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传感器原理报告
传感器实验报告 自动化1204班蔡华轩UXX13712吴昊UXX14545 实验七: 一、实验目的:了解电容式传感器结构及其特点。 二、基本原理:利用平板电容C=εA/d和其它结构的关系式通过相应的结构和测量电路可以选择ε、A、d中三个参数中,保持二个参数不变,而只改变其中一个参数,则可以有测谷物干燥度(ε变)测微小位移(变d)和测量液位(变A)等多种电容传感器。 三、需用器件与单元:电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、相敏检波、滤波模板、数显单元、直流稳压源。 四、实验步骤: 1、按图6-4安装示意图将电容传感器装于电容传感器实验模板上。 2、将电容传感器连线(转载于:写论文网:传感器原理报告)插入电容传感器实验模板,实验线路见图7-1。图7-1电容传感器位移实验接线图 3、将电容传感器实验模板的输出端V01与数显表单元Vi相接(插入主控箱Vi孔),Rw调节到中间位置。 4、接入±15V电源,旋动测微头推进电容传感器动极板位置,每间隔 图 五、思考题: 试设计利用ε的变化测谷物湿度的传感器原理及结构,并叙述一下在此设计中应考虑哪些因素? 答:原理:通过湿度对介电常数的影响从而影响电容的大小通过电压表现出来,建立起电压变化与湿度的关系从而起到湿度传感器的作用;结构:与电容传感器的结构答大体相同不同之处在于电容面板的面积应适当增大使测量灵敏度更好;设计时应考虑的因素还应包括测量误差,温度对测量的影响等 六:实验数据处理 由excle处理后得图线可知:系统灵敏度S= 非线性误差δf=/353=% 实验八直流激励时霍尔式传感器位移特性实验 一、实验目的:了解霍尔式传感器原理与应用。 二、基本原理:霍尔式传感器是一种磁敏传感器,基于霍尔效应原理工作。 它将被测量的磁场变化转换成电动势输出。 根据霍尔效应,霍尔电势UH=KHIB,当霍尔元件处在梯度磁场中 运动时,它就可以进行位移测量。图8-1霍尔效应原理 三、需用器件与单元:霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、直流源±4V、± 15V、测微头、数显单元。 四、实验步骤: 1、将霍尔传感器按图8-2安装。霍尔传感器与实验模板的连接 按图8-3进行。1、3为电源±4V,2、4为输出。图8-2霍尔 传感器安装示意图 2、开启电源,调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置再调节RW2 使数显表指示为零。 图8-3霍尔传感器位移直流激励实验接线图 3、旋转测微头向轴向方向推进,每转动记下一个读数,直到读数近似不变,将读数填入表8-1。 五、思考题: 本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的是什么量的变化? 答:反应的是磁场强度B的变化。 六数据处理 用excle计算如下: Excel处理x-v图像 由以上的图线和表格数据可以得到: 系统灵敏度S= 非线性误差δf=/5570=% 实验九电涡流传感器 一、实验目的:了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。 二、基本原理:通以高频电流的线圈产生磁场,当有导电体接近时,因导电体 涡流效应产生涡流损耗,而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关,因此可以进行位移测量。 三、需用器件与单元:电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、直流电源、数 显单元、测微头、铁圆片。 四、验步骤: 1.根据图9-3安装电涡流传感器。 2、观察传感器结构,这是一个扁平绕线圈。 3、将电涡流传感器输出线接入实验模板上标有L的两端插孔中,作为振荡 器的一个元件。 4、在测微头端部装上铁质金属圆片,作为电涡流传感器的被测体。 5、将实验模板输出端V0与数显单元输入端Vi相接。数显表量程切换开关 选择电压20V档。 6、用连接导线从主控台接入+15V直流电源到模板上标有+15V的插孔中。7、使测微头与传感器线圈端部接触,开启主控箱电源开关,记下数显表读 数,然后每隔读一个数,直到输出几乎不变为止。将结果列入表9-1。 表 8位移测量时的佳工作点,试计算量程为1mm、3mm及5mm时的灵敏度和线性度。 实验线路图: 电涡流传感器安装示意图 五、思考题: 1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关,如果需要测量±5mm的量程应如何设计传感器? 2、用电涡流传感器进行非接触位移测量时,如何根据量程使用选用传感器。答:1,与电涡流传感器能够产生磁场大小有关,还与被测体的材质有关;如果要测量正负5伏的量程让传感器中空被测物体靠近一侧是会远离另外一侧从而保证测量范围。 2.在保证精度的情况下尽量使用量程大的传感器。 六:实验数据处
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