實(shí)驗(yàn)：磁電式傳感器

實(shí)驗(yàn)五：磁電式傳感器
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br>1．掌握磁電式傳感器的原理。
2．熟悉霍爾式傳感器的外形和特性。
3．掌握磁電式傳感器的測(cè)量電路的構(gòu)成和原理。
二、實(shí)驗(yàn)原理：
磁電式傳感器是一種能將非電量的變化轉(zhuǎn)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的傳感器，所以也稱(chēng)為感應(yīng)式傳感器。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，ω匝線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的大小取決于穿過(guò)線圈的磁通?的變化率：霍爾式傳感器是一種磁電傳感器，它利用材料的霍爾效應(yīng)而制成。該傳感器是由工作在兩個(gè)環(huán)形磁鋼組成的梯度磁場(chǎng)和位于磁場(chǎng)中的霍爾元件組成。當(dāng)霍爾元件通以恒定電流時(shí)，霍爾元件就有電勢(shì)輸出?；魻栐谔荻却艌?chǎng)中上、下移動(dòng)時(shí)，輸出的霍爾電勢(shì)V取決于其在磁場(chǎng)中的位移量X，所以測(cè)得霍爾電勢(shì)的大小便可獲知霍爾元件的靜位移。
三、實(shí)驗(yàn)所需部件：
直流穩(wěn)壓電源、電橋、霍爾傳感器、差動(dòng)放大器、電壓表、測(cè)微頭。
四、實(shí)驗(yàn)步驟：
1．了解霍爾傳感器的結(jié)構(gòu)和在實(shí)驗(yàn)儀上的位置，熟悉實(shí)驗(yàn)面板上霍爾片的符號(hào)?；魻柶惭b在實(shí)驗(yàn)儀的振動(dòng)圓盤(pán)上，兩個(gè)半圓形永久磁鋼固定在實(shí)驗(yàn)儀的頂板上，二者組成霍爾式傳感器。
2．差動(dòng)放大器調(diào)零。之后關(guān)閉電源，放大器增益調(diào)到最小，按圖7接線。
3．裝好測(cè)微頭，調(diào)節(jié)它帶動(dòng)振動(dòng)臺(tái)位移，使霍爾片置于半圓形磁鋼上下正中位置。打開(kāi)電源，調(diào)節(jié)WD或微調(diào)測(cè)微頭使電壓表示數(shù)為0。

霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)電路圖

4．以此為起點(diǎn)，向上和向下位移測(cè)微頭，每次0.5mm，記錄輸出數(shù)據(jù)，分別填入表1、表2中。
表1 測(cè)微頭上升過(guò)程測(cè)試結(jié)果

根據(jù)表中所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算靈敏度S，S＝△V／△X，并在同一坐標(biāo)圖上做出V－X關(guān)系曲線。
五、注意事項(xiàng)：
1．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查實(shí)驗(yàn)接插線是否完好，連接電路時(shí)應(yīng)盡量使用較短的接插線，以避免引入干擾。
2．接插線插入插孔，以保證接觸良好，切忌用力拉扯接插線尾部，以免造成線內(nèi)導(dǎo)線斷裂。
3．穩(wěn)壓電源不要對(duì)地短路。所有單元電路的地均須與電源地相連。
4．一旦調(diào)整好，測(cè)量過(guò)程中不能移動(dòng)磁路系統(tǒng)。
5．直流激勵(lì)電壓須嚴(yán)格限定在2V，絕對(duì)不能任意加大，以免損壞霍爾元件。
六、思考：
1．在測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，測(cè)微頭向上和向下移動(dòng)時(shí)，電路的輸出有何不同？輸入輸出關(guān)系曲線是否重合？為什么？
2．在調(diào)節(jié)好位置后，為什么不能再移動(dòng)磁路系統(tǒng)？