霍爾式傳感器位移實(shí)驗(yàn)

CSY－3000系列傳感器與檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái) 說(shuō)明書一、實(shí)驗(yàn)臺(tái)的組成CSY－3000系列傳感器與檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)由主機(jī)箱、溫度源、轉(zhuǎn)動(dòng)源、振動(dòng)源、傳感器、相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、?shù)據(jù)采集卡及處理軟件、實(shí)驗(yàn)臺(tái)桌等組成。1、主機(jī)箱：提供高穩(wěn)定的±15V、±5V、＋5V、±2V－±10V（步進(jìn)可調(diào)）、＋2V－＋24V（連續(xù)可調(diào)）直流穩(wěn)壓電源；直流恒流源0．6mA－20mA可調(diào)；音頻信號(hào)源（音頻振蕩器）1KHz～10KHz（連續(xù)可調(diào)）；低頻信號(hào)源（低頻振蕩器）1Hz～30Hz（連續(xù)可調(diào)）；氣壓源0－20KPa（可調(diào)）；溫度（轉(zhuǎn)速）智能調(diào)節(jié)儀（開關(guān)置內(nèi)為溫度調(diào)節(jié)、置外為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)）；計(jì)算機(jī)通信口；主機(jī)箱面板上裝有電壓、電流、頻率轉(zhuǎn)速、氣壓、光照度數(shù)顯表；漏電保護(hù)開關(guān)等。其中，直流穩(wěn)壓電源、音頻振蕩器、低頻振蕩器都具有過(guò)載切斷保護(hù)功能，在排除接線錯(cuò)誤后重新開機(jī)一下才能恢復(fù)正常工作。2、振動(dòng)源：振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)頻率1Hz－30Hz可調(diào)（諧振頻率9Hz左右）。轉(zhuǎn)動(dòng)源：手動(dòng)控制0－2400轉(zhuǎn)／分；自動(dòng)控制300－2400轉(zhuǎn)／分。溫度源：常溫－150℃。3、傳感器：有電阻應(yīng)變式傳感器、擴(kuò)散硅壓力傳感器、差動(dòng)變壓器、電容式位移傳感器、霍爾式位移傳感器、霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器、磁電轉(zhuǎn)速傳感器、壓電式傳感器、電渦流傳感器、光纖傳感器、光電轉(zhuǎn)速傳感器（光電斷續(xù)器）、集成溫度傳感器、K型熱電偶、E型熱電偶、Pt100鉑電阻、Cu50銅電阻、濕敏傳感器、氣敏傳感器、光照度探頭、純白高亮發(fā)光二極管、紅外發(fā)光二極管、光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、硅光電池、反射式光電開關(guān)共二十六個(gè)（其中二個(gè)光源）。4、實(shí)驗(yàn)?zāi)０澹河袘?yīng)變式、壓力、差動(dòng)變壓器、電容式、霍爾式、壓電式、電渦流、光纖位移、溫度、移相／相敏檢波／低通濾波模板、光電器件(一)、光開關(guān)共十二塊模板。二、使用方法1、開機(jī)前將電壓表顯示選擇旋鈕打到2V檔；電流表顯示選擇旋鈕打到200mA檔；步進(jìn)可調(diào)直流穩(wěn)壓電源旋鈕打到±2V檔；其余旋鈕都打到中間位置。2、將AC220V電源線插頭插入市電插座中，合上電源開關(guān)，數(shù)顯表顯示0000，表示實(shí)驗(yàn)臺(tái)已接通電源。3、做每個(gè)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先閱讀實(shí)驗(yàn)指南，每個(gè)實(shí)驗(yàn)均應(yīng)在斷開電源的狀態(tài)下按實(shí)驗(yàn)線路接好連接線（實(shí)驗(yàn)中用到可調(diào)直流電源時(shí)，應(yīng)在該電源調(diào)到實(shí)驗(yàn)值后再接到實(shí)驗(yàn)線路中），檢查無(wú)誤后方可接通電源。4、合上調(diào)節(jié)儀（溫度開關(guān)）電源開關(guān)，調(diào)節(jié)儀的PV顯示測(cè)量值；SV顯示設(shè)定值。5、合上氣源開關(guān)，氣泵有聲響，說(shuō)明氣泵工作正常。四、儀器維護(hù)及故障排除1、維護(hù)⑴防止硬物撞擊、劃傷實(shí)驗(yàn)臺(tái)面；防止傳感器及實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓涞孛?。⑵?shí)驗(yàn)完畢要將傳感器、配件、實(shí)驗(yàn)?zāi)０寮斑B線全部整理好。2、故障排除⑴開機(jī)后數(shù)顯表都無(wú)顯示，應(yīng)查AC220V電源有否接通；主機(jī)箱側(cè)面AC220V插座中的保險(xiǎn)絲是否燒斷。如都正常，則更換主機(jī)箱中主機(jī)電源。⑵轉(zhuǎn)動(dòng)源不工作，則手動(dòng)輸入＋12V電壓，如不工作，更換轉(zhuǎn)動(dòng)源；如工作正常，應(yīng)查調(diào)節(jié)儀設(shè)置是否準(zhǔn)確；控制輸出Vo有無(wú)電壓，如無(wú)電壓，更換主機(jī)箱中的轉(zhuǎn)速控制板。⑶振動(dòng)源不工作，檢查主機(jī)箱面板上的低頻振蕩器有無(wú)輸出，如無(wú)輸出，更換信號(hào)板；如有輸出，更換振動(dòng)源的振蕩線圈。⑷溫度源不工作，檢查溫度源電源開關(guān)有否打開；溫度源的保險(xiǎn)絲是否燒斷；調(diào)節(jié)儀設(shè)置是否準(zhǔn)確。如都正常，則更換溫度源。五、注意事項(xiàng)1、在實(shí)驗(yàn)前務(wù)必詳細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)指南。2、嚴(yán)禁用酒精、有機(jī)溶劑或其它具有腐蝕性溶液擦洗主機(jī)箱的面板和實(shí)驗(yàn)?zāi)０迕姘濉?、請(qǐng)勿將主機(jī)箱的電源、信號(hào)源輸出端與地（⊥）短接，因短接時(shí)間長(zhǎng)易造成電路故障。4、請(qǐng)勿將主機(jī)箱的±電源引入實(shí)驗(yàn)?zāi)０鍟r(shí)接錯(cuò)。5、在更換接線時(shí)，應(yīng)斷開電源，只有在確保接線無(wú)誤后方可接通電源。6、實(shí)驗(yàn)完畢后，請(qǐng)將傳感器及實(shí)驗(yàn)?zāi)０宸呕卦帯?、如果實(shí)驗(yàn)臺(tái)長(zhǎng)期未通電使用，在實(shí)驗(yàn)前先通電十分鐘預(yù)熱，再檢查按一次漏電保護(hù)按鈕是否有效。8、實(shí)驗(yàn)接線時(shí)，要握住手柄插拔實(shí)驗(yàn)線，不能拉扯實(shí)驗(yàn)線。實(shí)驗(yàn)二霍爾式傳感器——直流激勵(lì)特性實(shí)驗(yàn)原理：－＋－＋WDR+2V差動(dòng)放大器電壓表原理制成的磁電轉(zhuǎn)換元件，當(dāng)霍爾元件位于由兩個(gè)環(huán)形磁鋼組成的梯度磁場(chǎng)中時(shí)就成了霍爾位移傳感器。（圖22）霍爾元件通以恒定電流時(shí)，就有霍爾電勢(shì)輸出，霍爾電勢(shì)的大小正比于磁場(chǎng)強(qiáng)度（磁場(chǎng)位置），當(dāng)所處的磁場(chǎng)方向改變時(shí)，霍爾電勢(shì)的方向也隨之改變。實(shí)驗(yàn)所需部件：霍爾傳感器、直流穩(wěn)壓電源（2V）、霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、電壓表、測(cè)微儀實(shí)驗(yàn)步驟：1、安裝好模塊上的梯度磁場(chǎng)及霍爾傳感器，連接主機(jī)與實(shí)驗(yàn)?zāi)K電源及傳感器接口，確認(rèn)霍爾元件直流激勵(lì)電壓為2V，霍爾元件另一激勵(lì)端接地，實(shí)驗(yàn)接線按圖（22）所示，差動(dòng)放大器增益10倍左右。2、用螺旋測(cè)微儀調(diào)節(jié)精密位移裝置使霍爾元件置于梯度磁場(chǎng)中間，并調(diào)節(jié)電橋直流電位器WD，使輸出為零。3、從中點(diǎn)開始，調(diào)節(jié)螺旋測(cè)微儀，前后移動(dòng)霍爾元件各3mm，每變化0.3Xmm0V0mv0作出V-X曲線，求得靈敏度和線性工作范圍。如出現(xiàn)非線性情況，請(qǐng)查找原因。注意事項(xiàng)：直流激勵(lì)電壓只能是2V，不能接+2V(4V)否則銻化銦霍爾元件會(huì)燒壞。實(shí)驗(yàn)五直流激勵(lì)時(shí)霍爾式傳感器位移特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饣魻柺絺鞲衅髟砼c應(yīng)用。二、基本原理：根據(jù)霍爾效應(yīng)，霍爾電勢(shì)UH＝KHIB，當(dāng)霍爾元件處在梯度磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的電勢(shì)會(huì)發(fā)生變化，利用這一性質(zhì)可以進(jìn)行位移測(cè)量。三、需用器件與單元：主機(jī)箱、霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、霍爾傳感器、測(cè)微頭。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、按圖8示意圖接線(實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓妮敵觯郑希苯又鳈C(jī)箱電壓表的Ｖ)，將主機(jī)箱上的電壓表量程(顯示選擇)開關(guān)打到２ｖ檔。2、檢查接線無(wú)誤后，開啟電源，調(diào)節(jié)測(cè)微頭使霍爾片處在兩磁鋼的中間位置，再調(diào)節(jié)RW1使數(shù)顯表指示為零。圖8霍爾傳感器(直流激勵(lì))位移實(shí)驗(yàn)接線示意圖3、向某個(gè)方向調(diào)節(jié)測(cè)微頭0.8ｍｍ位移，記錄電壓表讀數(shù)作為實(shí)驗(yàn)起始點(diǎn)；再反方向調(diào)節(jié)測(cè)微頭每增加0.1mm記下一個(gè)讀數(shù)(共記錄1.6ｍｍ位移)，將讀數(shù)填入表7。表7X（mm）V(mv)作出V－X曲線，計(jì)算不同測(cè)量范圍時(shí)的靈敏度和非線性誤差。實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。實(shí)驗(yàn)六磁電式轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)速實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獯烹娛綔y(cè)量轉(zhuǎn)速的原理。二、基本原理：基于電磁感應(yīng)原理，N匝線圈所在磁場(chǎng)的磁通變化時(shí)，線圈中感應(yīng)電勢(shì)：發(fā)生變化，因此當(dāng)轉(zhuǎn)盤上嵌入N個(gè)磁棒時(shí)，每轉(zhuǎn)一周線圈感應(yīng)電勢(shì)產(chǎn)生N次的變化，通過(guò)放大、整形和計(jì)數(shù)等電路即可以測(cè)量轉(zhuǎn)速。三、需用器件與單元：主機(jī)箱、磁電式傳感器、轉(zhuǎn)動(dòng)源。四、實(shí)驗(yàn)步驟：圖9磁電轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)驗(yàn)安裝、接線示意圖1、根據(jù)圖9將磁電式轉(zhuǎn)速傳感器安裝于磁電架上，傳感器的端面對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)盤上的磁鋼并調(diào)節(jié)升降桿使傳感器端面與磁鋼之間的間隙大約為2～3ｍｍ。2、首先在接線以前，合上主機(jī)箱電源開關(guān)，將主機(jī)箱中的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電源2—24ｖ旋鈕調(diào)到最小(逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)到底)后接入電壓表(顯示選擇打到20ｖ檔)；然后關(guān)閉主機(jī)箱電源，將磁電式轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)動(dòng)電源按圖9所示分別接到主機(jī)箱的相應(yīng)電源和頻率／轉(zhuǎn)速表(轉(zhuǎn)速檔)上。3、合上主機(jī)箱電源開關(guān)，在小于12Ｖ范圍內(nèi)(電壓表監(jiān)測(cè))調(diào)