传感器测速性能比较实验

磁电式转速传感器测转速实验本文主要介绍磁电式转速传感器的工作原理及其在转速测量中的应用。

通过实验验证它的测速精度，并探究其各种测速原理。

一、磁电式转速传感器的工作原理磁电式转速传感器是一种测量转速的传感器，它利用磁电效应实现测量。

磁电效应是指物质受到磁场作用后，会产生电压或电流变化的现象。

磁电式转速传感器利用磁场作用于旋转铁芯时，感应出的磁场信号，然后将这个信号转化成电信号，从而测量转速。

磁电式传感器主要是由磁场发生装置和信号处理电路组成。

其中磁场发生装置中通常包括磁铁和磁性材料，而信号处理电路包括放大电路、滤波电路和信号采集电路等。

磁电式传感器通过磁场感应出的电压信号，可以测量旋转体的转速。

磁电式转速传感器是一种广泛应用于测量转速的传感器。

它通常被用于汽车、摩托车、机床、船舶、电机、风力发电等领域中的转速测量。

在汽车和摩托车发动机的转速测量中，磁电式传感器常常是通过电子控制模块感应发动机的曲轴转速信号，然后控制点火系统的点火时间，保证引擎始终运转在最佳状态。

在机械系统中，磁电式传感器被广泛应用于螺纹切削加工机床、数控机床、切削机床、磨削机床等精密加工设备的转速测量中。

磁电式传感器由于其测量精度高、探测范围广、安装简单等优点，可广泛应用于各种机械系统的转速测量中。

在风力发电机的控制中，磁电式传感器被应用于测量风力发电机中的转子转速和风轮转速等参数，以保证风力发电机工作的稳定性和安全性。

1、实验目的2、实验器材磁电式转速传感器、旋转体、气缸等。

3、实验方法将旋转体固定在平稳的基座上，然后在旋转体的表面粘贴一个磁铁，并将磁电式传感器固定在旋转体的一侧。

然后将旋转体旋转起来，使磁铁经过磁电式传感器，记录下磁电式传感器测量到的电信号。

通过多次测试，得出磁电式传感器感应的信号的方波峰值时间周期，并计算出转速。

最后，通过计算得出磁电式传感器的测速精度。

4、实验结果通过实验得出磁电式转速传感器的测速精度达到了0.1%。

传感器与检测技术实验报告一、实验目的本次实验旨在深入了解传感器与检测技术的基本原理和应用，通过实际操作和数据测量，掌握常见传感器的特性和检测方法，培养我们的实践能力和解决问题的思维。

二、实验设备与材料1、传感器实验箱，包含各类常见传感器，如电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、光电式传感器等。

2、数字万用表、示波器。

3、实验连接导线若干。

三、实验原理1、电阻式传感器电阻式传感器是将被测量的变化转换为电阻值的变化。

常见的有应变式电阻传感器和热敏电阻传感器。

应变式电阻传感器基于电阻应变效应，当受到外力作用时，其电阻丝发生形变，从而导致电阻值的变化；热敏电阻传感器则根据温度的变化改变自身电阻值。

2、电容式传感器电容式传感器是将被测量的变化转换为电容值的变化。

主要有变极距型、变面积型和变介质型电容传感器。

其工作原理基于电容的定义式 C ＝εS/d，其中ε 为介质的介电常数，S 为两极板的相对面积，d 为两极板间的距离。

3、电感式传感器电感式传感器是利用电磁感应原理将被测量转换为电感量的变化。

包括自感式和互感式传感器。

自感式传感器通过改变线圈的自感系数来反映被测量；互感式传感器则是根据互感系数的变化进行测量。

4、光电式传感器光电式传感器是把被测量的变化转换成光信号的变化，然后通过光电元件转换成电信号。

常见的有光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管等。

四、实验内容与步骤1、电阻式传感器实验（1）连接应变式电阻传感器到实验电路，施加不同的外力，用数字万用表测量电阻值的变化，并记录数据。

（2）将热敏电阻传感器接入电路，改变环境温度，测量电阻值，绘制温度电阻曲线。

2、电容式传感器实验（1）分别连接变极距型、变面积型和变介质型电容传感器到实验电路，改变相应的参数，如极距、面积或介质，用示波器观察输出电压的变化。

（2）记录不同参数下的输出电压值，分析电容值与输出电压的关系。

3、电感式传感器实验（1）连接自感式传感器，改变磁芯位置或气隙大小，测量电感值的变化。

传感器测速实验报告院系：班级：、小组：组员：日期：2013年4月20日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、基本原理利用霍尔效应表达式：U H=K H IB，当被测圆盘上装有N只磁性体时，圆盘每转一周磁场就变化N次。

每转一周霍尔电势就同频率相应变化，输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转物的转速。

本实验采用3144E开关型霍尔传感器，当转盘上的磁钢转到传感器正下方时，传感器输出低电平，反之输出高电平三、需用器件与单元霍尔转速传感器、直流电源+5V，转动源2~24V、转动源电源、转速测量部分。

四、实验步骤1、根据下图所示，将霍尔转速传感器装于转动源的传感器调节支架上，调节探头对准转盘内的磁钢。

图9-1 霍尔转速传感器安装示意图2、将+15V直流电源加于霍尔转速器的电源输入端，红（+）、黑（ ），不能接错。

3、将霍尔传感器的输出端插入数显单元F，用来测它的转速。

4、将转速调解中的转速电源引到转动源的电源插孔。

5、将数显表上的转速/频率表波段开关拨到转速档，此时数显表指示电机的转速。

6、调节电压使转速变化，观察数显表转速显示的变化，并记录此刻的转速值。

五、实验结果分析与处理1、记录频率计输出频率数值如下表所示：电压（V) 4 5 8 10 15 20 转速（转/分）0 544 930 1245 1810 2264 由以上数据可得：电压的值越大，电机的转速就越快。

六、思考题1、利用霍尔元件测转速，在测量上是否有所限制？答：有，测量速度不能过慢，因为磁感应强度发生变化的周期过长，大于读取脉冲信号的电路的工作周期，就会导致计数错误。

2、本实验装置上用了十二只磁钢，能否只用一只磁钢？答：如果霍尔是单极的，可以只用一只磁钢，但可靠性和精度会差一些；如果霍尔是双极的，那么必须要有一组分别为n/s极的磁钢去开启关断它，那么至少要两只磁钢。

实验二十一 磁电式传感器转速测量实验一、 实验目的：了解磁电式测量转速的原理； 二、需用器件与单元：磁电传感器、转动调节2-24V ，转动源单元。

传感器与检测技术实验报告学院专业班级学号姓名实验目录实验一金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验 (3)实验二电容式传感器的位移实验 (8)实验三直流激励时霍尔式传感器位移特性实验 (9)实验四磁电式转速传感器测速实验 (11)实验五压电式传感器测振动实验 (12)实验六计算修正法热电偶测温电路 (13)实验一金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验一、实验目的：了解金属箔式应变片的应变效应，单臂、半桥、全桥工作原理和性能比较。

二、基本原理：电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为：ΔR／R＝Kε式中：ΔR／R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数,ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化。

金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转换被测部位受力状态变化。

电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。

对单臂电桥输出电压 Uo1= EKε/4；对于半桥不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边，电桥输出灵敏度提高，非线性得到改善。

当应变片阻值和应变量相同时，其桥路输出电压UO2＝EKε／2；对于全桥测量电路中，将受力方向相同的两应变片接入电桥对边，相反的应变片接入电桥邻边。

当应变片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4时，其桥路输出电压U03＝KEε。

其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温度误差均得到改善。

应变片电桥性能试验原理图如下图所示：三、需用器件与单元：主机箱(±4V、±15V、电压表)、应变式传感器实验模板、托盘、砝码、4位数显万用表（自备）。

图1 应变片单臂电桥性能实验安装、接线示意图四、实验步骤：单臂：应变传感器实验模板说明：实验模板中的R1、R2、R3、R4为应变片，没有文字标记的5个电阻符号下面是空的，其中4个组成电桥模型是为实验者组成电桥方便而设，图中的粗黑曲线表示连接线。

一、实验目的1. 了解传感器的基本原理和检测方法。

2. 掌握不同类型传感器的应用和特性。

3. 通过实验，验证传感器检测的准确性和可靠性。

4. 培养动手能力和分析问题的能力。

二、实验原理传感器是将物理量、化学量、生物量等非电学量转换为电学量的装置。

本实验主要涉及以下几种传感器：1. 电阻应变式传感器：利用应变片将应变转换为电阻变化，从而测量应变。

2. 电感式传感器：利用线圈的自感或互感变化，将物理量转换为电感变化，从而测量物理量。

3. 电容传感器：利用电容的变化，将物理量转换为电容变化，从而测量物理量。

4. 压电式传感器：利用压电效应，将物理量转换为电荷变化，从而测量物理量。

三、实验仪器与设备1. 电阻应变式传感器实验装置2. 电感式传感器实验装置3. 电容传感器实验装置4. 压电式传感器实验装置5. 数字万用表6. 示波器7. 信号发生器8. 振动台四、实验步骤1. 电阻应变式传感器实验（1）连接实验装置，确保电路连接正确。

（2）调整信号发生器输出频率和幅度，使振动台产生一定频率和幅度的振动。

（3）观察数字万用表和示波器显示的应变值和电压值。

（4）分析应变值和电压值之间的关系，验证电阻应变式传感器的检测原理。

2. 电感式传感器实验（1）连接实验装置，确保电路连接正确。

（2）调整信号发生器输出频率和幅度，使振动台产生一定频率和幅度的振动。

（3）观察数字万用表和示波器显示的电感值和电压值。

（4）分析电感值和电压值之间的关系，验证电感式传感器的检测原理。

3. 电容传感器实验（1）连接实验装置，确保电路连接正确。

（2）调整信号发生器输出频率和幅度，使振动台产生一定频率和幅度的振动。

（3）观察数字万用表和示波器显示的电容值和电压值。

（4）分析电容值和电压值之间的关系，验证电容传感器检测原理。

4. 压电式传感器实验（1）连接实验装置，确保电路连接正确。

（2）调整信号发生器输出频率和幅度，使振动台产生一定频率和幅度的振动。

霍尔测速设计实验报告1. 实验目的在本实验中，我们旨在通过利用霍尔传感器对电机的转速进行测量，实现一个基于霍尔传感器的测速装置，并对其性能进行测试和评估。

2. 实验器材和装置- 霍尔传感器x1- 电机x1- Arduino开发板x1- 面包板x1- 连线和其他辅助器材3. 实验原理霍尔传感器是一种能够检测磁场存在和变化的电子元器件，其原理基于霍尔效应。

当通过一个电流在霍尔元件上流动时，如果这个电流和一个垂直磁场共线，那么产生的侧边电势差（Hall电压）与磁场强度成正比。

基于这个原理，我们可以将霍尔传感器放置在旋转的电机附近，通过检测霍尔电压的变化来确定电机的转速。

4. 实验步骤1. 将霍尔传感器连接到Arduino开发板的数字引脚。

2. 将电机与Arduino开发板连接，确保其旋转轴与霍尔传感器附近。

3. 编写Arduino代码，以读取霍尔传感器的数字信号。

4. 设置一定的时间间隔，在每个时间段内读取霍尔传感器的数值，并根据数值变化计算电机的转速。

5. 运行代码，并通过串口监视器输出转速信息。

5. 实验结果在实验中，我们成功地实现了基于霍尔传感器的测速装置。

通过监测霍尔传感器的数字输出，我们能够准确地计算出电机的转速。

表格中列出了不同电压下的电机转速测量结果：电压(V) 转速(rpm)-3.0 1004.5 1506.0 2007.5 2509.0 300我们还绘制了一个转速-电压曲线图，以更直观地展示电机转速与输入电压之间的关系。

根据实验结果，我们可以看出电机的转速与输入电压是呈线性关系的，这也验证了我们所使用的测速装置的准确性和可靠性。

6. 实验总结通过本次实验，我们成功地设计了一个基于霍尔传感器的测速装置，并对其进行了测试和评估。

实验结果表明，我们所设计的装置能够准确地测量电机转速，并与输入电压呈线性关系。

这说明我们所选用的霍尔传感器和测速算法是可行的。

一、实训名称：测速传感器实训二、实训目的：1. 理解测速传感器的工作原理及功能。

2. 掌握测速传感器的安装、调试和故障排除方法。

3. 提高动手操作能力和实际应用能力。

三、实训时间：____年__月__日至____年__月__日四、实训地点：____实验室五、实训设备：1. 测速传感器：型号____，品牌____。

2. 电机：型号____，品牌____。

3. 信号采集器：型号____，品牌____。

4. 连接线：若干。

5. 电脑：一台。

六、实训内容：1. 测速传感器原理及功能介绍2. 测速传感器安装与调试3. 信号采集与处理4. 测速系统故障排除5. 实验数据分析与结果讨论七、实训过程：1. 测速传感器原理及功能介绍（1）介绍测速传感器的工作原理及分类；（2）讲解测速传感器在各个领域的应用；（3）展示测速传感器的结构及特点。

2. 测速传感器安装与调试（1）根据电机型号和测速传感器规格，选择合适的安装位置；（2）按照说明书进行测速传感器的安装；（3）连接测速传感器与信号采集器；（4）对测速传感器进行调试，确保其正常工作。

3. 信号采集与处理（1）使用信号采集器采集测速传感器的脉冲信号；（2）将采集到的信号传输至电脑，进行数据记录和分析；（3）对采集到的信号进行滤波、放大等处理，提高信号质量。

4. 测速系统故障排除（1）分析测速系统可能出现的故障原因；（2）根据故障现象，进行故障排除；（3）总结故障排除经验，提高故障处理能力。

5. 实验数据分析与结果讨论（1）对实验数据进行整理和分析；（2）与理论值进行对比，评估测速传感器的性能；（3）讨论实验结果，分析实验过程中的不足之处，提出改进措施。

八、实训成果：1. 掌握测速传感器的工作原理及功能；2. 熟悉测速传感器的安装、调试和故障排除方法；3. 提高动手操作能力和实际应用能力；4. 完成实验报告，总结实验过程中的收获与不足。

九、实训心得：通过本次实训，我对测速传感器有了更深入的了解，掌握了其工作原理、安装调试及故障排除方法。

测速传感器实验报告系别:电子通信工程系班级:应电113班组号:第三组组员工作分配情况:连接电路:苏芳(110415248)记录数据:魏莹莹(110415216)分析数据:康书娟(110415237)拍照人员:刘素芳(110415238)实习报告:李颂(110415218)实习报告:李源(110415210)检查电路:王德福(110415215) 2013年4月20日磁电式传感器、光纤式传感器、光电传感器、霍尔传感器在测速方面的对比实验一. 实验目的1.了解磁电式传感器、光纤式传感器、光电传感器、霍尔传感器的结构及其特点;2.掌握磁电式传感器、光纤式传感器、光电传感器、霍尔传感器测量转速的方法;3.掌握磁电式传感器、光纤式传感器、光电传感器、霍尔传感器的实际应用.二. 实验仪器设备1.实训台、磁电式传感器、光纤式传感器、光电传感器、霍尔传感器、及其对应的测量模块、导线、万用表、电压表、示波器、电流表. 霍尔转速传感器、直流电源+5V，转动源2~24V、转动源电源、转速测量部分三. 实验基本原理利用不同的传感器的特性,把圆盘的转速转换成为电信号,通过对电信号的频率和电压的测量就能根据相应的公式计算出圆盘的转速.丛而达到测量转速的目的.四. 实验内容及步骤1.磁电式传感器测速电路基于电磁式感应原理,N匝线圈在磁场中的磁通变化时,线圈中感应电势的变化,因此当转盘上嵌入N个磁铁时,每转一周线圈感应电势产生N次变化,通过放大,整形和计数等电路即可测量转速.2.光纤式测速传感器测速时,光源发出的光由发射光纤传输并投射到反射镜片的表面,反射后由接收光纤接收至光敏元件,当反射片随转盘转动位置发生变化.其变化周期即为转动周期,由此可测量转动速度.3.光电传感器测速时,光源发出的光由发射光纤传输并投投射到反射镜片的表面,反射后由接收光纤接收至光敏元件,当反射片随转盘转动位置发生变化.其变化周期即为转动周期,由此可测量转动速度.4.霍尔式传感器测速电路实验利用霍尔效应的表达式,当被测圆盘上装上N只磁性体时,圆盘每转一周磁场就变化N次.每转一周霍尔电势就同频率相应变化,输出电势通过放大\整形和计数电路就可以测量被测旋转物的转速.五.电路连接图如下图所示:五.实验内容及步骤六. 实验小结：通过本次试验，我们了解了霍尔式传感器、磁电式传感器、光纤式传感器和光电式传感器的实验原理和它们之间的区别，并知道如何去使用它，意识到了团队合作的重要性，更激发了我们对传感器的更深层次的学习.。

实验5 光电传感器（反射型）测转速实验实验目的：1.了解光电传感器测转速的原理及运用；2.了解光电池的光照特性，熟悉其应用。

3. 了解光敏电阻的光照特性和伏安特性。

基本原理：1.光电传感器由红外发射二极管、红外接收管、达林顿输出管及波形整形组成。

发射管发射红外光经电机反射面反射，接收管接收到反射信号，经放大，波形整形输出方波，再经F/V 转换测出频率。

2. 在光照作用下，由于元件内部产生的势垒作用，在结合部使光激发的电子空穴分离，电子与空穴分别向相反方向移动而产生电势的现象称为光伏效应。

硅光电池就是利用这一效应制成的光电探测器件。

3. 在光线的作用下，电子吸收光子的能量从键合状态过渡到自由状态，引起电导率的变化，这种现象称为光电导效应。

光电导效应是半导体材料的一种体效应。

光照愈强，器件自身的电阻愈小。

基于这种效应的光电器件称光敏电阻。

光敏电阻无极性，其工作特性与入射光光强、波长和外加电压有关。

所需单元及部件：电机控制单元、小电机、F/V 表、光电传感器、＋5V 电源、可调±2V －±10V 直流稳压电源、主副电源、示波器；硅光电池、直流稳压电源、数字电压表；光敏电阻、直流稳压电源、电桥平衡网络中W1电位器、F/V 表。

实验步骤（一）：光电传感器测转速实验图1 测速电路图1.在传感器的安装顶板上，拧松小电机前面的轴套的调节螺钉，连轴拆去电涡流传感器，换上光电传感器。

将光电传感器控头对准小电机上小的白圆圈（反射面），调节传感器高度，离反射面2mm —3mm 为宜。

2.传感器的三根引线分别接入传感器安装顶板上的三个插孔中（红色接＋2V ，黑色接地，兰色接Vo ）。

再把Vo 和地接入数显表（F/V 表）的Vi 和地口。

3.合上主、副电源，将可调整±2V －±10V 的直流稳压电源的切换开关切换到±4V ，在电机控制单元的V ＋处接入＋4V 电压，调节转速旋钮使电机转动。

第1篇一、实验背景随着科技的飞速发展，传感器技术在各个领域都得到了广泛的应用。

传感器作为一种将非电学量转换为电学量的装置，对于信息采集、处理和控制具有至关重要的作用。

本实验旨在通过一系列传感器实验，加深对传感器基本原理、工作原理和应用领域的理解。

二、实验目的1. 了解传感器的定义、分类和基本原理。

2. 掌握常见传感器的结构、工作原理和特性参数。

3. 熟悉传感器在信息采集、处理和控制中的应用。

4. 培养动手操作能力和分析问题、解决问题的能力。

三、实验内容本次实验共分为以下几个部分：1. 压电式传感器实验- 实验目的：了解压电式传感器的测量振动的原理和方法。

- 实验原理：压电式传感器由惯性质量块和受压的压电片等组成。

工作时传感器感受与试件相同频率的振动，质量块便有正比于加速度的交变力作用在晶片上，由于压电效应，压电晶片上产生正比于运动加速度的表面电荷。

- 实验步骤：1. 将压电传感器装在振动台面上。

2. 将低频振荡器信号接入到台面三源板振动源的激励源插孔。

3. 将压电传感器输出两端插入到压电传感器实验模板两输入端，与传感器外壳相连的接线端接地，另一端接R1。

将压电传感器实验模板电路输出端Vo1，接R6。

将压电传感器实验模板电路输出端V02，接入低通滤波器输入端Vi，低通滤波器输出V0与示波器相连。

4. 合上主控箱电源开关，调节低频振荡器的频率和幅度旋钮使振动台振动，观察示波器波形。

5. 改变低频振荡器的频率，观察输出波形变化。

2. 电涡流传感器位移特性实验- 实验目的：了解电涡流传感器测位移的原理和方法。

- 实验原理：电涡流传感器利用电磁感应原理，当传感器靠近被测物体时，在物体表面产生涡流，通过检测涡流的变化来测量物体的位移。

- 实验步骤：1. 将电涡流传感器安装在实验平台上。

2. 调整传感器与被测物体的距离，观察示波器波形变化。

3. 改变被测物体的位移，观察示波器波形变化。

3. 光纤式传感器测量振动实验- 实验目的：了解光纤传感器动态位移性能。