传感器实验报告三.doc

传感器实验报告三班级：电气二班姓名：梁智健学号：201324122202老师：陈永健日期：2015年12月9日(1)光纤位移传感器静态实验（预习内容：了解光纤传感器的测量基础、测量原理复习螺旋测微计的读数方法要求带铅笔、尺、橡皮，做图用实验目的：了解光纤位移传感器的原理结构、性能实验原理：光纤采用 Y形结构，两束多膜光纤一端组成光纤探头，另一端分为两束，分别作为光源光纤和接受光纤，光纤起传输信号的作用，当发射器发出的红外光，经光源光纤照射至反射面，被反射的光经接受光纤至光电转换器转换为电信号其输出的光强决定于反射体距光纤探头的距离 X所需单元及部件：主副电源、差动放大器、F/V表、光纤传感器实验步骤：（1）观察光纤位移传感器结构，它由两束光纤混合后，组成Y形光纤，探头固定在Z型安装架上，外表为螺丝的端面为半圆分布的光纤探头了解反射体在实验仪上的位置（实验仪台面上右边的圆盘，在振动台上有反射体）２）按照下图接线，因光电转换器内部已安装好，所以可将电信号直接经差动放大器放大直流稳压电源置于±2V 档，F/V 表的切换开关置 2V档开启主、副电源3）调节测微头的刻度适当（约10mm），再调节Z形架使光纤探头与反射体接触（X=0），输出V≈0，此时固定Z形架。

调节差动放大器增益适当，调节差动放大器零位旋钮使电压表读数尽量为零旋转测微头，带动有反射面的被测体慢慢离开探头，观察电压读数由小-大-小的变化，注意增益调节，输出最大信号以2V左右为宜4）旋转测微头使F/V表指示重新回零，即X=0从此开始读数；旋转测微头使距离X逐渐增大，每隔0.10mm读出电压表的读数，约记30-40组数据记录表格如下：X（mm）0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5V（ｖ） 0 0.129 0.358 0.562 0.660 0.653 0.582 0.493 0.405 0.322数据处理:作出V-X曲线，找出线性范围（通常在曲线前沿），性范围内计算灵敏度S（S=△V/△X）注意事项：（1）光纤请勿弯折成锐角，以免造成断裂，端面尤要注意保护，否则会造成灵敏度下降2）装上光纤探头时探头应垂直对准反射片中央，实验过程中避免触碰Y形光纤，以防止误差问题：本实验中光纤起什么作用？答:光纤起传输信号的作用,当发射器发出的红外光 ,经光源光纤照射至反射面,被反射的光经接受光纤至光电转换器转换为电信号2)光纤位移传感动态实验实验目的：了解光纤位移传感器的测速应用。

实验原理：电机转速n等于脉冲信号的频率f除以电机上反光片的数目N所需单元及部件：电机控制、小电机、差动放大器、F/V表（频率表）、光纤传感器、主副电源、示波器、直流稳压电源实验步骤：（1） 了解电机及控制单元在实验仪上所在的位置按照下图接线差动放大器增益置适当位置，F/V表的切换开关置2V档，开启主、副电源2） 调节Z形架将光纤探头移至小电机上方（小电机端面上贴有两张反射纸），对准反光纸中心调节Z形架（光纤探头）的高度，使F/V表显示最大，这时固定Z形架（光纤探头）的高度再用手稍微转动电机，让反光面避开光纤探头调节差动放大器的调零使F/V表接近零关闭副、主电源3）连接直流稳压电源与电机控制单元：将直流稳压电源置±10V挡，用两条插线输入到电机控制单元F/V表置2K档，此时F/V表显示的是频率4）打开示波器并调节示波器至正常工作状态将F/V表的f处输到示波器（5）开启主、副电源慢慢调节电机转速旋纽，使电机运转观察并记录示波器上的脉冲信号Vp-p及频率f数据处理:根据脉冲信号的频率f及电机上反光片的数目N换算电机转速n(n的单位：转/秒)实验完毕，关闭主、副电源，所有旋钮转到初始位置注意事项：示波器输入端正负分别为红、黑色的夹子，避免两夹子接触。

问题：（1）如果要求电机转速n的单位为弧度/秒时，如何计算答：电机转速=f/n转/秒，转速成弧度/秒 得n=2πf/n rad/s本次实验共旋转电机调速旋钮5次，绘制成如下表格：序号 频率HZ 转速r/s 转速rad/s1 184.048 92.024 577.9112 276.254 138.127 867.4383 303.528 151.764 953.0784 305.485 152.742 959.2205 339.312 169.656 1065.440（2）脉冲信号的波形与反光片的数目有什么关系？答：由n=f/n，可知当电机转速一定时，反光片的数目和频率成正比即当n一定时，反光片越多，频率越高，脉冲信号的波形越瘦，周期短当n一定时，反光片越小，频率越小，脉冲信号的波形越胖，周期长。