電渦流傳感器的位移特性實驗報告

1、.wd實驗十九電渦流傳感器的位移特性實驗一、實驗?zāi)康牧私怆姕u流傳感器測量位移的工作原理和特性。二、實驗儀器電渦流傳感器、鐵圓盤、電渦流傳感器模塊、測微頭、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)顯直流電壓表三、實驗原理通過高頻電流的線圈產(chǎn)生磁場，當有導(dǎo)電體接近時，因?qū)щ婓w渦流效應(yīng)產(chǎn)生渦流損耗，而渦流損耗與導(dǎo)電體離線圈的距離有關(guān)，因此可以進展位移測量。四、實驗內(nèi)容與步驟1按圖2-1安裝電渦流傳感器。圖2-1傳感器安裝示意圖2在測微頭端部裝上鐵質(zhì)金屬圓盤，作為電渦流傳感器的被測體。調(diào)節(jié)測微頭，使鐵質(zhì)金屬圓盤的平面貼到電渦流傳感器的探測端，固定測微頭。圖2-2 電渦流傳感器接線示意圖3傳感器連接按圖2-2，實驗?zāi)K輸出端U

2、o與直流電壓表輸入端Ui相接。直流電壓表量程切換開關(guān)選擇電壓20V檔，模塊電源用2號導(dǎo)線從實驗臺上接入+15V電源。 4合上實驗臺上電源開關(guān)，記下數(shù)顯表讀數(shù)，然后每隔0.1mm讀一個數(shù)，直到輸出幾乎不變?yōu)橹?。將結(jié)果列入表2-1。表2-1 鐵質(zhì)被測體Xmm0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0UO(V)0.020.210.370.530.670.830.991.141.301.46Xmm1.11.21.31.41.51.61.71.81.92.0UO(V)1.621.801.972.152.322.492.682.863.053.23Xmm2.12.22.32.42.52.

3、62.72.82.93.0UO(V)3.433.623.823.843.843.843.843.843.843.845.根據(jù)上表數(shù)據(jù)，畫出V-X曲線，根據(jù)曲線找出線性區(qū)域及進展正、負位移測量時的最正確工作點即曲線線性段的中點，試計算測量范圍為1mm與3mm時的靈敏度和線性度1由上圖可得系統(tǒng)靈敏度：S=V/W=1.6825V/mm2由上圖可得非線性誤差：當x=1mm時:Y=1.6825×1-0.1647=1.5178V m =Y-1.46=0.0578V yFS=2.32V f=m/yFS×100%=2.49%當x=3mm時:Y=1.6

4、825×3-0.1647=4.4828V m =Y-3.84=1.0428V yFS=3.84V f=m/yFS×100%=27.15%五、思考題1、電渦流傳感器的量程與哪些因素有關(guān)，如果需要測量±5mm的量程應(yīng)如何設(shè)計傳感器？答：量程與線性度、靈敏度、初始值均有關(guān)系。如果需要測量±5mm的量程應(yīng)使傳感器在這個范圍內(nèi)線性度最好，靈敏度最高，這樣才能保證的準確度。2、用電渦流傳感器進展非接觸位移測量時，如何根據(jù)使用量程選用傳感器？答：根據(jù)需要測量距離的大小，一般距離較大要求量程較大，且靈敏度要求不會太高，而且量程有正

5、負；相反需要測量的距離較小，那么對靈敏度要求較高，量程不需要太大，這樣既能滿足要求，同時又保證了測量的準確度。實驗二十被測體材質(zhì)對電渦流傳感器特性影響一、實驗?zāi)康牧私獠煌谋粶y體材料對電渦流傳感器性能的影響。二、實驗原理渦流效應(yīng)與金屬導(dǎo)體本身的電阻率和磁導(dǎo)率有關(guān)，因此不同的材料就會有不同的性能。在實際應(yīng)用中，由于被測體的材料、形狀和大小不同會導(dǎo)致被測體上渦流效應(yīng)的不充分，會減弱甚至不產(chǎn)生渦流效應(yīng)，因此影響電渦流傳感器的靜態(tài)特性，所以在實際測量中，往往必須針對具體的被測體進展靜態(tài)特性標定。三、實驗儀器除與實驗十九一樣外，另加銅和鋁的被測體圓盤四、實驗內(nèi)容與步驟與實驗十九一樣將鐵質(zhì)金屬圓盤分別換成

6、銅質(zhì)金屬圓盤和鋁質(zhì)金屬圓盤。將實驗數(shù)據(jù)分別記入下面表2-2、2-3。表2-2銅質(zhì)被測體Xmm00.10.20.30.40.50.60.70.80.9V(V)1.992.002.012.052.132.372.733.103.473.81Xmm1.01.11.21.31.41.51.61.71.81.9V(V)4.194.564.945.305.656.016.376.737.037.40Xmm2.02.12.22.32.42.52.62.72.82.9V(V)7.738.078.408.718.989.269.549.8110.0410.25Xmm3.03.13.23.33.43.53.63.

7、73.83.9V(V)10.4510.6510.8411.0411.2011,3811.5411.6311.6711.69Xmm4.04.14.24.34.44.5V(V)11.7111.7211.7311.7311.7311.731由上圖可得系統(tǒng)靈敏度：S=V/W=3.0637V/mm2由上圖可得非線性誤差：當x=1mm時:Y=3.0637×1+1.2584=4.3221V m =Y-4.19=0.1321V yFS=8.40V f=m/yFS×100%=1.57%當x=3mm時:Y=3.0637×3+1.2584=10.

8、45V m =Y-10.45=0V yFS=8.40V f=m/yFS×100%=0%表2-3鋁質(zhì)被測體Xmm00.10.20.30.40.50.60.70.80.9V(V)2.622.652.722.943.353.764.144.554.945.32Xmm1.01.11.21.31.41.51.61.71.81.9V(V)5.706.066.446.827.167.517.838.158.498.79Xmm2.02.12.22.32.42.52.62.72.82.9V(V)9.079.359.629.8710.0910.310.4910.6

9、910.8611.04Xmm3.03.13.23.33.43.53.63.73.83.9V(V)11.211.3511.5111.6211.6711.6911.711.7211.7311.73Xmm4.04.14.24.34.44.54.64.74.84.9V(V)11.7411.7411.7511.7611.7611.7711.7711.7711.7811.78Xmm5.05.15.25.35.45.55.65.75.85.9V(V)11.7811.7811.7911.7911.7911.791由上圖可得系統(tǒng)靈敏度：S=V/W=3.1977V/mm2由上圖可得非線性誤差：當x=1mm時:Y=3.1977×1+2.4036=5.6013V m =Y-5.70=-0.0987V yF