北航自动化信号与测试实验报告(4组)Word文档格式.doc
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在同一坐标上作出V-X曲线。
更换涡流片（铝片，银色），进行测试并记录数据，填入表3。
五、数据处理
1.5.1原始数据
表1.1涡流片为铁片数据
X/mm
2.3
2.5
2.7
2.9
3.1
3.3
3.5
3.7
3.9
Vo/V
0.38
0.65
0.88
1.08
1.28
1.47
1.66
1.83
4.1
4.3
4.5
4.7
4.9
5.1
5.3
5.5
5.7
2.00
2.16
2.32
2.46
2.60
2.74
2.86
2.98
3.09
表1.2涡流片为铜片数据
0.3
0.5
0.7
0.9
1.1
1.3
1.5
1.7
1.9
1.73
1.77
1.85
1.92
2.12
2.35
2.58
2.1
2.79
2.97
3.14
3.28
3.42
3.53
3.64
3.73
3.82
表1.3涡流片为铝片数据
2.02
2.09
2.17
2.25
2.68
2.89
3.07
3.24
3.38
3.51
3.62
3.72
3.81
3.89
3.96
1.5.2数据处理
在此合电压-位移曲线如图1.2所示
图1.2实际测量曲线
根据最小二乘公式，将曲线拟合直线如下：
铁：
y=0.8699x-1.6772 r=0.9913
铜：
y=0.7118x+1.2636 r=0.9882
铝：
y=0.6582x+1.5020 r=0.9902
六、实验总结
实验2电容式传感器实验
一、实验目的
了解电容式传感器原理及位移测量的原理。
二、实验仪器
电容传感器实验模块
其余同实验1.
差动式同轴变面积电容的两组电容片Cx1与Cx2作为双T电桥的两臂，当电容量发生变化时，桥路输出电压发生变化。
原理图如图2.1所示：
图2.1电容式传感器工作原理
1.用电源电缆连接电源和电容传感器实验模块（插孔在后侧板），其中电缆的橙蓝线为+12V，白蓝线为-12V，隔离皮（金色）为地。
2.观察电容传感器结构：
传感器由一个动极与两个定级组成，按图1接好实验线路，增益适当。
3.打开微机电源，用测微仪带动传感器动极位移至两组定极中间，调整调零电位器，此时模块电路输出为零。
4.前后位移动极，每次0.5mm，直至动静极完全重合为止，记录数据，作出电压-位移曲线。
原始数据记录如表2-1，
表2.1电容式传感器电压位移对应变化原始数据
12.5
12
11.5
11
10.5
10
9.5
9
8.5
8
7.5
7
6.5
Vo/mv
0.03
62
89.8
121.9
151.9
181.5
210
239
267
296
320
346
366
6
5
4
3
2
1
373
379
380
382
370
353
343
341
326
313
300
332
13
13.5
14
14.5
15
15.5
16
16.5
17
17.5
18
18.5
0.01
-41.4
-67.1
-87
-103.4
-125.3
-147.3
-169.4
-174.7
-198.7
-228
-259
-274
19
19.5
20
20.5
21
21.5
22
22.5
23
23.5
24
24.5
25
-304
-309
-339
-370
-401
-430
-457
-485
-516
-544
-574
-600
-630
根据最小二乘法得到的拟合直线为
Y=-43.413x+530.02 r=0.9715
图样如2-2所示。
图2.2电容式传感器电压随位移变化图
六、实验总结
实验3PSD光电位置传感器实验
了解PSD光电传感器原理及位移测量的原理
PSD光电位置传感器实验模块
PSD及激光器组件
其余设备与实验1、2一致.
PSD（Positionsensitivedetector）是一种新型的横向光电效应器件，当入射光点照在光敏面上时由于光生载流子的流动产生光生电流I，经运算后即可知光点的位置。
工作原理如图3-1所示.
图3-1PSD器件工作原理
1.连接PSD及激光器组件的插头至PSD光电位置传感器实验模块的“激光”电源插孔；
用电源电缆连接电源和PSD光电位置传感器实验模块（插孔在后侧板）；
其中电缆的橙蓝线为+12V，白蓝线为-12V，隔离皮（金色）为地。
2.观察PSD器件及安装位置，激光器置于PSD组件中；
调节反射体（被测物）与激光管的位置大约为70~80mm,PSD光电位置传感器实验模块上输出端Vout接电压表及示波器。
3.打开微机电源，激光束射到被测物体后其漫反射光经透镜聚焦入射PSD光敏面；
调整发射头透镜或接收头透镜位置（位于PSD及激光器组件中），调整激光器的光点位置，以提高PSD器件的光电流输出。
4.调节位移装置，使光斑位于PSD光敏面中点（通过观察窗口确认），调节模块“增益”旋钮，用示波器观察，输出波形不应有自激；
调节模块“调零”旋钮，使模块电路输出端Vout为零。
5.分别向前和向后位移被测体，每移动0.1mm记录一电压值，记入表1中，作出V-X曲线。
6.用遮挡物盖住观察窗口，使PSD器件不受背景光影响，重新进行位移测试，数据记入表2中。
3.5.1原始数据记录
表3-1不遮挡观察口数据记录
0.1
0.2
0.4
0.6
0.8
Vo/v
4.99
5.00
5.01
5.02
5.03
5.04
5.05
5.06
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
5.07
5.09
5.10
5.11
5.12
5.14
5.15
5.16
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
5.17
5.18
5.19
5.20
5.21
5.22
5.23
5.24
5.25
5.26
3.0
3.2
3.4
3.6
3.8
5.27
5.28
5.29
5.30
5.31
5.32
5.33
5.34
5.35
5.36
4.0
4.2
4.4
4.6
4.8
5.37
5.40
5.41
5.42
5.43
5.44
5.45
5.0
5.2
5.4
5.6
5.8
5.9
5.46
5.47
5.48
5.49
5.50
5.52
5.53
5.55
表3-2遮挡观察口数据记录
5.38
5.39
5.51
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