发布时间 : 星期日 文章《传感器与自动检测技术及实指导书》（新设备）更新完毕开始阅读66e7eaf750e2524de4187e23
传感器与自动检测技术实验指导书
实验九 电涡流传感器位移特性实验
一、实验目的：了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。
二、基本原理：通以高频电流的线圈产生磁场，当有导电体接近时，因导电体涡流效应产生涡流损耗，而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关，因此可以进行位移测量。
三、需用器件与单元：电涡流传感器实验模块、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片。
四、实验步骤：
1、根据图8-1安装电涡流传感器。
被测体 电涡流传感器 模块 测量架 测微头
图8-1 电涡流传感器安装示意图 接主控箱电源输出
+15V
接主控Vi 箱
数地 显表 图8-2 电涡流传感器位移实验接线图
2、观察传感器结构，这是一个扁平绕线圈。
3、将电涡流传感器输出线接入实验模块上标有Ti的插孔中，作为振荡器的一个元件（传感器屏蔽层接地）。
4、在测微头端部装上铁质金属圆片，作为电涡流传感器的被测体。
5、将实验模块输出端Vo与数显单元输入Vi相接。数显表量程切换开关选择电压20V档。 6、用连接导线从主控台接入+15V直流电源到模块上标有+15V的插孔中。
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7、使测微头与传感器线圈端部接触，开启主控箱电源开关，记下数显表读数，然后每隔0.2mm（参考测量间隔）读一个数，直到输出几乎不变为止。将结果列入表8-1。 表8-1 电涡流传感器位移X与输出电压数据
X（mm） V（v） 8、根据表8-1数据，画出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，试计算量程为1mm、3mm、5mm时的灵敏度和线性度（可以用端基法或其它拟合直线）。
五、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的量程应如何设计传感器？ 2、用电涡流传感器进行非接触位移测量时，如何根据使用量程选用传感器？
实验十 被测体材质对电涡流传感器的特性影响实验
一、实验目的：了解不同的被测体材料对电涡流传感器性能的影响。
二、基本原理：涡流效应与金属导体本身的电阻率和磁导率有关，因此不同的材料就会有不同的性能。
三、需用器件与单元：除与实验二十四相同外，另加铜和铝的被测体小圆片。 四、实验步骤：
1、传感器安装与实验二十四相同。 2、将原铁圆片换成铝和铜圆片。
3、重复实验二十四步骤，进行被测体为铝圆片和铜圆片时的位移特性测试，分别记入表8-2和表8-3。
表8-2 被测体为铝圆片时的位移与输出电压数据
X（mm） V（v） 表8-3 被测体为铜圆片时的位移与输出电压数据
X（mm） V（v） 4、根据表8-2和表8-3分别计算量程为1mm和3mm时的灵敏度和非线性误差（线性度）。 5、比较实验二十四和本实验所得的结果，并进行小结。 五、思考题：
当被测体为非金属材料时，如何利用电涡流传感器进行测试？
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实验十一 被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响实验
一、实验目的：了解电涡流传感器在实际应用中其位移特性与被测体的形状和尺寸有关。 二、基本原理：电涡流传感器在实际应用中，由于被测体的形状、大小不同会导致被测体上涡流效应的不充分，会减弱甚至不产生涡流效应，因此影响电涡流传感器的静态特性，所以在实际测量中，往往必须针对具体的被测体进行静态特性标定。
三、需用器件与单元：直流源、电涡流传感器、测微头、电涡流传感器实验模块、不同面积的铝被测体、数显单元。
四、实验步骤：
1、传感器安装见图8-1，与前面静态特性实验相同。 2、按照测静态特性实验要求连接好测量线路。
3、在测微头上分别用两种不同的被测铝（小圆片、小圆柱体）进行电涡流位移特性测定，分别记入表8-5。。
表8-5 不同尺寸时的被测体特性数据
X（mm） 被测体1 被测体2 4、根据表8-5数据计算目前范围内两种被测体：被测体1、2的灵敏度，并说明理由。
实验十二 电涡流传感的应用——电子秤实验
一、实验目的：了解电涡流传感器用于称重量的原理与方法。
二、基本原理：利用电涡流传感器位移特性和振动台受载时的线性位移，可以组合成一个称重测量系统。
三、需用器件与单元：电涡流传感器、电涡流传感器实验模块、直流源、数显表单元、振动台、砝码。
四、实验步骤：
1、传感器安装与实验二十七相同。
2、利用实验二十五中铝材料（铝测片）线性范围，调节传感器安装支架高度，使振动台面与探头之间距离为线性起点，并且使探头尽量远离振动台的中心磁钢，将线性段距离最近的一点作为零点记下此时数显表的读数。
3、在振动台上加砝码从20g起到200g，（砝码应尽量远离传感器）分别读取数显表读数，记入表8-4。
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表8-4 电涡流传感器称重时的电压与重量数据
W（g） V（v） 4、根据表8-4计算出该称重系统的灵敏度S，注意和前面作电子秤的实验比较，即可知梁的重复性能。
5、在振动台面上放置一未知物记下数显表的读数。 6、根据实验步骤5及4，计算出未知物重量。 五、思考题：
称重系统中常用的有：利用杠杆平衡原理（天平）、弹性元件的应力变化、弹性元件的变形量（位移），还有利用其它原理的称重系统吗？
实验十三 光纤传感器的位移特性实验
一、实验目的：了解光纤位移传感器的工作原理和性能。
二、基本原理：本实验采用的是导光型多模光纤，它由两束光纤混合组成Y型光纤，探头为半圆分布，一束光纤端部与光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接收光束。两光束混合后的端部是工作端，即探头，它与被测体相距X，由光源发出的光通过光纤传到端部射出后再经被测体反射回来，由另一束光纤接收反射光信号再由光电转换器转换成电压量，而光电转换器转换的电压量大小与间距X有关，因此可用于测量位移。
三、需用器件与单元：光纤传感器、光纤传感器实验模块、数显单元、测微头、±15V直流源、反射面。
四、实验步骤：
1、根据图9-1安装光纤位移传感器，两束光纤插入实验板上的光电变换座孔上。其内部已和发光管D及光电转换管T相接。
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