磁电式及压电式传感器实验(2011版)

第1篇一、实验目的1. 理解传感器的基本原理及其在实际应用中的重要性。

2. 掌握传感器实验仪的使用方法，包括仪器操作、数据采集和分析。

3. 通过实验验证不同类型传感器的性能和特点。

4. 学习传感器在实际工程中的应用和调试方法。

二、实验原理传感器是一种能够将物理量（如温度、压力、光强等）转换为电信号的装置。

本实验所使用的传感器实验仪包括热电偶、压电式传感器、电感式传感器等，它们分别基于不同的物理原理进行信号转换。

1. 热电偶传感器：利用塞贝克效应，两种不同金属的接触界面会产生电动势，该电动势与温度差成正比。

2. 压电式传感器：利用压电效应，当晶体受到机械振动时，会产生电荷。

3. 电感式传感器：利用电磁感应原理，当线圈中的磁通量发生变化时，会产生感应电动势。

三、实验仪器与设备1. 传感器实验仪2. 热电偶传感器3. 压电式传感器4. 电感式传感器5. 示波器6. 数据采集卡7. 电脑四、实验内容与步骤1. 热电偶传感器实验- 将热电偶传感器与实验仪连接，设置实验参数。

- 对比不同温度下的热电偶输出电压，绘制特性曲线。

- 分析热电偶传感器的线性度、灵敏度等性能指标。

2. 压电式传感器实验- 将压电式传感器与实验仪连接，设置实验参数。

- 通过振动台产生振动，观察压电式传感器的输出电荷量。

- 分析压电式传感器的灵敏度、频率响应等性能指标。

3. 电感式传感器实验- 将电感式传感器与实验仪连接，设置实验参数。

- 通过移动衔铁，观察电感式传感器的输出电压变化。

- 分析电感式传感器的线性度、灵敏度等性能指标。

五、实验结果与分析1. 热电偶传感器实验- 实验结果：绘制了热电偶传感器的特性曲线，曲线呈现良好的线性关系。

- 分析：热电偶传感器具有较好的线性度，灵敏度较高，适用于温度测量。

2. 压电式传感器实验- 实验结果：压电式传感器输出电荷量与振动加速度成正比。

- 分析：压电式传感器具有较高的灵敏度，适用于振动测量。

磁电式传感器转速测量实验报告一．磁电式转速传感器的工作原理与特点磁电式传感器是利用电磁感应原理，将输入运动速度变换成感应电势输出的传感器，属于非接触式转速测量仪表。

它不需要辅助电源，就能把被测对象的机械能转换成易于测量的电信号。

可用于表面有缝隙的物体转速测量，有很好的抗干扰性能，多用于发动机等设备的转速监控，在工业生产中有较多应用。

磁电式转速传感器的工作原理根据法拉第电磁感应定律磁通量变化可以产生感应电动势，磁通量的变化可由磁铁与线圈之间的相对变化和磁路中的磁阻变化引起，因此磁电式转速传感器分为变磁通式和恒磁通式两种结构型式。

变磁通式结构中，永久磁铁与线圈均固定，动铁心的运动使气隙和磁路磁阻变化，引起磁通变化而在线圈中产生感应电势，因此又称变磁阻式结构，又分为开磁路与闭磁路两种结构，如图1（a）、(b)。

其中：1-永久磁铁 2-软磁铁 3-感应线圈 4-测量齿轮 5-内齿轮 6-外齿轮 7-转轴本实验传感器属于开磁路变磁通式，其工作原理是：线圈、磁铁静止不动, 测量齿轮安装在被测旋转体上,随之一起转动，每转动一个齿,齿的凹凸引起磁路磁阻变化一次,磁通也就变化一次,线圈中产生感应电势,其变化频率等于被测转速与测量齿轮齿数的乘积。

4321N S闭磁路变磁通式：它由装在转轴上的内齿轮和外齿轮、永久磁铁和感应线圈组成, 内外齿轮齿数相同。

当转轴连接到被测转轴上时, 外齿轮不动, 内齿轮随被测轴而转动, 内、外齿轮的相对转动使气隙磁阻产生周期性变化, 从而引起磁路中磁通的变化,使线圈内产生周期性变化的感生电动势。

在恒磁通式结构中，工作气隙中的磁通恒定，感应电势是由于永久磁铁与线圈之间有相对运动——线圈切割磁力线而产生。

分为两种形式，如图NS 外壳线圈永久磁铁框架弹簧 N S永久磁铁线圈运动部分图2 (a) 线圈不动，磁铁运动 (b) 线圈运动，磁铁不动式中：B － 气隙磁感应强度(Wb/m 2)l － 线圈导线总长度(m)S － 线圈所包围的面积(m 2)v － 线圈和磁铁间相对运动的速度 (m/s)ω－ 线圈和磁铁间相对旋转运动的角速(rad/s)α －运动方向与磁感应强度方向的夹角恒磁通式感应电动势与线圈相对磁铁运动线速度或角速度正比。

第1篇一、实验背景随着科技的不断发展，传感器技术已成为现代工业、医疗、环保等领域不可或缺的重要组成部分。

为了深入了解传感器的工作原理和应用，我们开展了本次传感器实验，通过实际操作和数据分析，加深对传感器性能的理解。

二、实验目的1. 熟悉各类传感器的结构、原理和应用。

2. 掌握传感器的测试方法及数据分析技巧。

3. 培养实验操作能力和团队协作精神。

三、实验内容本次实验主要包括以下几部分：1. 压电式传感器测振动实验- 实验目的：了解压电式传感器测量振动的原理和方法。

- 实验步骤：1. 将压电传感器安装在振动台上。

2. 连接低频振荡器，输入振动信号。

3. 通过示波器观察振动波形，分析传感器输出。

2. 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。

- 实验步骤：1. 将光纤位移传感器安装在振动台上。

2. 连接低频振荡器，输入振动信号。

3. 通过示波器观察振动波形，分析传感器输出。

3. 传感器设计实验- 实验目的：认识传感器，了解其设计原理和调试方法。

- 实验步骤：1. 根据实验要求，设计传感器电路。

2. 连接实验设备，进行电路调试。

3. 分析测试数据，评估传感器性能。

四、实验结果与分析1. 压电式传感器测振动实验- 实验结果显示，压电式传感器能够有效地测量振动信号，输出波形与输入信号一致。

- 分析原因：压电式传感器利用压电效应将振动信号转换为电信号，具有较高的灵敏度和抗干扰能力。

2. 光纤式传感器测量振动实验- 实验结果显示，光纤式传感器能够准确地测量振动位移，输出波形与输入信号一致。

- 分析原因：光纤式传感器采用光导纤维传输信号，具有抗电磁干扰、高抗拉性能等特点。

3. 传感器设计实验- 实验结果显示，所设计的传感器电路能够正常工作，输出信号稳定。

- 分析原因：在电路设计和调试过程中，充分考虑了传感器性能、信号传输和抗干扰等因素。

五、实验结论1. 压电式传感器和光纤式传感器在振动测量方面具有较好的性能，能够满足实际应用需求。

压电式传感器测振动实验报告篇一：压电式传感器实验报告一、实验目的：了解压电传感器的测量振动的原理和方法。

二、基本原理：压电式传感器由惯性质量块和受压的压电片等组成。

（观察实验用压电加速度计结构）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。

三、需用器件与单元：振动台、压电传感器、检波、移相、低通滤波器模板、压电式传感器实验模板。

双踪示波器。

四、实验步骤：1、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。

3、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。

4、改变低频振荡器的频率，观察输出波形变化。

光纤式传感器测量振动实验一、实训目的：了解光纤传感器动态位移性能。

二、实训仪器：光纤位移传感器、光纤位移传感器实验模块、振动源、低频振荡器、通信接口（含上位机软件）。

三、相关原理：利用光纤位移传感器的位移特性和其较高的频率响应，用合适的测量电路即可测量振动。

四、实训内容与操作步骤1、光纤位移传感器安装如图所示，光纤探头对准振动平台的反射面，并避开振动平台中间孔。

2、根据“光纤传感器位移特性试验”的结果，找出线性段的中点，通过调节安装支架高度将光纤探头与振动台台面的距离调整在线性段中点（大致目测）。

3、参考“光纤传感器位移特性试验”的实验连线，Vo1与低通滤波器中的Vi 相接，低通输出Vo接到示波器。

4、将低频振荡器的幅度输出旋转到零，低频信号输入到振动模块中的低频输入。

5、将频率档选在6~10Hz左右，逐步增大输出幅度，注意不能使振动台面碰到传感器。