霍爾式傳感器位移實驗

CSY－3000系列傳感器與檢測技術(shù)實驗臺 說明書一、實驗臺的組成CSY－3000系列傳感器與檢測技術(shù)實驗臺由主機箱、溫度源、轉(zhuǎn)動源、振動源、傳感器、相應(yīng)的實驗模板、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件、實驗臺桌等組成。1、主機箱：提供高穩(wěn)定的±15V、±5V、＋5V、±2V－±10V（步進可調(diào)）、＋2V－＋24V（連續(xù)可調(diào)）直流穩(wěn)壓電源；直流恒流源0．6mA－20mA可調(diào)；音頻信號源（音頻振蕩器）1KHz～10KHz（連續(xù)可調(diào)）；低頻信號源（低頻振蕩器）1Hz～30Hz（連續(xù)可調(diào)）；氣壓源0－20KPa（可調(diào)）；溫度（轉(zhuǎn)速）智能調(diào)節(jié)儀（開關(guān)置內(nèi)為溫度調(diào)節(jié)、置外為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)）；計算機通信口；主機箱面板上裝有電壓、電流、頻率轉(zhuǎn)速、氣壓、光照度數(shù)顯表；漏電保護開關(guān)等。其中，直流穩(wěn)壓電源、音頻振蕩器、低頻振蕩器都具有過載切斷保護功能，在排除接線錯誤后重新開機一下才能恢復正常工作。2、振動源：振動臺振動頻率1Hz－30Hz可調(diào)（諧振頻率9Hz左右）。轉(zhuǎn)動源：手動控制0－2400轉(zhuǎn)／分；自動控制300－2400轉(zhuǎn)／分。溫度源：常溫－150℃。3、傳感器：有電阻應(yīng)變式傳感器、擴散硅壓力傳感器、差動變壓器、電容式位移傳感器、霍爾式位移傳感器、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器、磁電轉(zhuǎn)速傳感器、壓電式傳感器、電渦流傳感器、光纖傳感器、光電轉(zhuǎn)速傳感器（光電斷續(xù)器）、集成溫度傳感器、K型熱電偶、E型熱電偶、Pt100鉑電阻、Cu50銅電阻、濕敏傳感器、氣敏傳感器、光照度探頭、純白高亮發(fā)光二極管、紅外發(fā)光二極管、光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、硅光電池、反射式光電開關(guān)共二十六個（其中二個光源）。4、實驗模板：有應(yīng)變式、壓力、差動變壓器、電容式、霍爾式、壓電式、電渦流、光纖位移、溫度、移相／相敏檢波／低通濾波模板、光電器件(一)、光開關(guān)共十二塊模板。二、使用方法1、開機前將電壓表顯示選擇旋鈕打到2V檔；電流表顯示選擇旋鈕打到200mA檔；步進可調(diào)直流穩(wěn)壓電源旋鈕打到±2V檔；其余旋鈕都打到中間位置。2、將AC220V電源線插頭插入市電插座中，合上電源開關(guān)，數(shù)顯表顯示0000，表示實驗臺已接通電源。3、做每個實驗前應(yīng)先閱讀實驗指南，每個實驗均應(yīng)在斷開電源的狀態(tài)下按實驗線路接好連接線（實驗中用到可調(diào)直流電源時，應(yīng)在該電源調(diào)到實驗值后再接到實驗線路中），檢查無誤后方可接通電源。4、合上調(diào)節(jié)儀（溫度開關(guān)）電源開關(guān)，調(diào)節(jié)儀的PV顯示測量值；SV顯示設(shè)定值。5、合上氣源開關(guān)，氣泵有聲響，說明氣泵工作正常。四、儀器維護及故障排除1、維護⑴防止硬物撞擊、劃傷實驗臺面；防止傳感器及實驗模板跌落地面。⑵實驗完畢要將傳感器、配件、實驗模板及連線全部整理好。2、故障排除⑴開機后數(shù)顯表都無顯示，應(yīng)查AC220V電源有否接通；主機箱側(cè)面AC220V插座中的保險絲是否燒斷。如都正常，則更換主機箱中主機電源。⑵轉(zhuǎn)動源不工作，則手動輸入＋12V電壓，如不工作，更換轉(zhuǎn)動源；如工作正常，應(yīng)查調(diào)節(jié)儀設(shè)置是否準確；控制輸出Vo有無電壓，如無電壓，更換主機箱中的轉(zhuǎn)速控制板。⑶振動源不工作，檢查主機箱面板上的低頻振蕩器有無輸出，如無輸出，更換信號板；如有輸出，更換振動源的振蕩線圈。⑷溫度源不工作，檢查溫度源電源開關(guān)有否打開；溫度源的保險絲是否燒斷；調(diào)節(jié)儀設(shè)置是否準確。如都正常，則更換溫度源。五、注意事項1、在實驗前務(wù)必詳細閱讀實驗指南。2、嚴禁用酒精、有機溶劑或其它具有腐蝕性溶液擦洗主機箱的面板和實驗模板面板。3、請勿將主機箱的電源、信號源輸出端與地（⊥）短接，因短接時間長易造成電路故障。4、請勿將主機箱的±電源引入實驗模板時接錯。5、在更換接線時，應(yīng)斷開電源，只有在確保接線無誤后方可接通電源。6、實驗完畢后，請將傳感器及實驗模板放回原處。7、如果實驗臺長期未通電使用，在實驗前先通電十分鐘預熱，再檢查按一次漏電保護按鈕是否有效。8、實驗接線時，要握住手柄插拔實驗線，不能拉扯實驗線。實驗二霍爾式傳感器——直流激勵特性實驗原理：－＋－＋WDR+2V差動放大器電壓表原理制成的磁電轉(zhuǎn)換元件，當霍爾元件位于由兩個環(huán)形磁鋼組成的梯度磁場中時就成了霍爾位移傳感器。（圖22）霍爾元件通以恒定電流時，就有霍爾電勢輸出，霍爾電勢的大小正比于磁場強度（磁場位置），當所處的磁場方向改變時，霍爾電勢的方向也隨之改變。實驗所需部件：霍爾傳感器、直流穩(wěn)壓電源（2V）、霍爾傳感器實驗模塊、電壓表、測微儀實驗步驟：1、安裝好模塊上的梯度磁場及霍爾傳感器，連接主機與實驗模塊電源及傳感器接口，確認霍爾元件直流激勵電壓為2V，霍爾元件另一激勵端接地，實驗接線按圖（22）所示，差動放大器增益10倍左右。2、用螺旋測微儀調(diào)節(jié)精密位移裝置使霍爾元件置于梯度磁場中間，并調(diào)節(jié)電橋直流電位器WD，使輸出為零。3、從中點開始，調(diào)節(jié)螺旋測微儀，前后移動霍爾元件各3mm，每變化0.3Xmm0V0mv0作出V-X曲線，求得靈敏度和線性工作范圍。如出現(xiàn)非線性情況，請查找原因。注意事項：直流激勵電壓只能是2V，不能接+2V(4V)否則銻化銦霍爾元件會燒壞。實驗五直流激勵時霍爾式傳感器位移特性實驗一、實驗目的：了解霍爾式傳感器原理與應(yīng)用。二、基本原理：根據(jù)霍爾效應(yīng)，霍爾電勢UH＝KHIB，當霍爾元件處在梯度磁場中運動時，它的電勢會發(fā)生變化，利用這一性質(zhì)可以進行位移測量。三、需用器件與單元：主機箱、霍爾傳感器實驗模板、霍爾傳感器、測微頭。四、實驗步驟：1、按圖8示意圖接線(實驗模板的輸出ＶＯ１接主機箱電壓表的Ｖ)，將主機箱上的電壓表量程(顯示選擇)開關(guān)打到２ｖ檔。2、檢查接線無誤后，開啟電源，調(diào)節(jié)測微頭使霍爾片處在兩磁鋼的中間位置，再調(diào)節(jié)RW1使數(shù)顯表指示為零。圖8霍爾傳感器(直流激勵)位移實驗接線示意圖3、向某個方向調(diào)節(jié)測微頭0.8ｍｍ位移，記錄電壓表讀數(shù)作為實驗起始點；再反方向調(diào)節(jié)測微頭每增加0.1mm記下一個讀數(shù)(共記錄1.6ｍｍ位移)，將讀數(shù)填入表7。表7X（mm）V(mv)作出V－X曲線，計算不同測量范圍時的靈敏度和非線性誤差。實驗完畢，關(guān)閉電源。實驗六磁電式轉(zhuǎn)速傳感器測速實驗一、實驗目的：了解磁電式測量轉(zhuǎn)速的原理。二、基本原理：基于電磁感應(yīng)原理，N匝線圈所在磁場的磁通變化時，線圈中感應(yīng)電勢：發(fā)生變化，因此當轉(zhuǎn)盤上嵌入N個磁棒時，每轉(zhuǎn)一周線圈感應(yīng)電勢產(chǎn)生N次的變化，通過放大、整形和計數(shù)等電路即可以測量轉(zhuǎn)速。三、需用器件與單元：主機箱、磁電式傳感器、轉(zhuǎn)動源。四、實驗步驟：圖9磁電轉(zhuǎn)速傳感器實驗安裝、接線示意圖1、根據(jù)圖9將磁電式轉(zhuǎn)速傳感器安裝于磁電架上，傳感器的端面對準轉(zhuǎn)盤上的磁鋼并調(diào)節(jié)升降桿使傳感器端面與磁鋼之間的間隙大約為2～3ｍｍ。2、首先在接線以前，合上主機箱電源開關(guān)，將主機箱中的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電源2—24ｖ旋鈕調(diào)到最小(逆時針方向轉(zhuǎn)到底)后接入電壓表(顯示選擇打到20ｖ檔)；然后關(guān)閉主機箱電源，將磁電式轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)動電源按圖9所示分別接到主機箱的相應(yīng)電源和頻率／轉(zhuǎn)速表(轉(zhuǎn)速檔)上。3、合上主機箱電源開關(guān)，在小于12Ｖ范圍內(nèi)(電壓表監(jiān)測)調(diào)