电子系 实验报告封面
课程名称：传感器技术与应用 课程代码：LA3007 实验指导老师:任敬哲
实验报告名称：实验三 电涡流传感器实验
本实验报告包括以下几个内容：
一、实验(实践)目的 二、实验(实践)环境 三、实验(实践)原理 四、实验(实践)步骤 五、实验(实践)分析与总结 六、指导教师评语与评分
我申明，本报告内的实验已按要求完成，报告完全是由我个人完成，并没有抄袭行为。我已经保留了这份实验报告的副本。
申明人(签名):
学生姓名：
学号： 教学班： 递交日期：
实验题目 实验地点及组别 电涡流传感器标定和特性测试 实验时间 一、实验目的 1、目的 a) 理解电涡流传感器的原理； b) 了解电涡流传感器的工作性能； c) 了解被测体材料对涡流传感器性能的影响； d) 掌握电涡流传感器的应用。 二、实验环境 a) PC一台 b) SET-N传感器试验箱：电涡流传感器、涡流变换器、铁测片、F/V表、测微头、铝测片、振动台、示波器。 三、实验原理（实验所需基础知识） 利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量、 振动等转换成线圈自感量L或互感量M的变化, 再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出, 这种装置称为电感式传感器。 由法拉第电磁感应原理可知,一个块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作用切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭和的电流，这种电流叫电涡流，这种现象叫做电涡流效应, 根据电涡流效应制作的传感器称电涡流传感器。电涡流式传感器是利用电涡流效应，将非电量转换为阻抗的变化而进行测量的。 电涡流传感器由平面线圈和金属涡流片组成 ，当线圈中通以高频交变电流后，与其平行的金属片上产生电涡流，电涡流的大小影响线圈的阻抗Z，而涡流的大小与金属涡流片的电阻率、导磁率、厚度、温度以及线圈的距离X有关。当平面线圈、被测体（涡流片）、激励源已确定，并保持环境温度不变，阻抗Z只与X距离有关。将阻抗变化经涡流变换成电压V输出，则输出电压是距离X的单值函数。 四、实验步骤 1、 了解所需单元、部件在实验仪上的所在位置。 2、 装好传感器（传感器对准铁测片安装）和测微头。 3、 观察传感器的结构，它是一个扁平线圈。 4、 如图，用导线将传感器接入涡流变换器输入端，将输出端接至F/V表，电压表置于20V档，开启主电源。 1
5、 调节传感器的高度，使其与被测铁片接触，从此开始读数，记下示波器及电压表的数值，填入下表：建议每隔0.05mm读数，到线性严重变坏为止。 X（mm） 0 V(V) 0 0.05 0.1 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 -0.05 -0.09 -0.14 -0.20 -0.22 -0.23 -0.28 -0.40 可见，涡流传感器最大的特点是__ _ ___，传感器与被测体间有一个最佳初始工作点。这里采用的变换电路是一种_____ _ 。 6、 将原铁圆片换成铝和铝圆片。 7、 重复步骤5，结果填入下表（建议每隔0.05mm读数）： X（mm） 0 V铁(V) 0 0.05 0.1 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 V铝(V) -2.9 -2.87 -2.85 -2.83 -2.82 -2.83 -2.82 -2.81 -2.90 -0.05 -0.09 -0.14 -0.20 -0.22 -0.23 -0.28 -0.40 8、 根据所得结果，在同一座标纸上画出被测体为铝和铁的两条V-X曲线，并计算灵敏度与线性度，比较它们的线性范围和灵敏度。关闭主电源。 可见，这种电涡流式传感器在被测体不同时必须重新进行_____ ___工作。 9、 根据步骤5的结果，调整传感器的位置，使其处于线性范围的始点距离附近处（与被测体之间的距离为线性始端处附近，目测）。 10、 在平台中间逐步加上砝码，记录U、W值于下表中，并作出U-W曲线，计算灵敏度。 砝码重W(g) U(V) 0 20 40 60 80 100 11、 取下砝码，放上一未知重量之物品，根据实验标定曲线大致求出被称物的重量。 12、 实验完毕关闭主电源。 0-0.5-1-1.5-2-2.5-3-3.5V铁(mv)V铝(mv)00.050.10.150.20.250.30.350.40.45 2
五、实验结果、分析、总结 1、实验结果分析与总结（在此回答实验步骤中所有非填空问题） 2、思考题 ①形成电涡流必须具备哪两个条件？ 1、有交变磁场 2、导体处于交变磁场中 ②下图螺旋测微器的读数是：图（a） ；图（b） 。 图（a） 图（b） 六、实验教师评语及成绩： 实验报 告分数 教师签名： 批阅时间 年 月 日
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