发布时间 : 星期三 文章CSY-9XX型传感器系统实验仪实验指南更新完毕开始阅读
图2３
（２） 旋动测微头，每隔0.1mm记下表头读数填入下表：
X(mm) V(v) X(mm) V(v) 找出线性范围，计算灵敏度。 注意事项：
（１） 交流激励信号必须从电压输出端0o或LV输出，幅度应限制在峰－峰值５Ｖ以下，以免
霍尔片产生自热现象。
实验二十四 霍尔式传感器的应用—振幅测量
实验目的：了解霍尔式传感器在振动测量中的应用。 所需单元及部件：
霍尔片、磁路系统、差动放大器、电桥、移相器、相敏检波器、低通滤波、低频振荡器、音频振荡器、振动平台、主、副电源、激振线圈、双线示波器。
有关旋钮初始位置：差动放大器增益旋最大，音频振荡器１ＫＨＺ。 实验步骤：
（１） 开启主、副电源，差动放大器输入短接并接地，调零后，关闭主、副电源。
（２） 根据电路图２４结构，将霍尔式传感器，直流稳压电源，电桥平衡网络，差动放大器，
电压表连接起来，组成一个测量线路（电压表应置于２０Ｖ档，基本保持实验２３电路），并将差放增益置最小。
图２４
（３） 开启主、副电源转动测微头，将振动平台中间的磁铁与测微头分离并远离，使梁振动时
不至于再被吸住（这时振动台处于自由静止状态）。
（４） 调整电桥平衡电位器W１和W2，使F／V表指示为零。
（５） 去除差动放大器与电压表的连线，将差动放大器的输出与示波器相连，将F／V表置２Ｋ
ＨＺ档，并将低频振荡器的输出端与激振线圈相连后再用F表监测频率。
（６） 低频振荡器的幅度旋钮固定至某一位置，调节低频振荡频率（频率表监测频率），用示波
器读出低通滤波器输出的峰峰值填入下表： f(Hz) Vp-p 思考：（１）根据实验结果，可以知道振动平台的自振频率大致为多少。
（２）在某一频率固定时，调节低频振荡器的幅度旋钮，改变梁的振动幅度，通过示波器读出的数据是否可以推算出梁振动时的位移距离。
（２） 试想一下，用其他方法来测振动平台振动时的位移范围，并与本实验结果进行比较验证。 注意事项：
应仔细调整磁路部分，使传感器工作在梯度磁场中，否则灵敏度将大大下降。
实验二十五 磁电式传感器的性能
实验目的：了解磁电式传器的原理及性能 所需单元及部件：
差动放大器、涡流变换器、激振器、示波器、磁电式传感器、涡流传感器、振动平台、主、副电源。
有关旋钮的初始位置：差动放大器增益旋钮置于中间，低频振荡器的幅度旋钮置于最小，Ｆ／Ｖ表置２ＫＨz档。 实验步骤：
（１） 观察磁电式传感器的结构，根据图25的电路结构，将磁电式传感器，差动放大器，低通
滤波器，双线示波器连接起来，组成一个测量线路，并将低频振荡器的输出端与频率表的输入端相连，开启主、副电源。
图25
（２） 调整好示波器，低频振荡器的幅度旋钮固定至某一位置，调节频率，调节时用频率表监
测频率，用示波器读出峰峰值填入下表： F(HZ) V(p-p) ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ ２０ 25 （3）拆去磁电传感器的引线，把涡流传感器经涡流变换器后接入低通滤波器，再用示波器观察输出波形（波形好坏与涡流传感器的安装位置有关，参照涡流传感器的实验）并与磁电传感器的输出波形相比较。
思考：（１）试回答磁电式传感器的特点？
（３） 比较磁电式传感器与涡流传感器输出波形的相位，为什么？
实验二十六 压电传感器的动态响应实验
实验目的：了解压电式传感器的原理、结构及应用。 所需单元及设备：
低频振荡器、电荷放大器、低通滤波器、单芯屏蔽线、压电传感器、双线示波器、激振线圈、磁电传感器、Ｆ／Ｖ表、主、副电源、振动平台。
有关旋钮的初始位置：低频振荡器的幅度旋钮置于最小，F／V表置Ｆ表２ＫＨＺ档。 实验步骤：
（１） 观察压电式传感器的结构，根据图２６的电路结构，将压电式传感器，电荷放大器，低
通滤波器，双线示波器连接起来，组成一个测量线路。并将低频振荡器的输出端与频率表的输入端相连。
图２６
（２） 将低频振荡信号接入振动台的激振线圈。
（３） 调整好示波器，低频振荡器的幅度旋钮固定至最大，调节频率，调节时用频率表监测频
率，用示波器读出峰峰值填入下表： F(HZ) V(p-p) 5 7 12 15 17 20 25 （4）示波器的另一通道观察磁电式传感器的输出波形，并与压电波形相比较观察其波形相位差。 思考：
（１） 根据实验结果，可以知道振动台的自振频率大致多少？
（２） 试回答压电式传感器的特点。比较磁电式传感器输出波形的相位差Δφ大致为多少？为
什么？
实验二十七 压电传感器的引线电容 对电压放大器的影响、电荷放大器
实验目的：验证引线电容对电压放大器的影响，了解电荷放大器的原理和使用。
所需单元及部件：低频振荡器、电压放大器、电荷放大器、低通滤波器、相敏检波器、F／V表、单芯屏蔽线、差动放大器、直流稳压源、双线示波器。
有关旋钮的初始位置：按下低频振荡器的振动控制开关，低频荡器的幅度旋钮置于最小 ，Ｖ／Ｆ表置Ｖ表２０Ｖ档，差动放大器增益旋钮至最小，直流稳压电源输出置于４Ｖ档。
实验步骤：
（１） 按图2７接线，注意低频振荡器的频率应打在5－30HZ，相敏检波器参考电压应从直流输
入插口输入，差动放大器的增益旋钮旋到适中。直流稳压电源打到±4V档。
图2７
（２） 示波器的两个通道分别接到差动放大器和相敏检波器的输出端。
（３） 开启电源，观察示波器上显示的波形，适当调节低频振荡器的幅度旋钮，使差动放大器
的输出波形较大且没有明显的失真。
（４） 观察相敏检波器输出波形，解释所看到的现象。调整电位器，使差动放大器的直流成份
减少到零，这可以通过观察相敏检波器输出波形而达到，为什么？
（５） 适当增大差动放大器的增益，使电压表的指示值为某一整数值（如1.5V）。
（６） 将电压放大器与压电加速度计间的屏蔽线换成与原来一根长度不同的屏蔽线，读出电压
表的读数。
（７） 将电压放大器换成电荷放大器，重复（5）（6）两步骤。 注意事项：
（１） 低频振荡器的幅度要适当，以免引起波形失真。
（２） 梁振动时不应发生碰撞，否则将引起波形畸变，不再是正弦波。
（３） 由于梁的相频特性影响，压电式传感器的输出与激励信号一般不为180，故表头有较大跳
动，此时，可以适当改变激励信号频率，使相敏检波输出的两个半波尽可能平衡，以减少电压表跳动。
思考：
（１） 相敏检波器输入含有一些直流成份与不含直流成份对电压表读数是否有影响，为什么？ （２） 根据实验数据，计算灵敏度的相对变化值，比较电压放大器和电荷放大器受引线电容的影
响程度，并解释原因？
（３）根据所得数据，结合压电传感器原理和电压、电荷放大器原理，试回答引线分布电容对电
压放大器和电荷放器性能有什么影响？
实验二十八 差动变面积式电容传感的静态及动态特性
实验目的：了解差动变面积式电容传感器的原理及其特性。
所需单元及部件：电容传感器、电压放大器、低通滤波器、Ｆ／V表、激振器、示波器 有关旋钮的初始位置：差动放大器增益旋钮置于中间，Ｆ／V表置于Ｖ表２Ｖ档， 实验步骤：
（１） 按图２８接线。