2022年2022年霍尔式传感器位移实验 .pdf

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1、CSY3000 系列传感器与检测技术实验台说明书一、实验台的组成CSY 3000 系列传感器与检测技术实验台由主机箱、温度源、 转动源、 振动源、 传感器、相应的实验模板、数据采集卡及处理软件、实验台桌等组成。1、主机箱： 提供高稳定的 15V、 5V、5V、 2V 10V （步进可调）、 2V 24V （连续可调） 直流稳压电源； 直流恒流源06mA 20mA可调；音频信号源 （音频振荡器）1KHz10KHz （连续可调） ；低频信号源（低频振荡器）1Hz30Hz（连续可调） ；气压源020KPa（可调）；温度（转速）智能调节仪（开关置内为温度调节、置外为转速调节）；计算机通信口；主机箱面板

2、上装有电压、电流、频率转速、气压、光照度数显表；漏电保护开关等。其中，直流稳压电源、 音频振荡器、 低频振荡器都具有过载切断保护功能，在排除接线错误后重新开机一下才能恢复正常工作。2、振动源：振动台振动频率1Hz30Hz 可调（谐振频率9Hz左右）。转动源：手动控制02400 转分；自动控制3002400 转分。温度源：常温150。3、传感器：有电阻应变式传感器、扩散硅压力传感器、差动变压器、电容式位移传感器、霍尔式位移传感器、霍尔式转速传感器、磁电转速传感器、压电式传感器、电涡流传感器、光纤传感器、光电转速传感器（光电断续器）、集成温度传感器、K型热电偶、 E 型热电偶、 Pt100 铂电阻

3、、 Cu50 铜电阻、湿敏传感器、气敏传感器、光照度探头、纯白高亮发光二极管、红外发光二极管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、硅光电池、反射式光电开关共二十六个（其中二个光源）。4、实验模板：有应变式、压力、差动变压器、电容式、霍尔式、压电式、电涡流、光纤位移、温度、移相相敏检波低通滤波模板、光电器件( 一) 、光开关共十二块模板。二、使用方法1、开机前将电压表显示选择旋钮打到2V档；电流表显示选择旋钮打到200mA档；步进可调直流稳压电源旋钮打到 2V档；其余旋钮都打到中间位置。2、将 AC220V电源线插头插入市电插座中，合上电源开关，数显表显示0000，表示实验台已接通电源。3、做每个

4、实验前应先阅读实验指南，每个实验均应在断开电源的状态下按实验线路接好连接线（实验中用到可调直流电源时，应在该电源调到实验值后再接到实验线路中），检查无误后方可接通电源。4、合上调节仪（温度开关）电源开关，调节仪的PV显示测量值；SV显示设定值。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 5、合上气源开关，气泵有声响，说明气泵工作正常。四、仪器维护及故障排除1、维护防止硬物撞击、划伤实验台面；防止传感器及实验模板跌落地面。实验

5、完毕要将传感器、配件、实验模板及连线全部整理好。2、故障排除开机后数显表都无显示，应查 AC 220V 电源有否接通； 主机箱侧面AC 220V 插座中的保险丝是否烧断。如都正常，则更换主机箱中主机电源。转动源不工作，则手动输入12V 电压，如不工作，更换转动源；如工作正常，应查调节仪设置是否准确；控制输出Vo有无电压，如无电压，更换主机箱中的转速控制板。振动源不工作， 检查主机箱面板上的低频振荡器有无输出，如无输出， 更换信号板；如有输出，更换振动源的振荡线圈。温度源不工作，检查温度源电源开关有否打开；温度源的保险丝是否烧断；调节仪设置是否准确。如都正常，则更换温度源。五、注意事项1、在实验

6、前务必详细阅读实验指南。2、严禁用酒精、有机溶剂或其它具有腐蚀性溶液擦洗主机箱的面板和实验模板面板。3、请勿将主机箱的电源、信号源输出端与地（）短接，因短接时间长易造成电路故障。4、请勿将主机箱的 电源引入实验模板时接错。5、在更换接线时，应断开电源，只有在确保接线无误后方可接通电源。6、实验完毕后，请将传感器及实验模板放回原处。7、如果实验台长期未通电使用，在实验前先通电十分钟预热，再检查按一次漏电保护按钮是否有效。8、实验接线时，要握住手柄插拔实验线，不能拉扯实验线。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整

7、理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 实验二霍尔式传感器直流激励特性实验原理：霍尔元件是根据霍尔效应原理制成的磁电转换元件，当霍尔元件位于由两个环形磁钢组成的梯度磁场中时就成了霍尔位移传感器。（图 22）霍尔元件通以恒定电流时，就有霍尔电势输出，霍尔电势的大小正比于磁场强度（磁场位置） ，当所处的磁场方向改变时，霍尔电势的方向也随之改变。实验所需部件：霍尔传感器、直流稳压电源（2V） 、霍尔传感器实验模块、电压表、测微仪实验步骤：1、安装好模块上的梯度磁场及霍尔传感器，连接主机与实验模块电源及传感器接口，确认霍尔元件直流激励电压为2V，霍尔

8、元件另一激励端接地，实验接线按图（22）所示，差动放大器增益10 倍左右。2、用螺旋测微仪调节精密位移装置使霍尔元件置于梯度磁场中间，并调节电桥直流电位器WD ，使输出为零。3、从中点开始，调节螺旋测微仪，前后移动霍尔元件各3mm ，每变化0.3mm读取相应的电压值，并记入下表：Xmm 0 V0mv 0 作出 V-X 曲线，求得灵敏度和线性工作范围。如出现非线性情况，请查找原因。注意事项：直流激励电压只能是2V，不能接 +2V(4V) 否则锑化铟霍尔元件会烧坏。WDR +2V 差动放大器电压表名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -

9、- - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 实验五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：根据霍尔效应，霍尔电势UHKHIB ，当霍尔元件处在梯度磁场中运动时，它的电势会发生变化，利用这一性质可以进行位移测量。三、需用器件与单元：主机箱、霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、测微头。四、实验步骤：1、 按图 8 示意图接线 ( 实验模板的输出接主机箱电压表的) ，将主机箱上的电压表量程 ( 显示选择 ) 开关打到档。2、检查接线无误后，开启电源，调节测微头使霍尔片处在两磁钢的中间位

10、置，再调节RW1使数显表指示为零。图 8 霍尔传感器 ( 直流激励 ) 位移实验接线示意图3、向某个方向调节测微头0.8 位移，记录电压表读数作为实验起始点；再反方向调节测微头每增加0.1mm记下一个读数 ( 共记录 1.6 位移 ) ，将读数填入表7。表 7 X（mm ）V(mv) 作出 VX曲线，计算不同测量范围时的灵敏度和非线性误差。实验完毕，关闭电源。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 实验六磁电式转速传感器

11、测速实验一、实验目的：了解磁电式测量转速的原理。二、基本原理：基于电磁感应原理，N匝线圈所在磁场的磁通变化时，线圈中感应电势：发生变化， 因此当转盘上嵌入N个磁棒时， 每转一周线圈感应电势产生N次的变化， 通过放大、整形和计数等电路即可以测量转速。三、 需用器件与单元：主机箱、磁电式传感器、转动源。四、 实验步骤：图 9 磁电转速传感器实验安装、接线示意图1、根据图9 将磁电式转速传感器安装于磁电架上，传感器的端面对准转盘上的磁钢并调节升降杆使传感器端面与磁钢之间的间隙大约为23。2、首先在接线以前，合上主机箱电源开关，将主机箱中的转速调节电源224旋钮调到最小 ( 逆时针方向转到底) 后接入

12、电压表( 显示选择打到20档 ) ；然后关闭主机箱电源，将磁电式转速传感器、转动电源按图9 所示分别接到主机箱的相应电源和频率转速表( 转速档 ) 上。3、合上主机箱电源开关，在小于12范围内 ( 电压表监测 ) 调节主机箱的转速调节电源( 调节电压改变电机电枢电压) ，观察电机转动及转速表的显示情况。4、从 2开始记录每增加相应电机转速的数据( 待电机转速比较稳定后读取数据) ；画出电机的( 电机电枢电压与电机转速的关系) 特性曲线。实验完毕，关闭电源。五、思考题：为什么磁电式转速传感器不能测很低速的转动，能说明理由吗？dtdNe名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -