實驗：磁電式傳感器

實驗五：磁電式傳感器
一、實驗目的：
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量電路的構成和原理。
二、實驗原理：
磁電式傳感器是一種能將非電量的變化轉為感應電動勢的傳感器，所以也稱為感應式傳感器。根據(jù)電磁感應定律，ω匝線圈中的感應電動勢e的大小取決于穿過線圈的磁通?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而制成。該傳感器是由工作在兩個環(huán)形磁鋼組成的梯度磁場和位于磁場中的霍爾元件組成。當霍爾元件通以恒定電流時，霍爾元件就有電勢輸出?；魻栐谔荻却艌鲋猩?、下移動時，輸出的霍爾電勢V取決于其在磁場中的位移量X，所以測得霍爾電勢的大小便可獲知霍爾元件的靜位移。
三、實驗所需部件：
直流穩(wěn)壓電源、電橋、霍爾傳感器、差動放大器、電壓表、測微頭。
四、實驗步驟：
1．了解霍爾傳感器的結構和在實驗儀上的位置，熟悉實驗面板上霍爾片的符號。霍爾片安裝在實驗儀的振動圓盤上，兩個半圓形永久磁鋼固定在實驗儀的頂板上，二者組成霍爾式傳感器。
2．差動放大器調零。之后關閉電源，放大器增益調到最小，按圖7接線。
3．裝好測微頭，調節(jié)它帶動振動臺位移，使霍爾片置于半圓形磁鋼上下正中位置。打開電源，調節(jié)WD或微調測微頭使電壓表示數(shù)為0。

霍爾傳感器實驗電路圖

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

根據(jù)表中所測數(shù)據(jù)計算靈敏度S，S＝△V／△X，并在同一坐標圖上做出V－X關系曲線。
五、注意事項：
1．實驗前應檢查實驗接插線是否完好，連接電路時應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，以免造成線內導線斷裂。
3．穩(wěn)壓電源不要對地短路。所有單元電路的地均須與電源地相連。
4．一旦調整好，測量過程中不能移動磁路系統(tǒng)。
5．直流激勵電壓須嚴格限定在2V，絕對不能任意加大，以免損壞霍爾元件。
六、思考：
1．在測量數(shù)據(jù)時，測微頭向上和向下移動時，電路的輸出有何不同？輸入輸出關系曲線是否重合？為什么？
2．在調節(jié)好位置后，為什么不能再移動磁路系統(tǒng)？