实验二霍尔式传感器.doc

实验二 霍尔式传感器 1. 霍尔式传感器特性――直流激励 实验目的：了解霍尔式传感器的原理与特性。 所需单元及部件：霍尔片、磁路系统、电桥、差动放大器、Ｆ/Ｖ表、直流稳压电源、测微头、振动平台、主、副电源。 有关旋钮初始位置：差动放大器增益旋钮打大最小，电压表置20V档，直流稳压电源置2V档，主、副电源关闭。 实验步骤： （1）了解霍尔式传感器的结构及试验仪的安装位置，熟悉试验面板上霍尔片的符号。霍尔片安装在实验仪的振动圆盘上，两个半圆永久磁钢固定在实验仪的顶板上，二者组合成霍尔传感器。 （2）开启主、副电源将差动放大器调零后，增益置最小，关闭主电源，根据图21接线，W1、r为电桥单元的直流电桥平衡网络。 （3）装好测微头，调节测微头与振动台吸合并使霍尔片置于半圆磁钢上下正中位置。 （4）开启主、副电源，调整W1使电压表指示为零。 （5）上下旋动测微头，记下电压表的读数，建议每0.1mm读一个数，将读数填入下表： X（mm） V(v) X(mm) V(v) 作出V－X曲线指出线性范围，求出灵敏度，关闭主、副电源。 可见，本实验测出的实际上是磁场情况，磁场分布为梯度磁场与磁场分布有很大差异，位移测量的线性度，灵敏度与磁场分布有很大关系。 （6）试验完毕关闭主、副电源，各旋钮置初始位置。 注意事项： 由于磁路系统的气隙较大，应使霍尔片尽量靠近极靴，以提高灵敏度。 一旦调整好后，测量过程中不能移动磁路系统。 激励电压不能过大，以免损坏霍尔片。 2.霍尔传感器的应用--------振幅测量 实验目的：了解霍尔传感器在振动测量中的应用 所需单元及部件： 霍尔片、磁路系统、差动放大器、电桥、移相器、相敏检波器、低频振动器、音频振荡器、振动平台、主、副电源、激振线圈、双线示波器。 有关旋转初始位置：差动放大器增意旋最大、音频振荡器1KHZ。 实验步骤： （1）开启主，副电源，差动放大器输入短接并接地，调零后，关闭主，副电源。 （2）根据电路图24结构，将霍尔式传感器，电桥平衡网络，差动放大器，电压表连接起来，组成一个测量线路（电压表应置于20V档，基本保持实验23电路），并将差放增益置最小。 （3）开启主副电源转动测微头，将振动平台中间的磁铁与测微头分离并远离，使梁振动时不至于再被吸住（这时振动台处于自由静止状态）。 （4）调整电桥平衡电位器W1和W2，使F/V表指示为零。 （5）去除差动放大器与电压表的连线，将差动放大器的输出的示波器相连，将F/V表置2KHZ档，并将低频振荡器的输出与激振线圈相连后再用F表监测频率。 （6）低频振荡器的幅度旋钮固定至某位置，调节低频振荡频率（频率表监测频率），用示波器读出低通滤波器输出的峰峰值填入下表： f(HZ) Vp-p 思考： （1）根据实验结果，可以知道振动平台的自振频率大致为多少。 （2）在某一频率固定时，调节低频振荡器的幅度旋钮，改变梁的振动幅度，通过示波器读出的数据是否可以推算出梁振动的位移距离。 （3）试想一下，用其他方法来测量振动平台振动时的位移范围，并与本实验结果进行比较验证， 注意事项： 应仔细调整磁路部分，使传感器工作的梯度磁场中，否则灵敏度将大大下降。 3