实验九 霍尔式传感器的特性—直流激励
一、实验目的
﹝1﹞ 了解霍尔传感器的特性与工作原理。 ﹝2﹞ 掌握霍尔传感器的测量方法。
二、实验仪器
霍尔片、磁路系统、电桥、差动放大器、F／V表、直流稳压电源、测微头、振动平台、主、副电源。
有关旋钮初始位置：差动放大器增益旋钮打到最小，电压表置２０Ｖ档，直流稳压电源置２Ｖ档，主、副电源关闭。
三、实验步骤
（１）了解霍尔式传感器的结构及实验仪上的安装位置，熟悉实验面板上霍尔片的符号。霍
尔片安装在实验仪的振动圆盘上，两个半圆永久磁钢固定在实验仪的顶板上，二者组合成霍尔传感器。
（２）开启主、副电源将差动放大器调零后，增益置最小，关闭主电源，根据图2１接线，
Ｗ１、r为电桥单元的直流电桥平衡网络。
（３）装好测微头，调节测微头与振动台吸合并使霍尔片置于半圆磁钢上下正中位置。 （４）开启主、副电源调整Ｗ１使电压表指示为零。
（５）上下旋动测微头，记下电压表的读数，建议每0.1mm读一个数，将读数填入下表：
X(mm) V(V) X(mm) V(v) 作出Ｖ－Ｘ曲线指出线性范围，求出灵敏度，关闭主、副电源。
可见，本实验测出的实际上是磁场情况，磁场分布为梯度磁场与磁场分布有很大差异，位移测量的线性度，灵敏度与磁场分布有很大关系。 （6）实验完毕关闭主、副电源，各旋钮置初始位置。
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三、注意事项
（１）由于磁路系统的气隙较大，应使霍尔片尽量靠近极靴，以提高灵敏度。 （２）一旦调整好后，测量过程中不能移动磁路系统。 （３）激励电压不能过大，以免损坏霍尔片。
四、实验分析
﹝1﹞ 根据测量结果，画出V—X曲线，求出系统灵敏度S，S=△V/△X。 ﹝2﹞ 分析系统产生非线性的原因。
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实验十 磁电式传感器的性能
一、实验目的
了解磁电式传器的原理及性能
二、实验仪器
差动放大器、涡流变换器、激振器、示波器、磁电式传感器、涡流传感器、振动平台、主、副电源。
有关旋钮的初始位置：差动放大器增益旋钮置于中间，低频振荡器的幅度旋钮置于最小，Ｆ／Ｖ表置２ＫＨz档。
三、实验步骤
（１）观察磁电式传感器的结构，根据图10-1的电路结构，将磁电式传感器，差动放
大器，低通滤波器，双线示波器连接起来，组成一个测量线路，并将低频振荡器的输出端与频率表的输入端相连，开启主、副电源。
（２） 调整好示波器，低频振荡器的幅度旋钮固定至某一位置，调节频率，调节时用
频率表监测频率，用示波器读出峰峰值填入下表： F(HZ) V(p-p) ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ ２０ 25 （3）拆去磁电传感器的引线，把涡流传感器经涡流变换器后接入低通滤波器，再用示波器观察输出波形（波形好坏与涡流传感器的安装位置有关，参照涡流传感器的实验）并与磁电传感器的输出波形相比较。
四、实验分析
（1）根据测量结果，画出V—X曲线，求出系统灵敏度S，S=△V/△X。 （2）分析系统产生非线性的原因。
五、思考题
（１）试回答磁电式传感器的特点？
（2）比较磁电式传感器与涡流传感器输出波形的相位，为什么？
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实验十一 压电传感器的动态响应实验
一、实验目的
了解压电式传感器的原理、结构及应用。
二、实验仪器
低频振荡器、电荷放大器、低通滤波器、单芯屏蔽线、压电传感器、双线示波器、激振线圈、磁电传感器、Ｆ／Ｖ表、主、副电源、振动平台。
有关旋钮的初始位置：低频振荡器的幅度旋钮置于最小，F／V表置Ｆ表２ＫＨＺ档。
三、实验步骤
（１）观察压电式传感器的结构，根据图11-1的电路结构，将压电式传感器，电荷放
大器，低通滤波器，双线示波器连接起来，组成一个测量线路。并将低频振荡器的输出端与频率表的输入端相连。
（２）将低频振荡信号接入振动台的激振线圈。
（３）调整好示波器，低频振荡器的幅度旋钮固定至最大，调节频率，调节时用频率表
监测频率，用示波器读出峰峰值填入下表： F(HZ) V(p-p) 5 7 12 15 17 20 25 （4）示波器的另一通道观察磁电式传感器的输出波形，并与压电波形相比较观察其波形相位差。
四、实验分析
（1）根据测量结果，画出V—X曲线，求出系统灵敏度S，S=△V/△X。 （2）分析系统产生非线性的原因。
五、思考题
（1）根据实验结果，可以知道振动台的自振频率大致多少？
（2）试回答压电式传感器的特点。比较磁电式传感器输出波形的相位差Δφ大致为多少？为什么？
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实验十二 电子秤的设计
一、实验目的
﹝1﹞ 了解各类常用传感器的工作原理及特性。 ﹝2﹞ 学会如何运用传感器装置进行实际测量。
二、实验要求
﹝1﹞ 利用实验仪器上的传感器装置、标准重量的砝码（10g）及相关处理电路设计一个可以称重的电子秤。
﹝2﹞ 将被测物的重量用电压表或示波器显示为一个电量信息。 ﹝3﹞ 通过分析计算出某一未知物体的重量。
﹝4﹞ 分析所设计的测量系统的测量范围、测量精度、系统的灵敏度和线性范围。
三、实验设计方案
独立完成传感器的选取方案的选择及测量电路的设计。
四、实验分析
﹝1﹞ 分析系统的量程、灵敏度，指出其线性范围。 ﹝2﹞ 分析产生测量误差的主要原因。 ﹝3﹞ 讨论提高测量精度的方法。
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