实验十七电涡流传感器测量振动实验.DOCVIP

传感器与机电检测技术实验指导书 主审：孙艳红 主编：毛春昱 王宏志 张小奇 二O一二年四月  目录 CSY－2000型传感器与检测技术实验台 1 实验一 应变片单臂电桥性能实验 4 实验二 应变片半桥性能实验 10 实验三 应变片全桥性能实验 11 实验四 应变片直流全桥的应用—电子秤实验 13 实验五 移相器、相敏检波器实验 14 实验六 应变片交流全桥的应用(应变仪)—振动测量实验 18 实验七 压阻式压力传感器测量压力特性实验 21 实验八 差动变压器的性能实验 23 实验九 差动变压器测位移实验 27 实验十 差动变压器的应用—振动测量实验 30 实验十一 电容式传感器的位移实验 31 实验十二 线性霍尔传感器位移特性实验 34 实验十三 开关式霍尔传感器测转速实验 36 实验十四 磁电式传感器测转速实验 38 实验十五 压电式传感器测振动实验 39 实验十六 电涡流传感器位移实验 43 实验十七 电涡流传感器测量振动实验 47 实验十八 光纤位移传感器测位移特性实验 48 实验十九 光电传感器测转速实验 51 实验二十 Pt100铂电阻测温特性实验 52 实验二十一 Cu50铜热电阻测温特性实验 58 实验二十二 集成温度传感器(AD590)温度特性实验 59 实验二十三 气敏传感器实验 62 实验二十四 湿敏传感器实验 63 实验二十五 光电传感器控制电机转速实验 65 实验二十六 温度源的温度调节控制实验 73 综合性设计性实验 77 实验一 电子称设计实验 78 实验二 压力计设计实验 80 CSY－2000型传感器与检测技术实验台 说　　　明　　　书 一、实验台的组成 CSY－2000型传感器与检测技术实验台由主机箱、传感器、实验电路(实验模板)、转动源、振动源、温度源、数据采集卡及处理软件、实验桌等组成。 1、主机箱：提供高稳定的±15V、±5V、＋5V、±2V～±10V（步进可调）、＋2V～＋24V（连续可调）直流稳压电源；音频信号源（音频振荡器）1KHz～10KHz（连续可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz～30Hz（连续可调）；传感器信号调理电路；智能调节仪；计算机通信口；主机箱上装有电压、气压等相关数显表。其中，直流稳压电源、音频振荡器、低频振荡器都具有过载保护功能，在排除接线错误后重新开机恢复正常工作。主机箱右侧面装有供电电源插板及漏电保护开关。 2、振动源（动态应变振动梁与振动台）实验一 应变片单臂电桥性能实验 一、实验目的：了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。 二、基本原理：电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成。一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。它可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测，如力、压力、加速度、力矩、重量等，在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。1、应变片的电阻应变效应　　所谓电阻应变效应是指具有规则外形的金属导体或半导体材料在外力作用下产生应变而其电阻值也会产生相应地改变，这一物理现象称为“电阻应变效应”。以圆柱形导体为例：设其长为：L、半径为r、材料的电阻率为ρ时，根据电阻的定义式得 （1—1） 当导体因某种原因产生应变时，其长度L、截面积A和电阻率ρ的变化为dL、dA、dρ相应的电阻变化为dR。对式（1—1）全微分得电阻变化率 dR/R为： （1—2） 式中：dL/L为导体的轴向应变量εL; dr/r为导体的横向应变量εr ?由材料力学得：???????????????? εL= - μεr ????????? (1—3)式中：μ为材料的泊松比，大多数金属材料的泊松比为0.3～0.5左右；负号表示两者的变化方向相反。将式（1—3）代入式（1—2）得： （1—4） 式（1—4）说明电阻应变效应主要取决于它的几何应变（几何效应）和本身特有的导电性能（压阻效应）。2、应变灵敏度??? 它是指电阻应变片在单位应变作用下所产生的电阻的相对变化量。?? ?(1)、金属导体的应变灵敏度K：主要取决于其几何效应；可取 （1—5） 其灵敏度系数为： K= 金属导体在受到应变作用时将