电涡流传感器位移特性实验

传感器技术实验报告实验序号：实验二十三系别：电子通信工程系班级：电信****班组别：第七组成员：*************实验分析************线路连接*************数据记录*************撰写报告2015年3月30日实验二十三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（主控台电压表）、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。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。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与数显单元输入端Vi相接。数显表量程切换开关选接主控箱数显表地Vi接主控箱电源输出图8-2电涡流传感器位移实验接线图+15V图8-1电涡流传感器安装示意图电涡流传感器模块测量架测微头被测体择电压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，同时主控台的“地”与实验模块的“地”相连。7、使测微头与传感器线圈端部有机玻璃平面接触，开启主控箱电源开关（数显表读数能调到零的使接触时数显表读数为零且刚要开始变化），记下数显表读数，然后每隔0.2mm（或0.5mm）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）00.511.522.533.544.55V（v）5.767.148.228.588.678.728.758.788.88.828.838、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）。量程为1mm的灵敏度可以通过公式y=0.64ln(x)+8.0079找到0.9和1.1处的值，取这两点的直线的斜率近似为1mm处的灵敏度。直线公式为y=4.197x–1.75即灵敏度为4.197量程为3mm的灵敏度可以通过公式y=0.64ln(x)+8.0079找到2.9和3.1处的值，取这两点的直线的斜率近似为3mm处的灵敏度。直线公式为y=1.395x+2.873即灵敏度为1.395量程为5mm的灵敏度可以通过公式y=0.64ln(x)+8.0079找到4.9和5.1处的值，取这两点的直线的斜率近似为5mm处的灵敏度。直线公式为y=0.845x+4.972即灵敏度为0.845X（mm）V（mv）拟合值X（mm）V（mv）05.765.7620.57.147.5240.97.857418.228.0351.18.25321.58.588.3012.98.702128.678.5223.18.79452.58.728.6964.98.947638.758.71459.16163.58.788.79348.88.8354.58.828.91158.839.074五、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？答：量程与线性度、灵敏度、初始值均有关系。如果需要测量±5mm的量程应使传感器在这个范围内线性度最好，灵敏度最高，这样才能保证的准确度。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？答：根据需要测量距离的大小，一般距离较大要求量程较大，且灵敏度要求不会太高，而且量程有正负；相反需要测量的距离较小，则对灵敏度要求较高，量程不需要太大，这样既能满足要求，同时又保证了测量的精确度。六、实验总结通过电涡流传感器位移特性实验，了解到电涡流传感器测量位移的工作原理和特性，同时对传感器课程的学习更加深入，做起实验来也更加的得心应手。