传感器测速实验报告
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2013年4月20日
日期：
实验二十 霍尔转速传感器测速实验
一、实验目的
了解霍尔转速传感器的应用。
二、基本原理
利用霍尔效应表达式：UH=KHIB，当被测圆盘上装有N只磁性体时，圆盘每转一周磁场就变化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量被测旋转物的转速。
本实验采用3144E开关型霍尔传感器，当转盘上的磁钢转到传感器正下方时，传感器输出低电平，反之输出高电平
三、需用器件与单元
霍尔转速传感器、直流电源+5V，转动源2~24V、转动源电源、转速测量部分。
四、实验步骤
1、根据下图所示，将霍尔转速传感器装于转动源的传感器调节支架上，调节探头对准转盘内的磁钢。
图 9-1 霍尔转速传感器安装示意图
2、将+15V直流电源加于霍尔转速器的电源输入端，红（+）、黑（?），不能接错。 3、将霍尔传感器的输出端插入数显单元F，用来测它的转速。
4、将转速调解中的转速电源引到转动源的电源插孔。
5、将数显表上的转速/频率表波段开关拨到转速档，此时数显表指示电机的转速。
6、调节电压使转速变化，观察数显表转速显示的变化，并记录此刻的转速值。
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五、实验结果分析与处理
1、 记录频率计输出频率数值如下表所示： 电压（V) 转速（转/分） 由以上数据可得：电压的值越大，电机的转速就越快。
4 0 5 544 8 930 10 1245 15 1810 20 2264
六、思考题
1、利用霍尔元件测转速，在测量上是否有所限制？
答：有，测量速度不能过慢，因为磁感应强度发生变化的周期过长，大于读取脉冲信号的电路的工作周期，就会导致计数错误。
2、本实验装置上用了十二只磁钢，能否只用一只磁钢？
答：如果霍尔是单极的，可以只用一只磁钢，但可靠性和精度会差一些；如果霍尔是双极的，那么必须要有一组分别为n/s极的磁钢去开启关断它，那么至少要两只磁钢。
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实验二十一 磁电式传感器转速测量实验
一、 实验目的：
了解磁电式测量转速的原理； 二、需用器件与单元：
磁电传感器、转动调节2-24V，转动源单元。＋5V直流电源、数显转速／频率表。
三、基本原理：
磁电传感器是一种将被测物理量转换成为感应电势的有源传感器，也称为电动式传感器或感应式传感器。根据电磁感应定律，一个匝数为Ｎ的线圈在磁场中切割磁力线时，穿过线
d?e ?圈的磁通量发生变化，线圈两端就会产生出感应电势，线圈中感应电势： ? N dt 。线
圈感应电势的大小在线圈匝数一定的情况下与穿过该线圈的磁通变化率成正比。当传感器的线圈匝数和永久磁钢选定(即磁场强度已定)后，使穿过线圈的磁通发生变化的方法通常有两种：一种是让线圈和磁力线作相对运动，即利用线圈切割磁力线而使线圈产生感应电势；另一种则是把线圈和磁钢部固定，靠衔铁运动来改变磁路中的磁阻，从而改变通过线圈的磁通。因此，磁电式传感器可分成两大类型：动磁式及可动衔铁式(即可变磁阻式)。本实验应用动磁式磁电传感器，实验原理框图如图所示。当转动盘上嵌入6个磁钢时，转动盘每转一周磁电传感器感应电势e产生6次的变化，感应电势e通过放大、整形由频率表显示ｆ，转速
n=10f。
磁电传感器测转速实验原理框图
四、实验步骤：
1、观察原理图。
（1）磁电式转速传感器按下图安装：
传感器端面离转动盘面2mm左右，并且对准反射面内的磁钢。将磁电式传感器输出端插入数显单元Fi孔。
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（2）将波段开关选择转速测量档.
（3）将转速调节电源2-24V用引线引入到台面板上转动源单元中转动电源2-24V插孔， 合上主控箱电源开关。使转速电机带动转盘旋转，逐步增加电源电压观察转速变化情况。 （5）调节电压值并记录数显值，测量结果如下表： 电压（v） 转速（转/分） 电压（v） 转速（转/分）
2 0 11 1400 3 0 12 1535 4 0 13 1635 5 454 14 1705 6 683 15 1780 7 875 16 1865 8 1030 17 1960 9 1170 18 2040 10 1295 20 2222
五、思考题：
为什么说磁电式转速传感器不能测很低速的转动，能说明理由吗？
答：因为磁电式转速传感器是利用旋转体改变磁路，使磁通量发生变化，从而使其线圈产生感应电压，如果转速很慢，旋转体改变磁路也很慢，磁通量的变化也会变慢，此时所感应出的电压就会很小，就无发正确的测定转速。
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