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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
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