实验3 电涡流传感器测位移实验
一．实验目的：
了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。
二．基本原理：
通以高频电流的线圈产生磁场，当有导电体接近时，因导电体涡流效应产生涡流损耗，
而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关，因此可以进行位移测量。 三．需用器件与单元：
涡流变换器、F／V表、测微头、铁测片、涡流传感器、示波器、振动平台、主、副电
源。
四．实验步骤：
1． 装好传感器（传感器对准铁测片安装）和测微头。 2． 观察传感器的结构，它是一个扁平线圈。
3． 用导线将传感器接入涡流变换器输入端，将输出端接至F／V表，电压表置于20Ｖ
档，开启主、副电源。
图2-3 电涡流传感器安装示意图
4． 适当调节传感器的高度，使其与被测铁片接触，从此开始读数，记下示波器及电压
表的数值，填入下表：建议每隔0.10mm读数，到线性严重变坏为止。将结果填入表2-3。
表2-3 电涡流传感器位移与输出电压数据
X(mm) V(v) 0 0 五．作业与思考题：
根据表2-3中的数据，画出V-X曲线，根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的最佳工作区域。
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实验三 传感器测量振动实验
实验1 压电式传感器测振动实验
一．实验目的：
了解压电传感器的测量振动的原理和方法。
二．基本原理：
压电式传感器由惯性质量块和受压的压电陶瓷片等组成。工作时传感器感受与试件相同
频率的振动，质量块便有正比与加速度的交变力作用在压电陶瓷片上，由于压电效应，压电陶瓷片上产生正比与运动加速度的表面电荷。 三．需用器件与单元：
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。 四．实验步骤：
1． 压电传感器已装在振动台面上。
2． 观察压电式传感器的结构，根据图3-1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。
图3-1 压电传感器实验连线图
3． 将低频振荡信号接入振动台的激振线圈。将激振信号接入示波器的一个通道，示波
器的另一通道观察磁电式传感器的输出波形。
4． 合上主控箱电源开关，调节低频振荡器的频率与幅度旋钮使振动台振动，观察并记
录示波器波形的幅值与频率。令VI为低频振荡器激振电压峰-峰值，VO为传感器输出电压峰-峰值；令fI为低频振荡器激振电压频率，fO为传感器输出电压频率。将测量数据记录在下表中。
a) 振动频率固定，改变振幅——测幅特性。 固定fI=（
）。
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VI VO b) 振动幅度固定，改变振频——测频特性。 固定VI=（ fI fO ）。 5． 用示波器的两个通道同时观察低通滤波器输入端和输出端波形的相位关系。 五．作业与思考题：
压电式传感器是否适宜测量低频振动？如何降低其振动测量的低频限？
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实验2 电涡流传感器测振动实验
一．实验目的：
了解电涡流传感器测量振动的工作原理与方法。
二．基本原理：
根据电涡流传感器动态特性和位移特性，选择合适的工作点即可测量振幅。
三．需用器件与单元：
电涡流传感器、涡流变换器、差动放大器、电桥、铁测片、直流稳压电源、低频振荡器、
激振线圈、F／V表、示波器、主、副电源。 四．实验步骤：
1． 转动测微器，将振动平台中间的磁铁与测微头分离，使梁振动时不至于再被吸住（这
时振动台处于自由静止状态），适当调节涡流传感器头的高低位置（目测）。 2． 根据图3-2的电路结构接线，将涡流传感器探头、涡流变换器、电桥平衡网络、差
动放大器、 F／V表、直流稳压电源连接起来，组成一个测量线路（这时直流稳压电源应置于±4Ｖ档），F／V表置20V档，开启主、副电源。
图3-2 电涡流传感器实验连线图
3． 调节电桥网络，使电压表读数为零。
4． 卸下测微头，断开电压表，接通激振器，用示波器观察输出波形。将差动放大器的
输出与示波器连起来，将F／V表置２KHZ档，并将低频振荡器的输出端与频率表的输入端相连。
5． 分别保持振动台的振动频率、振动幅度不变，改变振动幅度、振动频率，可测出相
应的传感器输出电压峰-峰值。记录实验数据。令VI为低频振荡器激振电压峰-峰值，VO为传感器输出电压峰-峰值；令fI为低频振荡器激振电压频率，fO为传感器输出电压频率。将测量数据记录在下表中。 a) 振动频率固定，改变振幅——测幅特性。
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固定fI=（ VI VO ）。 b) 振动幅度固定，改变振频——测频特性。 固定VI=（ fI fO
五．作业与思考题：
1． 简述电涡流传感器测位移原理。
2． 设计测量金属板材厚度的电涡流传感器测量系统，简述其测量原理。
）。 18