利用光纤传感试验仪,自行设计一个实验.测量一个与微小位移有关的其他物理量,如金属丝的杨氏模量等急求.

Question

利用光纤传感试验仪,自行设计一个实验.测量一个与微小位移有关的其他物理量,如金属丝的杨氏模量等
急求.

Answer 1

位移传感器特性实验
-霍尔式、电涡流式、电容式
（一）霍尔式传感器位移特性实验
实验目的：了解霍尔式传感器原理与应用.
基本原理：根据霍尔效应,霍尔电势Uн=KнIB,当霍尔元件处在梯度磁场中运动时,它就可以进行位移测量.
实验设备：霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、直流电源、测微头、数显单元.
实验方法和要求：
将霍尔传感器安装于实验模板的支架上.再将传感器引线插头接入实验模板的插座中,完成实验电路的连线.
开启电源,调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置并使数显表指示为零.
测微头向轴向方向推进,每转动0.2mm记下一个输出电压读数,直到读数近似不变.
作出V—X曲线,计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差.
思考题：
\x05本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的是什么量的变化?
（二） 电涡流传感器位移实验
实验目的：了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性.
基本原理：通以高频电流的线圈产生磁场,当有导电体接近时,因导电体涡流效应产生涡流损耗,而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关,因此可以进行位移测量.
实验设备：电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片.
实验方法和要求：
将电涡流传感器安装在实验模板的支架上.
观察传感器结构,这是一个平绕扁线圈.
将电涡流传感器输出线接入实验模板标有L的两端插孔中,作为震荡器的一个元件.
在测微头端部装上铁质金属圆片,作为电涡流传感器的被测体.
用连接导线从主控台接入±15V直流电源接到模板上标有+15V的插孔中.
使测微头与传感器线圈端部接触,开启主控箱电源开关,记下数显表读数,然后每隔0.2mm读一个数,直到输出电压几乎不变为止.
画出V—X曲线,根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的最佳工作点,试计算量程为1mm、3mm及5mm时的灵敏度和线性度（可以用端基法或拟合直线法）.
思考题：
\x051、电涡流传感器的量程与哪些因素有关?
\x052、电涡流传感器进行非接触位移测量时,如何根据量程选用传感器.
（三） 电容式传感器的位移实验
实验目的：了解电容式传感器结构及其特点.
基本原理：利用平板电容C=εA/d和其它结构的关系式,通过相应的结构和测量电路可以选择 ε、 A、d三个参数中,保持两个参数不变,而只改变其中一个参数,则可以有测谷物干燥度（ε变）,测微小位移（d变）和测量液位（A变）等多种电容传感器.
实验设备：电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、相敏检波、滤波模板、数显单元、直流稳压电源.
实验方法和要求：
将电容传感器装于电容传感器实验模板上,将传感器引线插头插入实验模板的插座中.
将电容传感器实验模板的输出端Vo1与数显表单元Vi相接,Rw调节到中间位置.
接入±15V电源,旋转测微头推进电容传感器动极板位置,每间隔0.2mm记下位移X与输出电压值.
计算电容传感器的系统灵敏度S和非线性误差δf
纯手打,亲