實驗二十一 電渦流傳感器位移實驗

實驗二十一電渦流傳感器位移實驗實驗?zāi)康模毫私怆姕u流傳感器測量位移的工作原理和特性?；驹恚和ㄟ^高頻電流的線圈產(chǎn)生磁場，當(dāng)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(jìn)行位移測量。需用器件與單元：電渦流傳感器實驗?zāi)０?、電渦流傳感器、直流電源、數(shù)顯單元、測微頭、鐵圓片。實驗步驟：根據(jù)圖8－1安裝電渦流傳感器。圖8－1電渦流傳感器安裝示意圖圖8-1電渦流傳感器安裝示意圖圖8－2電渦流傳感器位移實驗接線圖觀察傳感器結(jié)構(gòu)，這是一個平繞線圈。將電渦流傳感器輸出線接入實驗?zāi)０迳蠘?biāo)有L的兩端插孔中，作為振蕩器的一個元件。在測微頭端部裝上鐵質(zhì)金屬圓片，作為電渦流傳感器的被測體。將實驗?zāi)０遢敵龆薞o與數(shù)顯單元輸入端Vi相接。數(shù)顯表量程切換開關(guān)選擇電壓20V檔。。用連結(jié)導(dǎo)線從主控臺接入15V直流電源接到模板上標(biāo)有＋15V的插孔中。使測微頭與傳感器線圈端部接觸，開啟主控箱電源開關(guān)，記下數(shù)顯表讀數(shù)，然后每隔0.2mm讀一個數(shù)，直到輸出幾乎不變?yōu)橹?。將結(jié)果列入表8－1。表8－1電渦流傳感器位移X與輸出電壓數(shù)據(jù)X（mm）V(v)根據(jù)表8－1數(shù)據(jù)，畫出V－X曲線，根據(jù)曲線找出線性區(qū)域及進(jìn)行正、負(fù)位移測量時的最佳工作點，試計算量程為1mm、3mm及5mm時的靈敏度和線性度（可以用端基法或其它擬合直線）。思考題：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？用電渦流傳感器進(jìn)行非接觸位移測量時，如何根據(jù)量程使用選用傳感器。實驗二十二被測體材質(zhì)對電渦流傳感器特性影響實驗?zāi)康模毫私獠煌谋粶y體材料對電渦流傳感器性能的影響?；驹恚簻u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。需用器件與單元：除與實驗二十五相同外，另加銅和鋁的被測體圓盤。實驗步驟：傳感器安裝與實驗二十五相同。將原鐵圓片換成鋁和銅圓片。重復(fù)實驗二十五步驟，進(jìn)行被測體為鋁圓片和銅圓片時的位移特性測試，分別記入表8－2和表8－3。表8－2被測體為鋁圓片時的位移為輸出電壓數(shù)據(jù)X（mm）V(v)表8－3被測體為銅圓片時的位移與輸出電在數(shù)據(jù)X（mm）V(v)根據(jù)表8－2和表8－3分別計算量程為1mm和3mm時的靈敏度和非線性誤差（線性度）。分別比較實驗二十五和本實驗所得結(jié)果進(jìn)行小結(jié)。思考題：當(dāng)被測體為非金屬材料如何利用電渦流傳感器進(jìn)行測試？實驗二十六光纖傳感器的位移特性實驗實驗?zāi)康模毫私夤饫w位移傳感器的工作原理和性能。基本原理：本實驗采用的是傳光型光纖，它由兩束光纖混合后，組成Y型光纖，半園分布即雙D型一束光纖端部與光源相接發(fā)射光束，另一束端部與光電轉(zhuǎn)換器相接接收光束。兩光束混合后的端部是工作端亦稱探頭，它與被測體相距X，由光源發(fā)出的光纖傳到端部出射后再經(jīng)被測體反射回來，另一束光纖接收光信號由光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電量，而光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的電量大小與間距X有關(guān)，因此可用于測量位移。需用器件與單元：光纖傳感器、光纖傳感器實驗?zāi)０?、?shù)顯單元、測微頭、直流源、反射面。實驗步驟：根據(jù)圖9－1安裝光纖位移傳感器，二束光纖插入實驗板上的座孔上。其內(nèi)部已和發(fā)光管D及光電轉(zhuǎn)換管T相接。圖9－1光纖傳感器安裝示意圖將光纖實驗?zāi)０遢敵龆薞O1與數(shù)顯單元相連，見圖9－2。圖9－2光纖傳感器位移實驗接線圖調(diào)節(jié)測微頭，使探頭與反射面圓平板接觸。實驗?zāi)０褰尤搿?5V電源，合上主控箱電源開關(guān)，調(diào)RW、使數(shù)顯表顯示為零。旋轉(zhuǎn)測微頭，被測體離開探頭，每隔0.1mm讀出數(shù)顯表值，將其填入表9－1。表9－1光纖位移傳感器輸出電壓與位移數(shù)據(jù)X（mm）