自动检测技术实验5a.ppt

自动检测技术实验 陈显宁编制 实验五 电涡流传感器特性 位移测量 实验目的 认识电涡流传感器的原理及结构 掌握电涡流传感器位移测量电路的基本原理和特性及其应用 掌握电涡流传感器位移测量及仪表电路的调校方法和实际应用情况 学会掌握实验结果的处理与结论分析 实验仪器 传感器实验平台1套 连接插线若干 电涡流传感器 含电缆及插头 l个 涡流变换器电路1组 螺旋测微仪及金属感应板1套 数字显示电压表1块 差动放大器及电位器 电源等1套 检测原理 电涡流式传感器由平面线圈和金属涡流片 金属物体 组成 当线圈中通以高频交变电流后 与其平行的金属片上产生电涡流 电涡流的强弱与线圈和金属涡流片的距离X有关 同时 电涡流反作用于线圈 使线圈阻抗Z发生变化 将阻抗Z经涡流变换器变换成电压V输出 则输出电压V与距离X呈单值函数关系 Uo V x mm O 死区 停振 作用范围之外 实验线路 注意 涡流变换器左端输入 右端输出 信号调零 实验内容 测试涡流位移传感器的输入 输出特性 调节涡流传感器与金属板间的距离 0 Xmax 测量输出的电压数值 获得涡流位移传感器在整个量程范围内的输出特性 根据涡流位移传感器的输出特性曲线 以获得实际应用的最佳工作范围和最佳工作点 实验过程 短接差动放大器 和 输入端到地 输入为零 输出端接至数字电压表 通电 先将差动放大器的 增益 调为最大 然后调节差动放大器的 零点 旋钮 使输出为零 差动放大器零点调节 接线 连接涡流变换器及其放大 显示电路 机械零点设定 调节测微仪读数为10mm 将涡流位移传感器端面贴紧在金属板上 并固定 实验过程 续 电桥零点调节 调节电位器WD使输出为零 若输出过大 可减小增益 便于观察与调节 差动放大器增益调节 差动放大器的 增益 可根据实验输入信号大小进行调节 一般尽量调大 使输出较大 但在输入最大时输出应不超过10V 否则 应减小增益 避免产生失真 测试 调节测微仪从10mm 0mm 即移动反射板物体 使传感器与反射板之间距离从0mm逐渐拉开至10mm 每步进0 1mm测试一组输入输出数据 共100组数据 实验测试数据记录 如果有死区 必须测量出最大死区值 并加以记录 若输出趋向不变 则结束测量 共100组数据 实验测试数据处理 根据表中数据作出其输入 输出特性 X U 关系曲线 Uo V X mm O 必须使用坐标纸 必须描点作图 参数 单位必须齐全 如果有死区 应当表示出最大死区值 实验应用 物体厚度测量 利用其输入 输出特性线性区域 可进行厚度测量 Uo V X mm O 标准厚度块避开非线性区域 厚度 电压输出 传感器 标准厚度块 待测厚度物体 涡流感应金属体 实验结果分析与讨论 传感器及电路原理与应用分析 测试过程及测试结论分析 实验结果误差理论分析 实验测试存在问题分析 以及实际应用讨论 实验报告基本要求 实验报告必要内容 实验目的 原理 内容 过程 数据记录 数据处理 实验结论 分析与讨论 使用学校规定标准实验报告纸 特性曲线绘制使用坐标纸 手工描点作图 实验数据不允许随意修改 伪造 每个实验每人一份实验报告 须认真并独立完成 严禁互相抄袭 代写及复印 注意事项 测微仪与移动平台采用磁性磁力连接 必须可靠连接 形成一个整体 设置机械零点时 涡流传感器端面与金属板面尽量平齐 但金属板不可出现形变 差动放大器增益尽量调大些 使输出较大 但输入最大时输出不超过10V 否则应减小增益 避免放大器进入饱和 金属板由上向下移动 测微仪读数由10 0 勿反 向上被传感器阻挡无法移动 注意事项 测试时 若达到作用距离之外 输出已不再变化 则结束测量 测试中 如没有死区 则按照原计划进行测试 如