检测技术实验报告东南大学.docx

东南大学自动化学院 实验报告 课程名称： 检测技术 第2次实验 实验名称： 院（系人 专 业： 姓 名： 学 号： 实验室： 实验组别： 同组人员： 实验时间：年11月23日 评定成绩： 审阅教师： 实验十二电涡流传感器位移实验 一、基木原理 通过交变电流的线圈产生交变磁场，当金属体处在交变磁场时，根据电磁感应原理.金 属体内产生电流，该电流在金属体内自行闭合，并呈旋涡状，故称为涡流。涡流的大小与金 属导体的电阻率、导磁率、厚度、线圈激磁电流频率及线圈与金属体表而的距离X等参数有 关。电涡流的产生必然要消耗一部分磁场能量，从而改变激磁线线圈阻抗，涡流传感器就是 基于这种涡流效应制成的。电涡流工作在非接触状态（线圈与金属体表而不接触），当线圈 与金属体表面的距离X以外的所有参数一泄时可以进行位移测量。 二、实验器材 主机箱、电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、测微头、被测体（铁圆片）° 三、实验步骤 1、观察传感器结构，这是一个平绕线圈。根据图安装测微头、被测体、电涡流传感器 并接线。 调节测微头使被测体与传感器端部接触，将电压表显示选择开关切换到20V档，检 查接线无误后开启主机箱电源开关，记下电压表读数，然后每隔0.1mm读一个数，直到输 出几乎不变为止。将数据列入表。 表 电涡流传感器位移X与输出电压数据 X(mm) 6?0 6.2 6.4 6.6 6.8 7.0 7.2 7.4 7.7 7.9 8.5 V(v) 0. 1 0.21 0. 34 0. 47 0.61 0. 76 0. 92 1.09 1.35 1.53 2. 10 续表 X(mm) 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5 12 12.5 13.0 13.5 14.0 V(v) 2. 60 3. 10 3.61 4. 10 4. 57 4.99 5.40 5. 77 6. 12 6. 42 6. 68  X(mm) 14.5 15.0 15.5 16.5 17.5 18. 5 19.5 20.5 21.5 22 V(v) 6?92 7. 13 7.51 7. 62 7?89 06 8?19 30 33 38 3、亟出V—X曲线，根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的最佳工作点（即 曲线线性段的小点）。试计算测量范围为linm与3 mm时的灵敏度和线性度（可以用端呈法或 其它拟合直线）O实验完毕.关闭电源。 变化部分的拟合曲线为： V=0. 590*X-2. 692 单位转换之后 V=590*X-2692 由图可知最住丄作点为8mm 根据拟合曲线知灵敏度为590 mV/nun 由端基法的拟合直线线性度的公式为： 曲竺1x100% =卫也一X100% 可知: $$ 饥X”-Xj x 100% = x 100% 饥x”-xj 由曲线拟合易知测量范弗I为1mm时最大偏差4?瘁| = 22.4mv 所以有 / = IX100% = -lA —I X100% = - X100% = 3.7% XFS 狀x 厂 xj 590x1 由于测量时的失误，仅能算岀测量范囤为1. 5mm时最大偏差|AVm| = 31.0wv 所以有 z=|^nax|xl00% = _|A1^m| xlQQ% = . 3 1 0 X100% = 3.50% X ” $ k（x厂 xj 590x1.5 四、思考题 1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关，如果需要测量±5mm的量程应如何设讣传感器？ 一般来说金属导体的电阻率c,厚度t,线圈的励磁电流角频率3以及线圈与金属块之间 的距离x等参数会影响传感器的量程。 2、用电涡流传感器进行非接触位移测量时，如何根据量程使用选用传感器。 可以通过贴金属片等方式进行测量 实验十五直流激励时线性霍尔传感器的位移特性实验 一、 基本原理 根据霍尔效应，霍尔电势UH=KH?IB,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。 二、 实验器材 主机箱、霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、测微头。 三、 实验步骤 1、按图示意图接线（实验模板的输出Vol接主机箱电压表的Vin）,将主机箱上的电 压表量程（显示选择）开关打到2v档。 O 霍尔传感器实验模板 O 霍尔传感器实验模板 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宜.再调节 Rwl使数显表指示为零。 3、 向某个方向调肖测微头2mm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0.2mm记下一个读数（建议做4mm位移），将读数填入表中 起始位置为5mm处，先右移到7mm处，然后依次左移到3mm处 X(mm) 12 12.2 12.4 12.6 12.8 13.0 13.2 13.4 13.6