电感式传感器实验

第5章 电感式传感器

一、单项选择题

1、电感式传感器的常用测量电路不包括（ ）。

A. 交流电桥 B. 变压器式交流电桥 C. 脉冲宽度调制电路 D. 谐振式测量电路

2、电感式传感器采用变压器式交流电桥测量电路时，下列说法不正确的是（ ）。

A. 衔铁上、下移动时，输出电压相位相反

B. 衔铁上、下移动时，输出电压随衔铁的位移而变化 C. 根据输出的指示可以判断位移的方向 D. 当衔铁位于中间位置时，电桥处于平衡状态 3、下列说法正确的是（ ）。

A. 差动整流电路可以消除零点残余电压，但不能判断衔铁的位置。 B. 差动整流电路可以判断衔铁的位置，但不能判断运动的方向。 C. 相敏检波电路可以判断位移的大小，但不能判断位移的方向。 D. 相敏检波电路可以判断位移的大小，也可以判断位移的方向。

4、对于差动变压器，采用交流电压表测量输出电压时，下列说法正确的是（ A. 既能反映衔铁位移的大小，也能反映位移的方向 B. 既能反映衔铁位移的大小，也能消除零点残余电压 C. 既不能反映位移的大小，也不能反映位移的方向 D. 既不能反映位移的方向，也不能消

河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸

第 5次课 2 学时

上次课复习： 上一章讲述了电阻式传感器（应变片式传感器）的工作原理、分类、结构、特性、测量电路以及应用。重点掌握应变片式传感器的工作原理、其特性，以及电阻应变片常用测量电路。 本次课题（或教材章节题目）：第4章 电感式传感器 4.1 变磁阻式传感器（原理、特性及其应用） 4.2 差动变压器式传感器（原理、特性及其应用） 教学要求：掌握自感式、互感式传感器的工作原理、输出特性；理解电感式传感器的测量电路，了解电感式传感器的应用。 重 点：掌握变磁阻式、差动变压器式传感器的工作原理及其特性。 难 点：自感和互感传感器的输出特性和测量电路 教学手段及教具：多媒体课件 讲授 讲授内容及时间分配： 4.1 变磁阻式传感器（原理、特性及其应用） 45分钟 4.2 差动变压器式传感器（原理、特性及其应用） 45分钟 课后作业 课本第86页 4-1，4-3、4-8 参考资料 郁有文，常健等.传感器原理及工程应用.西安：西安电子科技大学出版社，2003. 陈杰，黄鸿.传感器与检测技术.北京：高等教育出版社，2002.

辽宁科技学院 电信学院实验中心

实验1电阻应变式传感器实验

实验项目编码： 实验项目时数：2

实验项目类型：综合性（） 设计性（√） 一、实验目的

1．在《传感器技术》课程中，电阻应变式传感器是教学中的重点内容之一。通过本实验，了解半桥和全桥回路在电阻应变式传感器中的应用；熟悉应变片在受拉或受压时的特性；掌握桥式放大器在应变片输出信号中的应用。

验证性（）

二、实验内容及基本原理

（一）实验内容

本实验以金属箔式应变片为研究对象，通过设计不同的测量放大电路，来深入了解应变式传感器的原理以及特性。

（二）基本原理

电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成，是一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。

此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。

1．应变片的电阻应变效应

所谓电阻应变效应是指具有规则外形的金属导体或半导体材料在外力作用下产生应变而其电阻值也会产生相应地改变，这一物理现象称为“电阻应变效应”。

以圆柱形导体为例：设其长为：L、半径为r、材料的电阻率为

透射式位移传感器实验

一、 实验内容

1．按照实验图搭建实验光路

2．用半导体光纤耦合激光器尾纤FC端口连接7mm准直镜，将它安装固定

在1号可调棱镜支架上，打开激光器调节可调棱镜的旋钮，使得准直镜出射的光斑在近远处都可通过可变光阑的中心。

3．采用塑料多模光纤跳线连接2号可调棱镜支架中的7mm准直镜与功率

计探头，固定1号和2号可调棱镜支架之间的距离，调整可调棱镜支架的旋钮使得沿导轨方向移动可调棱镜支架使得功率计示数不发生变化。

4．旋转可调棱镜支架下Y向侧推平移台，观察功率计示数变化并记录位

移量和功率示数，拟合位移-功率曲线图，选择线性最好的那一段可作为实际唯一传感应用。

二、 实验结果

位移/mm 11.474 12.289 14.271 15.544 16.333 16.844 0.185 0.298 0.299 0.201 0.2功率/mw 0.327 17.546 18.256 19.521 20.351 三、 实验分析

97 0.4透射式位移传感曲线0.137 0.113 0.102 0.096

功率/mw0.30.20.100510位移/mm15如图，线性最好的一段（即16-18mm间）可作为实际传感应用。 与传统的位移传感器

实验一 金属箔氏应变片：单臂、半桥比较

一、实验目的：验证单臂、半桥的性能及相互之间关系。 二、所需单元和部件：直流稳压电源、差动放大器、电桥、F/V

头、双平衡梁、应变片、主、副电源。

表、测微

三、有关旋钮的初始位置：

档，差动放大器增益打到最大。

直流稳压电源打到±2V档，F/V表打到2V

四、实验步骤

（1）将差动放大器调零：用连线将差动放大器的正（＋）、负（－）、地短接。将差动放大器的输出端与F/V表的输入插口Vi 相连；开启主、副电源；调节差动放大器的增益到最大位置，然后调整差动放大器的调零旋钮使F/V表显示为零，关闭主、副电源。

（2）根据图１接线R1、R2、R3为电桥单元的固定电阻。R4为应变片；将稳压电源的切换开关置±4V档，F/V表置20V档。调节测微头脱离双平行梁，开启主、副电源，调节电桥平衡网络中的W1，使F/V表显示为零，然后将F/V表置2V档，再调电桥W1（慢慢地调），使F/V表显示为零。

图 1

（3）调整测微头使双平行梁处于水平位置(目测)，将直流稳压电源打到±4V档。选择适当的放大增益，然后调整电桥平衡电位器W1，使表头显示零(需预热几分钟表头才能稳定下来)。

（4）旋转测微头，使梁

大连理工大学

大 学 物 理 实 验 报 告

院（系） 材料学院 专业 材料物理 班级 0705 姓 名 童凌炜 学号 200767025 实验台号 实验时间 2009 年 03 月 06 日，第 二 周，星期 五 第 5-6 节

教师签字 成 绩

实验名称 电阻应变式传感器

教师评语

实验目的与要求：

1. 学习电阻应变式传感器的基本原理、 结构、 特性和使用方法 2. 测量比较几种应变式转换电路的输出特性和灵敏度 3. 了解温度变化对应变测试系统的影响和温度补偿方法

主要仪器设备：

CSY10A型传感器系统实验仪

实验原理和内容： 1. 应变效应

导体或半导体在外力的作用下发生机械变形时， 其阻值也会发生相应的变化， 成为应变效应。 电阻应变片的工作原理即是基于这种效应， 将本身受力形变时发生的阻值

钱钧传感器_06数字式传感器

传感器原理及应用

Principles and Applications of Transducer

机械与汽车工程学院

主讲：钱钧

电邮：qianjun@

地址：机械楼604室

2011年5月10日

钱钧传感器_06数字式传感器

传感器在汽车安全上的应用 沃尔沃XC60的城市安全系统

激光雷达，检测前方10m范围，车速

<30km/h

钱钧传感器_06数字式传感器

课前回顾

电介质

内部带电粒子因受原子、分子的内力或分子间的力约束，导致电荷只能在微观（如分子）范围内微小移动，即束缚电荷理想的电介质是绝缘体，内部无自由电荷（即可移动宏观距离的电荷）在外电场作用下能产生电极化（形成极化电荷）现象的物质统称为电介质

无极分子电介质：分子的正电荷中心与负电荷中心重合，如CO2有极分子电介质：分子的正电荷中心与负电荷中心不重合，如H2O 两类电介质

钱钧传感器_06数字式传感器

课前回顾

电偶极子

两个相距较近的等量异号点电荷+q与-q所组成的带电系统电偶极子中，电荷的电量与负、正电荷之间位移向量 G G的乘积

电偶极矩

p= q l

简称电矩，是矢量，反映电偶极子整体电性质的物理量单位体积中所有分子的电偶极矩的矢量和

电极化强度

传感器大作业

题 目： 光电式传感器 系 院： 信息工程学院 专 业： XXXXXXXXXX 班 级： XXXXXXXXXXXX

姓 名： 小王 学 号： 201000000

目录

光电式传感器............................................................................................................ 1 光电传感器内容 ....................................................................................................... 2

1.1 工作原理.............................................................................

毕 业 设 计（论 文）

题 目 基于电感测量无位置传感器

无刷电机实验研究

姓 名 学 号 所在学院 专业班级 指导教师 日 期

摘要

无传感器控制技术是无刷直流电机控制领域研究的热点。针对无刷直流电机在静止和低速状态下检测转子位置困难，提出了无刷直流电机采用无位置传感器控制策略时转子位置检测的一种新方法。基于定子电感是转子位置的函数，用该方法推导出三相无刷直流电动机在两相通电工作方式下的等效电感，并用简单的电子电路实现直流无刷电机无位置传感器的驱动控制。本文采用DSP 56F8346芯片对无位置传感器的无刷直流电动机控制系统进行了设计，并且进行了相应的系统硬件、软件设计。

关 键 词: 无刷直流电动机；无位置传感器；转子位置检测；电感

I

Abstract

Sensorless ontrol technology has been a hot rese

第4章磁电式传感器

磁电式传感器是通过磁电作用将被测量(如振动、位移、转速等)转换成电信号的一种传感器。磁电感应式传感器、霍尔式传感器都是磁电式传感器。磁电感应式传感器是利用导体和磁场发生相对运动产生感应电势的；霍尔式传感器为载流半导体在磁场中有电磁效应(霍尔效应)而输出电势的。它们原理并不完全相同，因此各有各的特点和应用范围。

4.1 霍尔式传感器本章要点

返回下页

4.1 霍尔式传感器

霍尔式传感器是利用霍尔元件基于霍尔效应原理而将被测量、如电流、磁场、位移、压力等转换成电动势输出的一种传感器。

?霍尔效应和霍尔元件材料?霍尔元件构造及测量电路?霍尔元件的主要技术指标?霍尔元件的补偿电路

?霍尔式传感器的应用举例

返回

上页

下页

4.1.1霍尔效应和霍尔元件材料

?

??

霍尔效应

现象：一个宽为b,厚为a的半导体处于磁场中，当通有电流时，其两端会产生电场——霍尔效应。

F??原因：洛仑兹力?fL?qv?B电场力??L

动态平衡

fE?qEHFE

EH是霍尔电场；UH是霍尔电势（电压）。且

??UHfL?fE ? qvB?qEH?qbUH? bvB返回

上页

下页

4.1.1霍尔效应和霍尔元件材料

dqII??navbe ? v?利用

dtneabIBU