傳感器技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置-渦流傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)

一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介
    傳感器技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置-是為自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)而開(kāi)發(fā)的，適應(yīng)不同類別、不同層次的專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。可完成“傳感器原理與應(yīng)用”、“自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)”、“工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制”、“非電量電測(cè)技術(shù)”、“傳感器與測(cè)控技術(shù)”等課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。能為學(xué)生提供豐富動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)，是各高等院校、中專與職業(yè)技術(shù)學(xué)院提供了理想的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。

二、傳感器技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置技術(shù)規(guī)范及要求：
1、輸入電源：AC220V±5%  50±1Hz
2、額定電流：≤5A
3、直流電源：±5V   ±15V
4、穩(wěn)壓系數(shù)：±1%
5、電壓紋波：≤10mV
6、非線性誤差：≤5%
7、測(cè)量精度：≤1%
8、功    耗：100VA
9、輸出電流：1A
10、相對(duì)溫度：-5℃～40℃
11、相對(duì)濕度：＜85%（25℃）
12、實(shí)驗(yàn)箱外形尺寸：660×400×230mm
三、技術(shù)要求：
1、實(shí)驗(yàn)箱提供四組直流穩(wěn)壓電源：±5V、±15V，具有短路保護(hù)功能，一組加熱源。
2、低頻信號(hào)發(fā)生器：1Hz-30Hz輸出連續(xù)可調(diào)，Vp-p值10V，最大輸出電流0.5A。
3、音頻信號(hào)發(fā)生器：0.4KHz-10KHz輸出連續(xù)可調(diào)，輸出電壓范圍：0VP~10VP連續(xù)可調(diào)，最大輸出電流：0.5A（有效值0.4KHz）。
4、差動(dòng)放大器：通頻帶0-10KHz，可接成同相、反相、差動(dòng)結(jié)構(gòu)，增益為1-150倍的直流放大器。
5、數(shù)字式電壓表：三位半顯示，量程±2V、±20V，輸入阻抗100KΩ，精度1%。
6、數(shù)字式頻率/轉(zhuǎn)速表：由四只數(shù)碼管，2只發(fā)光管組成，輸入阻抗100KΩ，精度1%。頻率測(cè)量范圍1-9999 Hz，轉(zhuǎn)速測(cè)量范圍1-9999r/min。
7、機(jī)械式壓力表：0-40Kpa，精度2%。
8、手動(dòng)氣壓源：0-40Kpa。
四、振蕩器要求：
1、低頻振蕩器：1Hz-30Hz輸出連續(xù)可調(diào)，Vp-p值10V，最大輸出電流0.5A。
2、振動(dòng)源：振動(dòng)頻率1Hz-30Hz，共振頻率12Hz左右。
3、轉(zhuǎn)動(dòng)源：0-12V直流電源驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍0~2400轉(zhuǎn)/分。
五、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件
    數(shù)據(jù)采集工作12位AD轉(zhuǎn)換、分辨率由1/22048，采樣周期1m-100ms，采樣速度可選擇，即可單次采樣亦能連續(xù)采樣。標(biāo)準(zhǔn)RS-232接口，與計(jì)算機(jī)串行工作。提供的處理軟件有良好的計(jì)算機(jī)界面，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇與編輯、數(shù)據(jù)采集、特性曲線的分析、比較、文件存取、打印等。
六、渦流傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)
一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 1、了解渦流式傳感器的基本結(jié)構(gòu)。
2、掌握渦流式傳感器的工作原理及性能。
二）實(shí)驗(yàn)所用單元
    渦流式傳感器和鐵片、渦流式傳感器轉(zhuǎn)換電路板、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺(tái)架。
三、實(shí)驗(yàn)原理及電路
    通過(guò)高頻電流的線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)有導(dǎo)電體接近時(shí)，因?qū)щ婓w渦流效應(yīng)產(chǎn)生渦流損耗，引起線圈的電感發(fā)生變化。而渦流損耗與導(dǎo)電體離線圈的距離有關(guān)，因此可以進(jìn)行位移測(cè)量。實(shí)驗(yàn)電路如圖22-1所示，采用電容式三點(diǎn)式振蕩器，用于產(chǎn)生高頻電流，電流的大小與電感L₂（即渦流感應(yīng)頭中的線圈）的大小有關(guān)，濾波后輸出直流信號(hào)。 四、實(shí)驗(yàn)步驟
1、將渦流式傳感器裝在位移臺(tái)架上，并與轉(zhuǎn)換電路板相連。
2、將測(cè)微器測(cè)桿與鐵片連接在一起。
3、接通電源，適當(dāng)調(diào)節(jié)測(cè)微器的高度，使鐵片與渦流感應(yīng)頭剛剛接觸，記下此時(shí)測(cè)微器讀數(shù)和輸出電壓，并從此點(diǎn)開(kāi)始向上移動(dòng)鐵片，將位移量X與輸出電壓U_O記入下表中。建議每隔0.2mm讀一次數(shù)值，共讀取20組數(shù)據(jù)。

X(mm)
UO(V)
X(mm)
UO(V)

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1、根據(jù)表22-1的數(shù)據(jù)，畫(huà)出渦流式傳感器的輸入/輸出特性曲線，并求出擬合曲線的方程。
2、渦流式傳感器的量程與哪些因素有關(guān)？