传感器原理与设计实验.pptVIP

实验二 振动测量实验 (综合实验) 4、流程框图 图2-5 速度传感器振动测量实验信号处理流程框图 第29页，共45页，编辑于2022年，星期二 实验二 振动测量实验 (综合实验) 图2-6 加速度传感器振动测量实验信号处理框图 第30页，共45页，编辑于2022年，星期二 实验二 振动测量实验 (综合实验) （二）磁电传感器转速测量 1、原理 磁电传感器的内部结构请参考图2-7，它的核心部件有衔铁、磁钢、线圈几个部分，衔铁的后部与磁性很强的磁钢相接，衔铁的前端有固定片，其材料是黄铜，不导磁。线圈缠绕在骨架上并固定在传感器内部。为了传感器的可靠性，在传感器的后部填入了环氧树脂以固定引线和内部结构。 第31页，共45页，编辑于2022年，星期二 实验二 振动测量实验 (综合实验) 图2-7 磁电传感器的内部结构 第32页，共45页，编辑于2022年，星期二 第1页，共45页，编辑于2022年，星期二 实验一 物件计数 一、实验目的 1.通过本实验熟悉电涡流传感器、光电传感器的工作原理。 2.通过本实验了解和掌握采用电涡流传感器、红外传感器进行物件计数实验的原理和方法 第2页，共45页，编辑于2022年，星期二 实验一 物件计数 二、实验原理 1、电涡流传感器。 电涡流传感器是一种非接触式传感器，一般由探头、延伸电缆、前置器构成基本的工作系统（如图1-1所示）。前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈，在探头头部的线圈中产生交变的磁场。如果在这一交变磁场的有效范围内没有金属材料靠近，则这一磁场能量会全部损失；当有被测金属体靠近这一磁场，则在此金属表面产生感应电流，电磁学上称之为电涡流，与此同时该电涡流场也产生一个方向与头部线圈方向相反的交变磁场，由于其反作 第3页，共45页，编辑于2022年，星期二 实验一 物件计数 用，使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变（线圈的有效阻抗），这一变化与金属体磁导率、电导率、线圈的几何形状、几何尺寸、电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关。通过前置器电子线路的处理，将线圈阻抗Z的变化，即头部体线圈与金属导体的距离D的变化转化成电压或电流的变化。输出信号的大小随探头到被测体表面之间的间距而变化，电涡流传感器就是根据这一原理实现对金属物体的位移、振动等参数的测量。 第4页，共45页，编辑于2022年，星期二 实验一 物件计数 图1-1 电涡流传感器基本工作系统 第5页，共45页，编辑于2022年，星期二 实验一 物件计数 其工作过程是，当被测金属与探头之间的距离发生变化时。则探头中线圈的Q值发生变化，Q值的变化引起振荡电压幅度的变化，这个随距离变化的振荡电压经过检波、滤波、放大归一处理转化成电压（电流）变化。最终完成机械位移(间隙)转换成电压（电流）。 由上所述，电涡流传感器工作系统中被测体可看作传感器的一半，即一个电涡流位移传感器的性能与被测体有关。目标物体的材质对传感器的感应距离有直接的影响。 第6页，共45页，编辑于2022年，星期二 实验一 物件计数 2、光电传感器 光电测量方法灵活多样，可测参数众多，一般情况下又具有非接触、高精度、高分辨率、高可靠性和响应快等优点，加之激光光源、光栅、光学码盘、CCD器件、光导纤维等的相继出现和成功应用，使得光电传感器在检测和控制领域得到了广泛的应用。光电传感器在工业上的应用可归纳为吸收式、遮光式、反射式、辐射式四种基本形式。图1-2说明了这四种形式的工作方式。 第7页，共45页，编辑于2022年，星期二 实验一 物件计数 图1-2 光电传感器的工作方式 第8页，共45页，编辑于2022年，星期二 实验一 物件计数 ?本实验所采用的DRHF-12-A型红外光电传感器属于反射性传感器，在同一壳体内装有发射器和接受器，此外配有一块特殊的反射板，使从发射器里发出的光线能反射到接受器表面。当被测物遮住光线，传感器就开始工作，实现了开关功能。在正常状态下（没有物体通过），传感器输出为一定值，当有物体通过时，由于光线被遮断，传感器输出发生跳变，由数据采集仪获得后，通过DRVI快速可重组虚拟仪器平台的脚本就可以实现物件计数。 第9页，共45页，编辑于2022年，星期二 实验一 物件计数 三、实验仪器和设备 1. 输送线实验台架（DRCSX-12-A） 1套 2. 电涡流传感器（DRDG-12-A） 1套 3. 红外反射式传感器（DRHF-12-A） 1套 4. 蓝津数据采集仪（DRDAQ-EPP2） 1套 5. 开关电源（DRDY-A） 1套 6. 传感器支架（DRZJ-A） 2套 7. 铁性试件 2块 8. 个人计算机