实验课程：实验名称：姓 名：学 号：班 级：指导老师：实验日期：精品文档---下载后可任意编辑位移检测传感器应用一、实验类型综合性实验。二、实验目的和要求1．了解微位移、小位移、大位移的检测方法。2．运用所学过的相关传感器设计三种位移检测系统。3．对检测系统进行补偿和标定。三、实验条件本实验在没有加速度、振动、冲击（除非这些参数本身就是被测物理量）及环境温度一般为室温（20±5℃）、相对湿度不大于 85% ，大气压力为 101±7kPa 的情况下进行。四、实验方案设计 为了满足实验要求，现使用电涡流，光纤，和差动三种传感器设计位移检测系统，电涡流取 0.1mm 为单位，光纤取 0.5mm 为单位，差动取 0.2 为单位。进行试验后，用 MATLAB 处理数据，分析结论。（一）：电涡流传感器测位移电涡流式传感器是一种建立在涡流效应原理上的传感器。电涡流式传感器由传感器线圈和被测物体（导电体—金属涡流片）组成，如图所示。根据电磁感应原理，当传感器线圈（一个扁平线圈）通以交变电流（频率较高，一般为 1MHz～2MHz）I1 时，线圈周围空间会产生交变磁场 H1，当线圈平面靠近某一导风光时，由于线圈磁通链穿过导体，使导体的表面层感应出呈旋涡状自行闭合的电流 I2，而 I2 所形成的磁通链又穿过传感器线圈，这样线圈与涡流“线圈”形成了有一定耦合的互感，最终原线圈反馈一等效电感，从而导致传感器线圈的阻抗 Z 发生变化。我们可以把被测导体上形成的电涡等效成一个短路环，这样就可得到如图中的等效电路。电涡流传感器原理图电涡流传感器等效电路图图 1（二）：光纤传感器测位移实验原理： 反射式光纤传感器工作原理如下图所示，光纤采纳 Y 型结构，两束多模光纤合并于一端组成光纤探头，一束作为接受，另一束为光源发射，近红外二极管发出的近红外光经光源光纤照射至被测物，由被测物反射的光信号经接受光纤传输至光电转换器转换为电信号，反射光的强弱与反射物与光纤探头的距离成一定的比例关系，通过对光强的检测就可得知位置量的变化。图 2（三）：差动电感式传感器测位移实验原理： 差动动螺管式电感传感器由电感线圈的二个次级线圈反相串接而成，工作在自感基础上，由于衔铁在线圈中位置的变化使二个线圈的电感量发生变化，包括两个线圈在内组成的电桥电路的输出电压信号因而发生相应变化。下图为差动式位移检测传感器原理图。图 3五、实验步骤（二）：电涡流传感器测位移1．按下图 2 将电涡流...
