2、将低频信号接入振动源，振动频率选6～12Hz之间，幅度旋钮置最小。
3、将±15V电源接到实验模板上，调节低频振荡器的频率与幅度旋钮使振动台振动幅度适中，注意观察示波器上显示的波形。
4、保持低频振荡器幅度旋钮不变，改变振动频率，从示波器上读出传感器实验模板输出电压Ｖ01峰－峰值。
5、作出幅频特性曲线，考虑一下这条曲线是传感器的特性还是振动梁的特性? 五、思考题：
1、为了进一步提高电容传器的灵敏度，本实验用的传感器可作何改进？ 如何设计成容栅式传感器？
2、本实验采用的是差动变面积式电容传感器，根据下面提供的电容传感器尺 寸，计算在移动0.5mm时的电容变化量(△c)。传感器外圆筒半径R=8mm，内圆筒 半径r=7.25mm，当活动杆处于中间位置时，外圆与内圆覆盖部分长度L=16mm。
实验十六 直流激励时接触式霍尔位移传感器特性实验
（注：如您的霍尔位移传感器无活动杆，即为非接触式，请按最后附录实验进行）
一、实验目的：了解霍尔式位移传感器原理与应用。
二、基本原理：根据霍尔效应，霍尔电势UH=KHIB，保持KH、I不变，若霍
尔元件在梯度磁场B中运动，且B是线性均匀变化的，则霍尔电势UH也将线性均匀 变化，这样就可以进行位移测量。
三、需用器件与单元：霍尔传感器实验模板、线性霍尔位移传感器、直流电,±源±4V、15Ｖ、测微头、数显单元。 四、实验步骤：
1、将霍尔传感器按图5-1安装。霍尔传感器与实验模板的连接按图5-2进行。①、③为电源±4Ｖ，②、④为输出,R1与④之间联线可暂时不接。
2、开启电源，接入±15V电源，将测微头旋至10mm处，左右移动测微头使霍 尔片处在磁钢中间位置，即数显表电压指示最小，拧紧测量架顶部的固定镙钉,接 入R1与④之间的联线，调节RW2使数显电压表指示为零（数显表置2V档）。
3、旋转测微头，每转动0.2mm或0.5mm记下数字电压表读数，并将读数填 入表5-1，将测微头回到10mm处，反向旋转测微头，重复实验过程，填入表5-1。 表5-1：霍尔式位移传感器位移量与输出电压的关系：
作出V-X曲线，计算不同线性范围时的灵敏度S和非线性误差δ。 五、思考题：
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？
实验十七 交流激励时霍尔式位移传感器特性实验
（建议先做P65、P66的两项附加实验）
（注：如您的霍尔位移传感器无活动杆，即为非接触式，请按最后附录实验进行）
一、实验目的：了解交流激励时霍尔式位移传感器的特性。
二、基本原理：交流激励与直流激励时的霍尔式位移传感器的基本工作原 理相同，不同之处是测量电路。
三、需用器件与单元：在实验十六基础上增加相敏检波/移相/滤波模板、 双线示波器。
四、实验步骤：
1、传感器安装同实验十六，实验模板连线见图5-3，平衡网络C1、R1与霍尔传 感器输出端之间的联线可暂时不接。
2、调节音频振荡器频率和幅度旋扭，从LV输出端用示波器测量，使输出信号频率为1KHZ、Vp-p值达4V并接入电路中。（注意：①激励电压必须从音频LV端输出，②电压过大会烧坏霍尔元件）。
3、先用示波器观察放大器的输出端信号，移动测微头使霍尔传感器处于磁钢中点，即示波器指示值最小，接入平衡网络C1、R1与霍尔传感器输出之间的联线，调节电位器RW1、RW2使示波器显示值更小。 4、调节测微头使霍尔传感器产生一个较大位移，用示波器观察相敏检波器输出波形，调节移相电位器ＲＷ和相敏检波器电位器ＲＷ，使示波器显示全波整流波形，且数显表显示-相对值（数显表置2V档）。
5、调节测微头使霍尔传感器回到磁钢中点，微调RW1、RW2与移相/相敏检波器中的RW，使数显表显示为零，然后旋动测微头记下每转动0.2mm或0.5mm时电压表的读数，并填入表5-2。
5-2：交流激励时输出电压和位移的关系
6、根据表5-2作出V-X曲线，计算灵敏度S和非线性误差δ。 五、思考题：
利用霍尔元件测量位移和振动时，使用上有何限制？
实验十八 霍尔位移传感器振动测量
（注：如您的霍尔位移传感器无活动杆，即为非接触式，请按最后附录实验进行）
请参考实验十三图（3-5），将差动变压器换成霍尔传感器，根据实验十七，动 手组织。
实验十九 霍尔式位移传感器的应用―电子秤实验
（注：如您的霍尔位移传感器无活动杆，即为非接触式，请按最后附录实验进行）
一、实验目的：了解霍尔式传感器用于称重的原理。
二、基本原理：当振动台加载时悬臂梁会产生一相应的位移量，通过霍尔 式位移传感器测量位移可将重量转换成电压。
三、需用器件与单元：霍尔传感器实验模板、振动台（2000型）或振动测量 控制仪（9000型）、直流电源、砝码、数显单元。 四、实验步骤：
1、传感器安装参照实验十三图（3-5），线路接法参照实验十六图（5-2）。 2、在霍尔实验模板上加上直流电压±4Ｖ和±15Ｖ，电压表量程置 2Ｖ档 。 3、利用实验十六的结果（V-X曲线）当振动台无重物时，调节传感器高度活
动杆在位移线性段的起点，调RW2使数显表指示为零，用手按压振动台，传感器活动 杆不应有卡住现象，否则需重新调整传感器的安装位置。
4、在振动台面上分别加砝码：20g、40g、60g、80g、100g，读出数显表指示的
相应值，依次填入表5-2。 表5-2
5、根据表5-2计算该称重系统的灵敏度S及非线性误差δ。 6、放上未知重物，读出数显表显示的电压值。 7、计算出未知重物大约为 g。
8、注：因传感器活动杆存在一定的摩擦力，同时振动梁又是一个简易弹性体， 它的非线性形变较大。所以该实验精度误差较大,只做为原理性演示。 五、思考题：
1、该电子称重系统所加重量受到什么限制？ 2、试分析本称重系统的误差。
实验二十 霍尔转速传感器测速实验
一、实验目的：了解霍尔转速传感器的应用。
二、基本原理：根据霍尔效应表达式：UH=KHIB, 当KHI不变时,在转速圆 盘上装上Ｎ只磁性体，并在磁钢上方安装一霍尔元件。圆盘每转一周经过霍尔元件 表面的磁场B从无到有就变化N次，霍尔电势也相应变化N次，此电势通过放大、整 形和计数电路就可以测量被测旋转体的转速。
三、需用器件与单元：霍尔转速传感器、转动源（2000型）或转速测量控制 仪（9000型）。
四、实验步骤：
1、根据图5-4，将霍尔转速传感器装于转动源的传感器调节支架上，探头对准 转盘内的磁钢。
2、将主控箱上的+5V直流电源加于霍尔转速传感器的电源输入端，红（＋）、绿（⊥），不要接错。
3、将霍尔转速传感器输出端（黄线）插入数显单元fin端，转速/频率表置转速档。 4、将主控台上的+2V—+24V可调直流电源接入转动电机的+2V—+24V输入插口（2000型）。调节电机转速电位器使转速变化，观察数显表指示的变化。
五、思考题：
1、利用霍尔元件测转速，在测量上是否有限制？
2、本实验装置上用了十二只磁钢，能否只用一只磁钢？
实验二十一 磁电式转速传感器测速实验
一、实验目的：了解磁电式传感器测量转速的原理。
二、基本原理：基于磁电感应原理，当一个n匝的线圈在穿过线圈的磁通 量发生变化时，线圈中的感应电势 ，因此当转盘上嵌入Ⅳ个磁钢，并在 磁钢上方放置一线圈，转盘每转一周，线圈中的磁通量（ / ）发生了N次变化， 而产生N次感应电势 ，该电势通过放大、整形和计数等电路即可以测量转速。 三、需用器件与单元：磁电传感器、转速电机（2000型）或转速测量控制 仪（9000型）。
四、实验步骤：
1、参照实验十三图3-5安装磁电式转速传感器，传感器端面离转动盘面约2mm 左右，并且对准转盘内的磁钢。将磁电式传感器的输出线插入主控台fim输入端，并 将转速/频率表置转速档。
2、将主控台上的+2V—+24V可调直流电源接入转动电机的+2V—+24V插口 （2000型），调节电机转速电位器使转速变化。观察数显表指示的变化。 五、思考题：
①为什么说磁电式转速传感器不能测很低速的转动，能说明理由吗？ ②磁电式传感器需要供电吗？
实验二十二 用磁电式传感器测量振动实验*
磁电式传感器是一种绝对测量值的传感器，因此它可以做成一个测振仪直
接放在地面上来测量地震，而不用找其它相对静止点。试设计一个简易的测振仪来测
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