霍尔传感器电容传感器4实验数据图形.docx
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霍尔传感器电容传感器4实验数据图形
《机械工程测试技术》实验指导书
实验一、霍尔传感器的直流激励特性
一、实验目的
加深对霍尔传感器静态特性的理解。
掌握灵敏度、非线性度的测试方法,绘制霍尔传感器静态特性特性曲线,掌握数据处理方法。
二、实验原理
当保持元件的控制电流恒定时,元件的输出正比于磁感应强度。
本实验仪为霍尔位移传感器。
在极性相反、磁场强度相同的两个钢的气隙中放置一块霍尔片,当霍尔元件控制电流I不变时,Vh与B成正比。
若磁场在一定范围内沿X方向的变化梯度dB/dX为一常数,则当霍尔元件沿X方向移动时dV/dX=RhXIXdB/dX=K,K为位移传感器输出灵敏度。
霍尔电动势与位移量X成线性关系,霍尔电动势的极性,反映了霍尔元件位移的方向。
三、实验步骤
1.有关旋钮初始位置:
差动放大器增益打到最小,电压表置2V档,直流稳压电源置±2V档。
2..RD、r为电桥单元中的直流平衡网络。
3.差动放大器调零,按图6-1接好线,装好测微头。
4.使霍尔片处于梯度磁场中间位置,调整RD使电压表指示为零。
5.上、下旋动测微头,以电压表指示为零的位置向上、向下能够移动5mm,从离开电压表指示为零向上5mm的位置开始向下移动,建议每0.5mm读一数,记下电压表指示并填入下表
X(mm)
V(v)
X(mm)
V(v)
6.用以上的位移和输出电压数据,绘出霍尔传感器静态特性的位移和输出电压特性V-X曲线,指出线性范围。
7.将位移和输出电压数据分成两组,用“点系中心法”对数据进行处理,并计算两点联线的斜率,即得到灵敏度值。
实验可见:
本实验测出的实际是磁场的分布情况,它的线性越好,位移测量的线性度也越好,它们的变化越陡,位移测量的灵敏度也就越大。
四、思考题
1.为什么霍尔元件位于磁钢中间位置时,霍尔电动势为0。
2.在直流激励中当位移量较大时,差动放大器的输出波形如何?
实验二、电容传感器的直流特性
实验内容:
加深对电容传感器静态特性的理解。
掌握灵敏度、非线性度的测试方法,绘制电容传感器静态特性曲线,掌握数据处理方法。