实验一 传感器综合实验Ⅰ
（一）． 霍尔传感器的直流激励特性实验
一、实验目的： 了解霍尔传感器的直流激励特性。 二、实验内容：
给霍尔传感器通以直流电源，经差动放大器放大，当测微头随振动台上、下移动时，就有霍尔电势输出，从而可以测出霍尔传感器在直流激励下的输出特性。
三、实验原理：
由两个半圆形永久磁钢组成梯度磁场，位于梯度磁场中的霍尔元件（霍尔片）通过底座连接在振动台上。当霍尔片通以恒定电流时，将输出霍尔电势。改变振动台的位置，霍尔片就在梯度磁场中上下移动，霍尔电势V值大小与其在磁场中的位移量X有关。 四、实验要求
1、按图4接线，插接线插接要牢靠。
2、直流激励电压为±2V，不能任意加大，否则将损坏霍尔片。 五、实验装置：
1．传感器系统实验仪 CSY型 2．通用示波器 COS5020B 3．系统微机 4．消耗材料
霍尔片(专用)
插接线(专用)
1个 10根 1台 1台 1台
图1 霍尔传感器实验接线图
六、实验步骤：
1．按图4接线，使霍尔片位于梯度磁场中间位置，差放调零。
2．上、下移动振动台并调节差放增益与电桥WD电位器，使得电压表双向指示基本对称且趋近最大。
3．将测微头与振动台吸合，并调节霍尔片使之处于梯度磁场的中间位置。 4．用测微头驱动霍尔片输入位移量X, 每次变化0.5mm，量程为：-3mm ? +3mm，读取相应的输出电压值，填入表4中。 七、实验数据及处理：
1．整理实验数据，作出V-X曲线,求出灵敏度及线性区 2．给出位移测量系统的适宜量程
表4 实验数据
X(mm) -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 V(v) 3.80 3.60 3.26 2.77 2.14 1.32 0 -1.18 -2.38
1.5 -3.59 2 2.5 3 -4.89 -6.10 -7.19
1．整理实验数据，作出V-X曲线,求出灵敏度及线性区 V=-1.95231X+0.64923 ,灵敏度为1.95v/mm 如图。线性区为（-2，2） 2．给出位移测量系统的适宜量程 事宜量程为（-2，2），单位为mm
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（二）．电涡流传感器的静态特性实验
一、实验目的：本实验旨在说明电涡流传感器在静态测量中的应用。 二、实验内容：
电涡流式传感器由一平面线圈与安装在与其平行的工作平台上之被测金属片组成。当线圈中通以交变电流后，被测金属片上产生电涡流，涡流大小不同，线圈阻抗Z被影响的程度也不同；阻抗变化经涡流变换成电压输出e，当金属板的电阻率、导磁率、厚度、温度等参数固定时，输出电压值是线圈到金属板表面的垂直距离X的单值函数，其关系曲线如图5所示。
图2 电涡流式传感器的输出电压与位移关系曲线
三、实验要求：
1．依照图6接线，插接线插接牢固； 2．调整传感器使其起始位置处于线性段位置； 3．传感器探头对准金属测片。 四、实验装置：
1．传感器系统实验仪 CSY型 2．通用示波器 COS5020B 3．系统微机
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1台 1台 1台
4．消耗材料
插接线(专用) 五、实验步骤：
1．按图6接线，差放输出接电压表20V档。
10根
图3 电涡流式传感器实验接线图
2．妥善安装传感器，使探头对准圆形被测导体金属片
3．调整传感器的安装位置，使之与被测金属片之间处于最佳初始工作点。 4．利用电桥单元上的WD，对系统输出电压调零。构成W-V电子称重系统。 5．在工作台的适宜位置上逐一加装砝码，记下相应的重量W(g)和电压V(v)值填入表6中（最终砝码个数以W-V曲线明显超出线性区为准）
6．取下砝码，放上一未知重量物体，记录输出电压以便在实验数据处理时获得此物体的大致重量。
表6 实验数据
W(g) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 V（v） 0 0.17 0.33 0.49 0.66 0.82 0.99 1.16 1.32 1.48
W(g) 100 110 120 130 140 150 V（v） 1.65 1.78 1.94 2.10 2.25 2.41
未知物体的系统输出：2.33V; 未知物体的重量：154.96g
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六、实验数据及处理：
1．根据实验数据作出V-W曲线，计算出相应的系统灵敏度 答:V-W图
V=0.0160X+0.0207 ,灵敏度为0.0160v/g
2．分别给出位移测量系统与称重系统的适宜量程 答：如图，称重系统的适宜量程(0,110) 3．根据标定曲线计算出未知重量的重物的重量
答：未知物体的电压为2.5V，W=（2.5-0.0207）/0.016=154.96g,则其重量大约为154.96g
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