THSRZ-1型实验指导书2012.4.23

实验十四 交流激励时霍尔式传感器的位移特性实验

一、实验目的：

了解交流激励时霍尔传感器的特性 二、实验仪器：

霍尔传感器模块、霍尔传感器、测微头、直流电源、数显电压表。 三、实验原理：

交流激励时霍尔式传感器与直流激励一样，基本工作原理相同，不同之处是测量电路。 四、实验内容与步骤：

1．传感器的安装如图13-1，接线如下图。

图14-1

2．调节振荡器的音频调频和音频调幅旋钮，使音频振荡器的“00”输出端输出频率为1K，Vp-p=4V的正弦波（注意：峰峰值不应过大，否则烧毁霍尔组件）。

3．开启电源，直流数显电压表选择“200mV”档，将测微头的起始位置调到“10mm”处，手动调节测微头的位置，使霍尔片大概在磁钢的中间位置（数显表大致为0），固定测微头，再调节Rw1使数显表为零。

4．分别向左、右不同方向旋动测微头，每隔0.2mm记一个读数，直到读数近似不变，将读数填入下表。 X（mm） U(mV) 表14-1 五、实验报告

作出U－X曲线，计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。

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实验十五 霍尔测速实验

一、实验目的：

了解霍尔组件的应用——测量转速。 二、实验仪器：

霍尔传感器、+5V、2～24V直流电源、转动源、频率/转速表。 三、实验原理；

利用霍尔效应表达式：UH＝KHIB，当被测圆盘上装上N只磁性体时，转盘每转一周磁场变化N次，每转一周霍尔电势就同频率相应变化，输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测出被测旋转物的转速。 四、实验内容与步骤

1．安装根据图15-1，霍尔传感器已安装于传感器支架上，且霍尔组件正对着转盘上的磁钢。

图15-1

2．将+5V电源接到三源板上“霍尔”输出的电源端，“霍尔”输出接到频率/转速表（切换到测转速位置）。“2～24V”直流稳压电源接到“转动源”的“转动电源”输入端。

3．合上主控台电源，调节2～24V输出，可以观察到转动源转速的变化。也可通过通信接口的第一通道CH1，用上位机软件观测霍尔组件输出的脉冲波形。 五、实验报告

1．分析霍尔组件产生脉冲的原理。

2．根据记录的驱动电压和转速，作V-RPM曲线。

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实验十六 霍尔式传感器振动测量实验

一、实验目的：

了解霍尔组件的应用—测量振动 二、实验仪器：

霍尔传感器模块、霍尔传感器、振动源、直流稳压电源、通信接口 三、实验原理：

这里采用直流电源激励霍尔组件，原理参照实验十三 四、实验内容与步骤

1．将霍尔传感器按图10-1安装在振动台上。传感器引线接到霍尔传感器模块的9芯航空插座。按下图接线。打开主控台电源。

图16-1

2．先将传感器固定在传感器支架的连桥板上，调节“紧定旋钮”和“微动升降旋钮”使霍尔传感器大致处于磁芯的中间位置，调节Rw1使输出Uo为0；调节“低频调幅”旋钮到中间位置，调节“低频调频”旋钮使低频输出为5Hz，将实验台上的“低频输出”接到三源板的“激振源输入”，使振动梁振动。

3．通过通信接口的CH1通道用上位机软件观测其输出波形。可调节“低频调幅”和“低频调频”旋钮，观测振动源在不同振幅和频率的波形。（避免在“低频调幅”最大的时候使振动台达到共振，共振频率13Hz左右，以免损坏传感器） 五、实验报告

1．选择不同的中心点测量振动，比较霍尔输出波形的变化，并分析其原因 2．考虑用交流激励霍尔组件，输出应是什么波形。

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实验十七 磁电式传感器的测速实验

一、实验目的：

了解磁电式传感器的原理及应用。 二、实验仪器：

转动源、磁电感应传感器、2～24V直流电源、频率/转速表、通信接口（含上位机软件） 三、实验原理：

磁电感应式传感器是以电磁感应原理为基础，根据电磁感应定律，线圈两端的感应电动势正比于线圈所包围的磁通对时间的变化率，即e??d?d? 其中W是线圈匝数，Φ线??Wdtdt圈所包围的磁通量。若线圈相对磁场运动速度为v或角速度?，则上式可改为e=-WBlv或者

e=-WBS?，l为每匝线圈的平均长度；B线圈所在磁场的磁感应强度；S每匝线圈的平均截面积。

四、实验内容与步骤

1．按下图安装磁电感应式传感器。传感器底部距离转动源4～5mm（目测），“转动电源”接到2～24V直流电源输出（注意正负极，否则烧坏电机）。磁电式传感器的两根输出线接到频率/转速表。

2．调节2～24V电压调节旋钮，改变转动源的转速，通过通信接口的CH1通道用上位机软件观测其输出波形。

图17-1

五、实验报告

1．分析磁电式传感器测量转速原理。

2．根据记录的驱动电压和转速，作V-RPM曲线。

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