磁电传感器转速测量试验.doc

PAGE 实验项目 （实验名称） 磁电传感器转速测量实验 实验日期 （年月日） 实验地点（楼和门牌号） 同组人(不含本人） 实验台号（型号和序号） 实验类型 □验证性 □综合性 □√设计性 □研究性 □其 他（在相应处画“√”） 预习内容 磁电式转速传感器的工作方式决定了它有很强的抗干扰性，能够在烟雾、油气、水汽等环境中工作。磁电式转速传感器输出信号强，测量范围广，齿轮，曲轴、轮辐等部件，及表面有缝隙的转动体都可测量。 磁电式转速传感器的工作维护成本较低，运行过程无需供电，完全是靠磁电感应来实现测量， 二、实验目的 1、通过本实验了解和掌握采用磁电传感器测量的原理和方法。 2、熟悉该实验所需仪器及软件操作；3、通过本实验了解和掌握转速测量的基本方法。 三、实验仪器设备 1、计算机一台 2、DRVI快速可重组虚拟仪器平台一套 3、开关电源（DRDY-A） 4、转子实验台一套 5、磁电转速传感器一套 6、并口数据采集仪一台 四、实验原理 磁电式传感器是利用电磁感应原理，将输入运动速度变换成感应电势输出的传感器，属于非接触式转速测量仪表。 磁电传感器是一种将被测物理量转换成感应电势的有源传感器，也称为电动式传感器或感应式传感器。根据电磁感应定律，一个匝数为N的线圈在磁场中切割磁力线时，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈两端就会产生感应电势，线圈中感应电势： 。线圈感应电势的大小在线圈匝数一定的情况下与穿过该线圈的磁通量变化率成正比。当传感器的线圈匝数和永久磁钢选定（即磁场强度已定）后，使穿过线圈的磁通量发生变化的方法通常有两种：一种是让线圈和磁力线做相对运动，即利用线圈切割磁力线而使线圈产生感应电势;另一种则是把线圈和磁钢部固定，靠衔铁运动来改变磁路中的磁阻，从而改变通过线圈的磁通量。因此，磁电式传感器可分成两大类型：动磁式及可动衔铁式（即可变磁阻式）。 本实验传感器属于开磁路变磁通式，其工作原理是;线圈、磁铁静止不动，测量齿轮安装在被测旋转体上，随之一起转动，每转动一个轮齿，轮齿的凹凸引起磁路磁阻变化一次，磁通量也就变化一次，线圈中产生感应电势，其变化频率等于被测转速与测量齿轮齿数的乘积。 五、实验方案设计 实验台上的磁电式转速传感器的探头固定在转轴的另一侧，测量齿轮安装在转轴上，能与转轴一起转动，探头与齿轮有一个微小的间隙，如下图所示。 测量齿轮的齿是梯形的，一共有16个齿；传感器探头的引出线接入试验台模块通道中，内部有信号处理模块。信号处理后可以在计算机上显示，能直接观察轴的转动信息。启动实验台让轴转动，观察计算机上的转速监控系统，改变不同的转速，记录观察结果。 六、实验操作（实验步骤及实验数据） 1、?将磁电传感器安装在转子试验台上专用的传感器架上，使其探头对准测速用齿轮 的中部，调节探头与齿顶的距离，使测试距离为1mm。 2、启动服务器，运行DRVI程序，点击DRVI快捷工具条上的“联机注册”图标，选择其中的“DRVI采集仪主卡检测”进行服务器和数据采集仪之间的注册。 3、打开客户端计算机，启动计算机上的DRVI程序，然后点击DRVI快捷工具条上的“联机注册”图标，选择其中的“DRVI局域网服务器检测”，进行客户端和服务器之间的认证。 4、启动转子实验台，调节转速旋钮使电机达到某一稳定转速，点击面板中的“开关”按钮进行测量，观察并记录测量的转速值，调整传感器的位置，同时观察监测到的转速波形和传感器位置之间的关系，并分析由此带来的测量误差。 5、调节电机转速至另一稳定转速，再次进行测量，观察并记录测量结果。 七、数据处理结果（结论） 从上图可以看到，磁电式转速传感器的输出是电压脉冲信号，波形的横轴是时间，纵轴是电压幅值，下方显示电压脉冲信号的频率，以及测量齿轮的转速，即要测量的转轴的转速。频率与转速的对应关系是f=16*n/60，其中，f是频率，单位Hz，n是转速，单位r/s。 实验中存在的问题、解决方法及进一步的想法等 实验过程中，在老师的讲解下，由于没记住，等把软件关上后，再次打开后没有效果，反复查资料和琢磨后，还是运行不了软件，于是在老师的帮助下，重新恢复了数据的采集工作，老师告诉我说，再次打开软件时，需要验证一下，还和平时的软件打开直接用是不一样的，我记住了老师的话。 今后无论做任何事情，都要认真听讲，特别是试验操作，在今后的实验上，不仅心灵手巧，还应该仔细认真听讲，理论联系实际，融会贯通。 如果可行，会多做几次试验，借助学校的仪器，多把书上的理论通过试验操作来验证，做到知识了然于胸，多向企业一线去，多锻炼，发现问题，解决问题。 企业现场的机会很难得，实验设备应该很先进，接触的问题也各种各样，理论联系实际，多解决一