篇一 :南昌大学传感器实验报告四 霍尔式传感器的静态位移特性—直流激励

实验四霍尔式传感器的静态位移特性—直流激励

 一、实验目的

      了解霍尔式传感器的原理与特性。

 所需单元及部件

  霍尔片、磁路系统、电桥、差动放大器、V/F表、直流稳压电源,测微头、振动平台。

       有关旋钮的初始位置:差动放大器增益旋钮打到最小,电压表置2V档,直流稳压电源置2V档,主、副电源关闭。

  三、实验步骤

     (1)了解霍尔式传感器的结构及实验仪上的安装位置,熟悉实验面板上霍尔片的符号,霍尔片安装在实验仪的振动圃盘上,两个半圆永久磁钢固定在实验仪的顶板上,二者组合成霍尔式传感器。

     (2)开启主、副电源将差动放大器调零后,增益置接近最小,使得霍尔片在磁场中位移时V/F表读数明显变化,关闭主,副电源,根据图1接线,W1、r为电桥单元的直流电桥平衡网络。

 

(3)装好测微头,调节测微头与振动台吸合并使霍尔片置于半圆磁钢上下正中位置。

(4)开启主、副电源,调整W1使电压表指示为零。

(5)上下旋动测微头,记下电压表读数,建议每隔0.2mm读一个数,将读数填入下表:

作出V—X曲线,指出线性范围,求出灵敏度,关闭主、副电源。

    可见,本实验测出的实际上是磁场情况,它的线性越好,位移测量的线性度也越好,它的变化越陡,位移测量的灵敏度也越大。

(6)实验完毕,关闭主、副电源,各旋钮置初始位置。

四、实验数据及处理

                          VX曲线

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篇二 :直流激励时霍尔式传感器位移特性实验

安康学院电子与信息工程系实验报告

 

  直流激励时霍尔式传感器位移特性实验

一、实验目的:了解霍尔式传感器原理与应用。

二、基本原理:根据霍尔效应,霍尔电势UH=KHIB,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。

三、需用器件与单元:霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、直流源、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。

2、开启电源,调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置再调节RW1使数显表指示为零。

图5图5-1  霍尔传感器安装示意图

         

         

         

         

         

         

         

3、 

4、 

图5-2霍尔传感器位移——直流激励实验接线图

1、微头向轴向方向推进,每转动0.2mm记下一个读数,直到读数近似不变,将读数填入表5-1。

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篇三 :直流激励时霍尔传感器位移特性实验

华南师范大学实验报告

实验项目:直流激励时霍尔传感器位移特性实验

一、实验目的:

了解霍尔式传感器原理与应用。

二、基本原理:

金属或半导体薄片置于磁场中,当有电流流过时,在垂直于磁场和电流的方向上将产生电动势,这种物理现象称为霍尔效应。具有这种效应的元件成为霍尔元件,根据霍尔效应,霍尔电势UH=KHIB,当保持霍尔元件的控制电流恒定,而使霍尔元件在一个均匀梯度的磁场中沿水平方向移动,则输出的霍尔电动势为,式中k—位移传感器的灵敏度。这样它就可以用来测量位移。霍尔电动势的极性表示了元件的方向。磁场梯度越大,灵敏度越高;磁场梯度越均匀,输出线性度就越好。

三、需用器件与单元:

霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、±15V直流电源、测微头、数显单元。

四、实验步骤:

1、将霍尔传感器安装在霍尔传感器实验模块上,将传感器引线插头插入实验模板的插座中,实验板的连接线按图9-1进行。1、3为电源±5V,2、4为输出。

2、开启电源,调节测微头使霍尔片大致在磁铁中间位置,再调节Rw1使数显表指示为零。

图9-1   直流激励时霍尔传感器位移实验接线图

3、测微头往轴向方向推进,每转动0.2mm记下一个读数,直到读数近似不变,将读数填入表9-1。

表9-1

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。

五、实验注意事项:

1、对传感器要轻拿轻放,绝不可掉到地上。

2、不要将霍尔传感器的激励电压错接成±15V,否则将可能烧毁霍尔元件。

六、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?

答:本人认为应该是实际的输入、输出与拟合的理想的直线的偏离程度的变化,当X不同的时候,实际的输出值与根据拟合直线得到的数值的偏离值是不相同的。

七、实验报告要求:

1、整理实验数据,根据所得得实验数据做出传感器的特性曲线。

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篇四 :线性霍尔传感器位移特性实验

        

学生姓名:聂英豪           号:2012079150013            指导教师:詹惠琴

实验地点:主楼c2-108                 

实验室名称:传感器实验室                               

实验项目名称:实验八   线性霍尔传感器位移特性实验

实验学时:2

实验目的:了解霍尔式传感器原理与应用。

实验原理及内容:

在半导体薄片两端通以控制电流I、并在薄片的垂直方向施加磁场强度为B的磁场,那么在垂直于电流和磁场的方向上将产生电势UH(称为霍尔电势或霍尔电压)。这种现象称为霍尔效应。

霍尔位移实验原理

(a)工作原理                            (b)实验电路原理

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篇五 :实验十四 交流激励时霍尔式传感器位移特性实验

汕  头 大 学  实  验  报  告


学院: 工学院     系:    电子系   专业: 通信工程    年级:    2008                成绩:
姓名: 黄兰凤     学号: 08142013    合作者:植碧彬 实验时间: 2010//12/3   指导教师签字:    

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实验十四交流激励时霍尔式传感器位移特性实验

一,实验目的

了解交流激励时霍尔式传感器的特性。

二,实验器件

主机箱,霍尔传感器实验模板,霍尔传感器,测微头,移相器,相敏检波器,低通滤波器,双踪示波器。

三,基本原理

根据霍尔效应,霍尔电势,当霍尔元件处在梯度磁场中运动时,它的电动势发生变化,利用这一特性进行位移测量。

四, 实验内容

交流激励时输出电压和位移数据:

交流激励时霍尔式传感器位移特性实验,初始位移:8mm

6.jpg

计算1mm,2mm,3mm,4mm不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。

五,思考题

1, 查阅资料,列举一些霍尔传感器的应用实例。

解:位移测量 ,简易磁场强度计 ,用做开关。

2, 查阅资料,结合以上实验,说明直流激励和交流激励时霍尔传感器进行位移测量的特点,并比较直流激励和交流激励时霍尔传感器的灵敏度和非线性误差。

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篇六 :直流激励时接触式霍尔位移传感器特性实验

    实验三 直流激励时接触式霍尔位移传感器特性实验

一、实验目的

了解霍尔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、电源±15V、测微头、数显单元。

四、实验步骤

 1、将霍尔传感器按图8-1 安装。霍尔传感器与实验模板的连接按图8-2进行。①、③为电源±4V(或单元5V),②、④为输出,R1与④之间可暂时不接。

图8-1 霍尔传感器安装示意图

2、开启电源,接入±15V电源,将微测头旋至10mm处,左右移动微测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螺钉,接入R1与④之间的连线,调节Rw2使数显表指示为零(数显表置2V档)。

                       图8-2 霍尔传感器与实验模板连线图

  

3、旋转微测头,每转动0.5mm记下数字电压表读数,并将读数填入表8-1中,将测微头回到10mm处,反向旋转测微头,重复实验过程,填入表8-1中。

五、实验结果分析与处理

1、  记录数显表数值如下:

表3-1:霍尔传感器位移量与输出电压的关系:

2、由数据绘出霍尔传感器位移量与输出电压特性曲线如下

    图8-3  霍尔传感器位移量与输出电压特性曲线

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篇七 :实验二 直流激励时霍尔式传感器位移特性实验

  直流激励时霍尔式传感器位移特性实验

一、实验目的:了解霍尔式传感器原理与应用。

二、基本原理:根据霍尔效应,霍尔电势UH=KHIB,当霍尔元件处在梯度磁场中运动时,它的电势会发生变化,利用这一性质可以进行位移测量。

三、需用器件与单元:主机箱、霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、测微头。

四、实验步骤:

附:测微头的组成与使用


测微头组成和读数如图3—1

测微头读数图

图3—1测位头组成与读数

测微头组成: 测微头由不可动部分安装套、轴套和可动部分测杆、微分筒、微调钮组成。

测微头读数与使用:测微头的安装套便于在支架座上固定安装,轴套上的主尺有两排刻度线,标有数字的是整毫米刻线(1mm/格),另一排是半毫米刻线(0.5mm/格);微分筒前部圆周表面上刻有50等分的刻线(0.01mm/格)。

用手旋转微分筒或微调钮时,测杆就沿轴线方向进退。微分筒每转过1格,测杆沿轴方向移动微小位移0.01毫米,这也叫测微头的分度值。

测微头的读数方法是先读轴套主尺上露出的刻度数值,注意半毫米刻线;再读与主尺横线对准微分筒上的数值、可以估读1/10分度,如图3—1甲读数为3.678mm,不是3.178mm;遇到微分筒边缘前端与主尺上某条刻线重合时,应看微分筒的示值是否过零,如图3—1乙已过零则读2.514mm;如图3—1丙未过零,则不应读为2mm,读数应为1.980mm。

测微头使用:测微头在实验中是用来产生位移并指示出位移量的工具。一般测微头在使用前,首先转动微分筒到10mm处(为了保留测杆轴向前、后位移的余量),再将测微头轴套上的主尺横线面向自己安装到专用支架座上,移动测微头的安装套(测微头整体移动)使测杆与被测体连接并使被测体处于合适位置(视具体实验而定)时再拧紧支架座上的紧固螺钉。当转动测微头的微分筒时,被测体就会随测杆而位移。

1、霍尔传感器和测微头的安装、使用参阅实验九。按图3-2示意图接线(实验模板的输出VO1接主机箱电压表的Vin),将主机箱上的电压表量程(显示选择)开关打到2v档。

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篇八 :传感器实验报告

实验七  电容式传感器位移实验

实验数据

实验曲线

系统灵敏度 S=10.274 mv/cm

在曲线的线性部分,非线性误差  δ=4.98%

思考题

试设计利用ε的变化测谷物湿度的传感器原理及结构,并叙述一下在此设计中应考虑哪些因素?

解:

由于是测谷物的湿度的,当此传感器放在谷物里面时,根据谷物的呼吸作用,用传感器检测呼吸作用的水分程度,从而判断出谷物的湿度,当电容的S与D为恒定值时C=f(ε),稻谷的含水率不同,介电常数也不同,可确定谷物含水率,传感器为两个板,谷物从传感器之间穿过。

在设计过程中应考虑:感应器是否于谷物接触的充分、谷物是否均匀的从传感器之间穿过,而且要注意直板传感器的边缘效应。

实验八 直流激励时霍尔式传感器位移特性实验

实验数据

实验曲线

系统灵敏度 S=0.5463 mv/cm

当位移量在(-2,2)mm内时,非线性误差δ=11.6%

当位移量在(-5,5)mm内时,非线性误差δ=14.5%

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?

解:

由霍尔传感器的工作原理可知,U=KIB;即霍尔元件实际感应的是所在位置的磁场强度B的大小。实验中,霍尔元件位移的线性度实际上反映了空间磁场的线性分布,揭示了元件测量处磁场的线性分布。

实验九 电涡流传感器位移实验

实验数据

实验曲线

当量程为1mm时,灵敏度S=2.4328v/mm

非线性误差δ=5.63%

当量程为3mm时,灵敏度S=2.4330v/mm

非线性误差δ=2.07%

当量程为5mm时,灵敏度S=1.6280v/mm

非线性误差δ=20.64%

思考题

1、  电涡流传感器的量程与哪些因素有关,如果需要测量±5mm 的量程应如何设计传感器?

解:

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