THQC-2型 实验指导书(6)

THQC-2型 传感器系统综合实验仪

图14-3 电涡流传感器接线图

3．按图14-3，将面板上电涡流传感器连接到“涡流变换器”上标有“流变换器输出端接电压温度频率表（选择U）。

”的两端，涡

4．打开实验台“直流电源”开关，记下电压表读数，调节千分尺使其向下移动，然后每隔0.2mm读一个数，直到输出几乎不变为止。将结果列入下表14-1。 表14-1 X（mm） UO(V) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 五、实验报告

根据表14-1数据，画出U－X曲线。

26 天煌科技 天煌教仪

THQC-2型 传感器系统综合实验仪

实验十五 电涡流传感器振动实验

一、实验目的

了解电涡流传感器测量振动的原理与方法。 二、实验仪器

电涡流传感器、不锈钢反射面、振动源、信号源、涡流变换器、示波器（自备）、低通滤波器

三、实验原理

根据电涡流传感器的动态特性和位移特性，选择合适的工作点即可测量振幅。 四、实验内容与步骤

1．上移千分尺，使其远离托盘，并根据图15-1安装电涡流传感器，注意传感器端面与不锈钢片反射面之间的安装距离，将升降支架升至最高位置。

2．将“涡流”传感器连接到“涡流变换器”上标有“置，打开“直流电源”开关。

3．调节Us2调频电位器，使振动源有微小振动。再慢慢调节频率使振动源振动幅度最大，同时慢慢下移升降架，使振动平台振动最大时不碰到涡流传感器底部。电压/频率显示表选择“F”，检测Us2的频率。

4．“涡流变换器”输出端接“低通滤波器”的输入端，从示波器观察“低通滤波器”的输出波形，记录不同振动频率下“低通滤波器”输出波形的峰峰值。

”的两端。“涡流变换器”输

出端接示波器。将信号源的“US2”接到“振动源1”输入端， US2幅度调节电位器调到最大位

图15-1电涡流传感器安装示意图

表15-1 振动频率(Hz) Vp-p(mV) 五、实验报告

10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 根据实验所得数据，作振动频率和输出峰值曲线，得出系统的共振频率。 六、注意事项

当频率较小时，振动幅度较小，输出波形毛剌较为严重，实验频率可从10Hz左右开始，实验现象较为明显。

27 天煌科技 天煌教仪

THQC-2型 传感器系统综合实验仪

实验十六 光纤传感器位移特性实验

一、实验目的

了解反射式光纤位移传感器的原理与应用。 二、实验仪器

Y型光纤传感器、测微头、反射面、差动放大器、电压放大器、电压温度频率表 三、实验原理

反射式光纤位移传感器是一种传输型光纤传感器。其原理如图16-1所示，光纤采用Ｙ型结构，两束光纤一端合并在一起组成光纤探头，另一端分为两支，分别作为光源光纤和接收光纤。光从光源耦合到光源光纤，通过光纤传输，射向反射面，再被反射到接收光纤，最后由光电转换器接收，转换器接收到的光源与反射体表面的性质及反射体到光纤探头距离有关。当反射表面位置确定后，接收到的反射光光强随光纤探头到反射体的距离的变化而变化。显然，当光纤探头紧贴反射面时，接收器接收到的光强为零。随着光纤探头离反射面距离的增加，接收到的光强逐渐增加，到达最大值点后又随两者的距离增加而减小。反射式光纤位移传感器是一种非接触式测量，具有探头小，响应速度快，测量线性化（在小位移范围内）等优点，可在小位移范围内进行高速位移检测。

图16-1 反射式光纤位移传感器原理 图16-2 光纤位移传感器安装示意图

四、实验内容与步骤

1．将千分尺下移，使其与托盘相接触，光纤传感器的安装如图16-2所示，光纤分叉两端插入“光纤插座”中。探头对准不锈钢反射面。按图16-3接线。

2．调节光纤传感器的高度，使反射面与光纤探头端面紧密接触，固定光纤传感器。 3．将“差动变压器”与“电压放大器”的增益调节电位器调到中间位置。打开直流电源开关。

4．将“电压放大器”输出端接到电压温度频率表（选择U），仔细调节调零电位器使电压温度频率表显示为零。

5．旋动测微头，使反射面与光纤探头端面距离增大，每隔０.1ｍｍ读出一次输出电压Ｕ值， 填入下表。

28 天煌科技 天煌教仪

THQC-2型 传感器系统综合实验仪

表16-1 X（mm） Uo(V)

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

图16-3 光纤位移传感器接线图

五、实验报告

1.根据所得的实验数据，做出位移—电压曲线，确定光纤位移传感器大致的线性范围。 2.试总结在光纤传感器对位移的测量应用中被测物体的约束条件有哪些？ 六、注意事项

1.实验时，请保持反射面的清洁。

2.切勿将光纤折成锐角，保护光纤不受损伤。

29 天煌科技 天煌教仪

THQC-2型 传感器系统综合实验仪

实验十七 光电转速传感器转速测量实验

一、实验目的

了解光电转速传感器测量转速的原理及方法。 二、实验仪器

转动源、反射式光电传感器、直流稳压电源（2~20V）、电压温度频率表、示波器（自备） 三、实验原理

光电式转速传感器有反射型和透射型二种，本实验装置是反射型的，传感器端有发光管和接收管，发光管发出的光被转盘上的圆孔透过，并转换成电信号。由于转盘上有1个透射孔，转动时将获得与转速有关的脉冲，用示波器观察频率即可得到转速值。 四、实验内容与步骤

1．如图17-1所示，光电传感器已经安装在转动源上，将直流稳压电源“U+”“U-”调至±4V并对应接至“转动源”的“+”“-”端。将“光电”传感器接至电压温度频率表（选择F）输入。

2．打开“直流电源”开关，调节直流稳压电源，用不同的电压驱动转动源，待转速稳定后记录相应的转速，填入下表。

图17-1 光电测转速安装示意图

表17-1 驱动电压V(V) 频率 (Hz) 五、实验报告

1. 根据所得实验数据，绘制转速—驱动电压曲线。

2. 试设计一种方案，使用对射式光电开关检测转盘的转速。

±4V ±6V ±8V ±10V 30 天煌科技 天煌教仪