)生一個(gè)電脈沖用來測(cè)量轉(zhuǎn)速。所需單元和部件：渦流變換器、渦流傳感器探頭、V/F表、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)盤、電機(jī)控制器、示波器。有關(guān)旋鈕的初始位置：V/F表置于F檔2KHz檔。渦流式傳感器實(shí)驗(yàn)步驟：1、 電渦流線圈安裝在其端面距電機(jī)轉(zhuǎn)盤1mm處左右，線圈中央對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)盤上內(nèi)圈的金屬片。注意兩平面平行，不可碰擦。2、 根據(jù)圖1的電路結(jié)構(gòu)，將渦流傳感器的探頭，渦流變換器，電壓表連接起來，組成一個(gè)測(cè)量線路，同時(shí)可將示波器接于渦流式傳感器的輸出端。3、 開啟渦流變換器的電源，電機(jī)控制電源，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，并調(diào)整電渦流線圈與轉(zhuǎn)盤位置，使示波器上觀察到的波形較為對(duì)稱。4、 在每一個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn)記下電渦流測(cè)量轉(zhuǎn)速的頻率表顯示值，并將頻率表輸入端改接在電機(jī)控制器