机械工程测试实验

1、机械工程测试技术实验指导书实验一、霍尔传感器的直流激励特性一、实验目的加深对霍尔传感器静态特性的理解。掌握灵敏度、非线性度的测试方法，绘制霍尔传感器静态特性特性曲线，掌握数据处理方法。二、实验原理三、实验步骤1.当保持元件的控制电流恒定时，元件的输出正比于磁感应强度。本实验仪为霍尔位移传感器。在极性相反、磁场强度相同的两个钢的气隙中放置一块霍尔片，当霍尔元件控制电流I不变时，Vh与B成正比。若磁场在一定范围内沿X方向的变化梯度dB/dX为一常数，则当霍尔元件沿X方向移动时dV/dX=RhXIXdB/dX=K,K为位移传感器输出灵敏度。霍尔电动势与位移量X成线性关系，霍尔电动势的极性，反映了霍尔

2、元件位移的方向。有关旋钮初始位置：差动放大器增益打到最小，电压表置2V档，直流稳压电源置2V档。RD6-2V图（1-2.RD、r为电桥单元中的直流平衡网络。差动放大器调零，按图61接好线，装好测微头。使霍尔片处于梯度磁场中间位置，调整RD使电压表指示为零。上、下旋动测微头，以电压表指示为零的位置向上、向下能够移动5mm，从离开电压表指示为零向上5mm的位置开始向下移动，建议每0.5mm读一数，记下电压表指示并填入数据记录表。用以上的位移和输出电压数据，绘出霍尔传感器静态特性的位移和输出电压特性V-X曲线，指出线性范围。将位移和输出电压数据分成两组，用“点系中心法”对数据进行处理，并计算两点联线

3、的斜率，即得到灵敏度值。实验可见：本实验测出的实际是磁场的分布情况，它的线性越好，位移测量的线性度也越好，它们的变化越陡，位移测量的灵敏度也就越大。数据记录表X(mm)V(v)X(mm)V(v)0.50.55-0.5-0.521.01.09-1.0-1.011.51.60-1.5-1.482.02.05-2.0-1.952.52.47-2.5-2.373.02.78-3.0-2.793.53.08-3.5-3.084.03.30-4.0-3.384.53.44-4.5-3.435.03.57-5.0-3.525.53.66-5.5-3.686.03.75-6.0-3.75四、思考题为什么霍尔元

4、件位于磁钢中间位置时，霍尔电动势为0。在直流激励中当位移量较大时，差动放大器的输出波形如何？实验二、电容传感器的直流特性实验内容：加深对电容传感器静态特性的理解。掌握灵敏度、非线性度的测试方法，绘制电容传感器静态特性曲线，掌握数据处理方法。实验步骤按图71差动放大器“+”、“一”输入端对地短接，旋动放大器调零电位器，使低通滤波器输出为零。电容变换器增益，处于最大位置（顺时针到头）。差动放大器增益旋钮开到中间，V/F表打到2V档，调节测微头，使输出为零。旋动测微头，改变振动台位置，每次0.5mm，将此时测微器的读数及电压表的读数记录在数据记录表，直至电容动片与上（或下）静片复盖面积最大为止。退回

5、测微器至初始位置。并开始以相反方向旋动。同上法记下X（mm）及V（v）值：用以上的位移和输出电压数据，绘出电容传感器静态特性的位移和输出电压VX特性曲线。将位移和输出电压数据分成两组，用“点系中心法”对数据进行处理，并计算两点联线的斜率，即得到灵敏度值。数据记录表X(mm)V(v)X(mm)V(v)0.50.15-0.5-0.121.00.27-1.0-0.191.50.34-1.5-0.282.00.42-2.0-0.362.50.54-2.5-0.483.00.62-3.0-0.583.50.72-3.5-0.684.00.81-4.0-0.784.50.91-4.5-0.925.01.02-5