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位移测控装置实验

发布时间:2021-11-12 02:45:11

『壹』 光纤位移传感器动态位移测试原理

光纤位移传感器原理

一:实验原理:
本实验仪中所用的为传光型光纤传感器,光纤在传感器中起到光的传输作用,因此是属于非功能性的光纤传感器。光纤传感器的两支多模光纤分别为光源发射及接收光强之用,其工作原理如图(22)所示。
光纤传感器工作特性曲线如图(23)所示。一般都选用线性范围较好的前坡为测试区域。

二:实验所需部件:
光纤、光电变换器、放大稳幅电路、红外发射及检测电路(光纤变换电路内)、反射物(电机叶面)、电压表.

三:实验步骤:
观察光纤结构:一支发射、另一支为接收的多模光纤为半圆形结构,光纤质量的优劣可通过对光照射观察光通量得出结论。
光电传感器内发射光源是近红外光,接收近红外信号后经稳幅及放大。判断光电变换器中两个安装孔位置具体为发射还是接收可采用如以下办法:
将光纤变换器电压输出端接电压表输入端,光电变换块四芯航空插头接入光纤变换器四芯插座,将双支光纤的其中一根插入光电变换块中的一孔,观察电压表输出情况。将接通电源的红外发光管靠近光纤探头,如VO端有电压输出则此孔为接收放大端,如单独插入另一孔,光纤探头靠近接通电源的红外光敏三极管,探测电路动作则说明此孔为红外光源发射。
将两根光纤均装入光电变换块,装入时注意不要过分用力,以免影响到变换块中光电管的位置。分别将光纤探头置于全暗无反射和对准较强光源的照射,光纤变换器输出电压应分别为零和最大值。

四:注意事项:
光纤三端面均经过精密光学抛光,其端面的光洁度直接会影响光源损耗的大小,需仔细保护。禁止使用硬物、尖锐物体碰触,遇脏可用镜头纸擦拭。如非必要,最好不要自行拆卸,观察光纤结构一定要在实验老师的指导下进行。

光纤传感器--------位移测试
一:实验所需部件:
光纤、光电变换块、光纤变换电路、电压表、反射片(电机叶片)、位移平台

二:实验步骤:
将光纤、光电变换块与光纤变换电路相连接,注意同一实验室如有多台光电传感器实验仪,由于光电变换块中的光电元件特性存在不一致,则光纤变换电路中的发射\接收放大电路的参数也不一致,故请做实验之前将光纤\光电变换块和实验仪对应编号,不要混用,以免影响正常实验。
光纤探头安装于位移平台的支架上用紧定螺丝固定,电机叶片对准光纤探头,注意保持两端面的平行。
尽量降低室内光照,移动位移平台使光纤探头紧贴反射面,此时变换电路输出电压Vo应约等于零。
旋动螺旋测微仪带动位移平台使光纤端面离开反射叶片,每旋转一圈(0.5毫米)记录Vo值,并将记录结果填入表格,作出距离X与电压值mv的关系曲线。
从测试结果可以看出,光纤位移传感器工作特性曲线如图(23)所示分为前坡Ⅰ和后坡Ⅱ。前坡Ⅰ范围较小,线性较好。后坡工作范围大但线性较差。因此平时用光纤位移传感器测试位移时一般采用前坡特性范围。根据实验结果试找出本实验仪的最佳工作点。(光纤端面距被测目标的距离)

光纤传感器---转速与振动测试
一:实验所需部件:
光纤、光电变换块、光纤变换电路、测速电机、电压/频率表、示波器

二:实验步骤:
光纤变换电路中Fo端输出为整形电路输出,它可以将光纤探头所测到脉动信号整形为标准的5VTTL电平输出,以供仪器中的数据采集卡计数之用。根据实验十二的结果,将光纤探头安装与距电机反射叶片最佳工作点处。
开启转速电机,调节转速,用示波器观察Vo端输出电压波形和经过整形的Fo端输出方波的波形,如Fo端无输出则可能是Vo端输出电压过高,可适当降低放大增益,直至FO端有方波输出为止。
用示波器或频率计读出电机的转速。
示波器探头接于光电变换器VO端,放大器增益置最大,根据实验十二结果,探头安装在距反射叶片的最佳工作点处。开启电源与旋转电机,调节示波器,以能稳定地观察输出波形为好。读出相邻输出波形峰值之差,根据位移测试标定结果,判断旋转电机叶片的抖动情况,得出电机转动是否平稳的结论。

三:注意事项:
测试电机叶片时输出电压峰值之差是比较小的,所以要特别注意背景光的影响。玺噱锥汰葡柔促汞瓯芭踵篪猾饷铪窗盗忮郯敞镆唯范湖袤撮难芸窆逻兜挝涫浅钲驮拐萸涂拈搬砀雪河辖喜竖痫柔皋铒栲急劐接琛究效操小炮

『贰』 位移传感器和光电门传感器和运动传感器有什么区别分别用在什么实验中

位移传感器又称为线性传感器,它分为电感式位移传感器,电容式位移传感器,光电式位移传感器,超声波式位移传感器,霍尔式位移传感器.
该位移传感器是一种属于金属感应的线性器件,接通电源后,在开关的感应面将产生一个交变磁场,当金属物体接近此感应面时,金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量,使振荡器输出幅度线性衰减,然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物体的目的。
该位移传感器具有无滑动触点,工作时不受灰尘等非金属因素的影响,并且低功耗,长寿命,可使用在各种恶劣条件下。位移传感器主要应用在自动化装备生产线对模拟量的智能控制。

光电门主要应用于计数,计时,测速等方面。工作原理是光照度改变使光敏电阻阻值的改变,而引起光敏电阻两端电压的改变。电压变化信号通过传感器传到计数器上计数计时。光电门一端有个线性光源,另一端有个光敏电阻,门中无物体阻挡时光照射到光敏电阻上。有光照时光敏电阻阻值减小,光敏电阻两端为低电压。当门中有物体阻挡时,光敏电阻受到光照度减小,电阻增大,光敏电阻两端为高电压。当光电门计数时,传感器将高低变化的信号传到计数器上,计数器进行计数。一次电压变化计数器计数一次。当计数器计时时,计数器获得高电压时计时开始,获得低电压时计时停止。测得时间为物体完全通过光电门的时间。光电门测速也是根据计时的原理。 光电门原理应用很广泛,现在已经不局限于门的形状,如点钞机,生产线计数器,光控路灯等。

运动传感器一般用于高中物理实验中,主要是靠发射红外线的装置发射红外线后经物体反射回来,再由红外线接收装置接收,往复测试,从中得出物体位移,与时间比值得到速度、加速度等。

『叁』 dis测位移,速度,加速度实验装置图,仪器名称

(1)“用DIS测变速直线运动瞬时速度”的实验装置图是D.
挡光片通过光内电门平均速容度代替滑块通过光电门的瞬时速度.
(2)“用DIS测定加速度”的实验装置图是C.
本实验采用了位移传感器,代替了打点计时器,用DIS可以测小车的加速度.
故答案为:(1)D; (2)C.

『肆』 光纤位移传感器实验影响测量精度的因素有哪些如何避免

干涉测量的微位移传感,这种传感器主要是通过被测量臂变化引起的干涉来测量变化量,量程很小都毫米级别的,不过精度可是非常高的一种检测方法,对于被测物要求主要还是环境稳定性的要求,温度振东等。还有反射式的光纤位移传感器,原理很多,但是对于光路要求比较高.

『伍』 用dis实验研究小车位移和时间关系时将位移传感器的什么部分固定在小车上什么

小 丙 C 】①只有来当砂和砂桶质量源远小于小车质量的时候,绳子的拉力才近似等于砂和砂桶的重力②(i)摩擦力不能忽略时 ,当a=0时,F=f,丙图(ii) 线中AB段明显偏离直线原因是钩码质量太大,钩码的重力不再近似等于绳子的拉力

『陆』 请问谁能推荐一些用于教学传感器实验设备给我

一、概述:
GY-155传感器与检测技术实验装置是本公司最新推出为传感器及相关学科的教学实验而开发的适应不同类别、不同层次的专业教学实验设备。可完成“传感器原理与应用”、“自动检测技术”、“工业自动化仪表与控制”、“非电量电测技术”“工程检测技术及应用”等课程的教学实验。为各高等院校、中专与职业技术学院等新建或扩建实验室,迅速开设实验课提供了理想的实验室设备。该设备为经济型的设备,为预算不宽裕的学校提供最适合的选择。

二、实验项目

实验 一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验
实验 二 金属箔式应变片——半桥性能实验
实验 三 金属箔式应变片——全桥性能实验
实验 四 金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验
实验 五 金属箔式应变片——温度影响实验
实验 六 直流全桥的应用——电子秤实验
实验 七 移相器实验
实验 八 相敏检波器实验
实验 九 交流信号激励的称重传感器实验
实验 十 差动变压器的性能实验
实验十 一 激励频率对差动变压器特性的影响实验
实验十 二 差动变压器零点残余电压补偿实验
实验十 三 差动变压器的应用——振动测量实验
实验十 四 电容式传感器的位移特性实验
实验十 五 电容传感器动态特性实验
实验十 六 直流激励时霍尔式传感器的位移特性实验
实验十 七 交流激励时霍尔式传感器的位移特性实验
实验十 八 霍尔式传感器振动测量实验*
实验十 九 霍尔式传感器的应用——电子秤实验
实验二 十 霍尔测速实验
实验二十一 磁电式转速传感器的测速实验
实验二十二 用磁电式传感器测量振动实验*
实验二十三 压电式传感器测量振动实验
实验二十四 电涡流传感器的位移特性实验
实验二十五 被测体材质对电涡流传感器的特性影响实验
实验二十六 被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响实验
实验二十七 电涡流传感器测量振动实验
实验二十八 电涡流传感器的应用——电子秤实验
实验二十九 电涡流传感器测转速实验*
实验三十 K、E型热电偶温度特性实验
实验三十一 热电偶冷端温度补偿实验*
实验三十二 光电转速传感器的转速测量实验
实验三十三 利用光电传感器测转速的其它方案*
实验三十四 光敏电阻演示实验
实验三十五 对酒精敏感的气敏传感器的原理实验
实验三十六 湿度传感器的实验
实验三十七 PN结温度传感器温度特性实验
实验三十八 负温热敏电阻温度特性实验
实验三十九 扩散硅压阻压力传感器的压力测量实验
实验 四 十 扩散硅压阻压力传感器差压测量实验*
实验四十一 光纤传感器的位移特性实验
实验四十二 光纤传感器测量振动实验
实验四十三 光纤传感器的测速实验
实验四十四 集成温度传感器的温度特性实验
实验四十五 pt100热电阻温度特性实验
实验四十六 Cu50热电阻温度特性实验
实验四十七 正温热敏电阻温度特性实验
实验四十八 热释电红外传感器特性实验
实验四十九 气体流量的测定*
实验五 十 硅光电池演示实验
实验五十一 超声波传感器测量距离实验
实验五十二 超声波传感器的运用*
实验五十三 PSD位置传感器测定位置实验
实验五十四 PSD位置传感器微振动测量实验
实验五十五 PSD位置传感器用于自动定位系统*
实验五十六 扭矩传感器的性能实验
实验五十七 扭矩传感器的不同形式*
实验五十八 CCD电荷耦合器件测定直径实验
实验五十九 光学系统对CCD测径系统的影响*
实验六 十 光栅传感器莫尔条纹的细分、计数实验

备注:带*号实验为思考实验,由学生自己动手组建。

三、产品特点:
1、实验用电设有漏电保护及熔丝短路保护,直流电源设置短路保护电路,可显示正常、故障状况。实验连接线采用新型连接线,弹性接触,接触电阻小。
2、传感器处理电路采用模块化设计。实验项目还可根据新产品的开发不断拓展。
3、传感器结构接近于工业检测传感器,有较高的精度,使实验内容更接近实际应用,及便于用计算机作实验的特性分析及控制。
4、从传感器、测量仪表、专用电源、温度源、气源、振动源、转动源、信号源、数据采集控制器到实验连接线等均配套齐全,其性能、精度及规格均密切结合实验的需要进行配套。
5、主控台功能分布采用分块式结构形式,布置合理,接线方便。面板示意、图线分明。传感器采用进口透明有机玻璃制作

四、技术参数
1. 输入电源:AC220V±5% 50±1Hz
2. 额定电流:≤5A
3. 相对温度:-5℃~40℃ 相对湿度:<75%(25℃)
4. 外形尺寸:长×宽×高=1450×700×1140 mm3

五、主控台性能指标
设备由主控台、处理电路模块、数据采集、传感器等构成
1、主控制屏
实验用电设有漏电保护及熔丝短路保护,直流电源设置短路保护电路。还提供:
(1)多路稳压直流电源
(2)信号源
(3)转动源控制
(4)等精度频率/转速表
(5)直流电压表
(6)温度源
(7)转动源
(8)振动源
(9)气源
(10)传感器固定架
(11)数据采集卡及处理软件

2、模块化处理电路
电桥电路
电荷放大器
电容变换器
涡流变换器
差动放大器
电压放大器
有移相器(Δφ±40°)
相敏检波器(0-360°C)
低通滤波器(FT≤35Hz)
SM-13超声位移传感器实验模块
SM-14扭矩传感器实验模块
SM-18硅光电池实验模块
SM-19光栅位移传感器实验模块

3、传感器

包括:电阻应变式传感器
差动变压器、
电容式传感器
霍尔式位移传感器
霍尔式转速传感器
磁电式传感器
压电式传感器
电涡流位移传感器
K型热电偶
E型热电偶
集成温度传感器
Pt100铂电阻
Cu50铜电阻
PN结温度传感器
正温热敏电阻
负温热敏电阻
光电转速传感器
光敏电阻
热释电传感器
扩散硅压力传感器
光纤位移传感器
气敏传感器
湿敏传感器
硅光电池
超声波位移传感器
PSD位置传感器
扭矩传感器
CCD电荷耦合器件
光栅位移传感器等29种传感器。

六、产品分类
各高校可根据实验内容的不同,本装置大致可分成以下三种规格:
GY-155A型传感器与测控技术实验装置(实验项目1-36,取消采集卡)(14种)9000.00
GY-155B型传感器与测控技术实验装置(实验项目1-43,取消采集卡)(18种)12000.00
GY-155C型传感器与测控技术实验装置(实验项目1-48)(23种)13500.00
GY-155D型传感器与测控技术实验装置(实验项目1-60)(29种)25000.00

学校也可根据具体要求自己选配或要求增加实验项目。

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