电涡流传感器的位移特性实验报告

实验十九 电涡流传感器的位移特性实验 一、实验目的 了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。 二、实验仪器 电涡流传感器、铁圆盘、电涡流传感器模块、测微头、直流稳压电源、数显直流电压表 三、实验原理 通过高频电流的线圈产生磁场，当有导电体接近时，因导电体涡流效应产生涡流损耗，而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关，因此可以进行位移测量。 四、实验内容与步骤 1．按图 2-1 安装电涡流传感器。 图 2-1 传感器安装示意图 2．在测微头端部装上铁质金属圆盘，作为电涡流传感器的被测体。调节测微头，使铁质金属圆盘的平面贴到电涡流传感器的探测端，固定测微头。 图 2-2 电涡流传感器接线示意图 3．传感器连接按图 2-2，实验模块输出端 Uo与直流电压表输入端 Ui 相接。直流电压表量程切换开关选择电压 20V 档，模块电源用 2 号导线从实验台上接入+15V 电源。 4．合上实验台上电源开关，记下数显表读数，然后每隔 0.1mm 读一个数，直到输出几乎不变为止。将结果列入表 2-1。 表 2-1 铁质被测体 X（mm） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 UO(V) 0.02 0.21 0.37 0.53 0.67 0.83 0.99 1.14 1.30 1.46 X（mm） 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 UO(V) 1.62 1.80 1.97 2.15 2.32 2.49 2.68 2.86 3.05 3.23 X（mm） 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0 UO(V) 3.43 3.62 3.82 3.84 3.84 3.84 3.84 3.84 3.84 3.84 5.根据上表数据，画出V-X 曲线，根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的最佳工作点（即曲线线性段的中点），试计算测量范围为 1mm 与 3mm 时的灵敏度和线性度 00.511.522.533.544.500.511.522.53系列1y = 1.6852x - 0.1647R2 = 0.9976-0.500.511.522.533.544.500.511.522.5（1）由上图可得系统灵敏度：S=ΔV/ΔW=1.6825V/mm （2）由上图可得非线性误差： 当x=1mm 时: Y=1.6825×1-0.1647=1.5178V Δm =Y-1.46=0.0578V yFS=2.32V δf =Δm /yFS×100%=2.49% 当x=3mm 时: Y=1.6825×3-0.1647=4.4828V Δm =Y-3.84=1.0428V yFS=3.84V δf =Δm /yFS×100%=27.15% 五、思考题 1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关，如果需要测量±5m m 的量程应如何设计传感器？ 答：量程与线性度、灵敏度、初始值均有关系。如果需要测量±5mm 的量程应使传感器在这个范围...