传感器测速性能比较实验

传感器技术

实验报告

实验序号： *********************** 系别： ************** 班级： ********** 组别： ****** 成员：********* ****** ******** 1******** ****** ********

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20**年**月**日

各类传感器测速性能比较实验

一、实验目的

比较各类传感器对测速实验的性能差异。

二、实验要求

通过实验二十（霍尔测速实验）、实验二十一（磁电式传感器测速实验）、实验二十八（电涡流传感器测转速实验）、实验三十一（光纤传感器测速实验）以及实验三十二（光电转速传感器的转速测量实验），获得实验数据，进而对实验数据进行比较，获得各传感器测速的性能。

三、基本原理

（一）霍尔测速实验：利用霍尔效应表达式UH = KHIB，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，霍尔电势相应变化N次，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（转速=60*频率/12）。

（二）磁电式传感器测速实验：基于电磁感应原理，N匝线圈所在磁场的磁

发生变化，因此当转盘上嵌入N个磁通变化时，线圈中感应电势：e=?N d?

dt

钢时，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。

（三）电涡流传感器测转速实验：利用电涡流的位移传感器及其位移特性，当被测转轴的端面或径向有明显的位移变化（齿轮、凸台）时，就可以得到相应的电压变化量，再配上相应电路测量转轴转速。本实验请实验人员自己利用电涡流传感器和转动源、数显单元组建。

（四）光纤传感器测速实验：利用光纤位移传感器探头对旋转体被测物反射光的明显变化产生的电脉冲，经电路处理即可测量转速。

（五）光电转速传感器的转速测量实验：光电式转速传感器有反射型和直射型两种，本实验装置是反射型的，传感器端部有发光管和光电管，发光管发出的光源在转盘上反射后由光电管接收转换成电信号，由于转盘上有黑白相间的12个间隔，转动时将获得与转速及黑白间隔数有关的脉冲，将电脉冲计数处理即可得到转速值。

四、主要器件及单元

霍尔式传感器、磁电式传感器、电涡流传感器、光纤传感器、光电转速传感器、直流源±15V、转速调节2~24V，转动源模块、光纤传感器实验模块、+5V

直流电源、转动源单元及转速调节2-24V、数显转速/频率表。

五、实验步骤

根据各类传感器测速实验相应的实验指导，进行各类传感器的测速实验，并记录好相应的实验数据。实验数据如下表（单位：转/分）：

将各类传感器所记录的数据分别制成图表，分析数据如下：

六、数据分析

通过对数据分析，可以发现各类传感器在测速上具有以下几点不同：

1）霍尔式传感器在测速上有所限制，需要具有磁钢；

2）磁电式传感器不能测量低速转动；

3）电涡流传感器对被测体表面尺寸大小有一定限制和要求；

4）光纤传感器测量转速时转盘上反射（或吸收点）的多少对测速精度有影响；

综上所述，各类传感器各有优缺点，适合不同方面的测速，在本实验中均能够较为准确的测量速度，且测量误差并不是很大。

七、实验总结

通过这次实验，对各类传感器的理解更进一步，并且由于对各类传感器的测速性能进行比较，更加深入了解传感器的实际应用。不同的传感器虽然能够对同一物理量进行测量，但测量原理和测量过程不同，实验结果就会有不同的误差。通过比较，才能对以后做其他类似实验更加得心应手。