传感器应用技术实操练习15： 线性霍尔传感器交流激励时的位移性能测试.docx

实操练习15：线性霍尔传感器交流激励时的位移性能测试一、测试目的：了解交流激励时霍尔式传感器的特性。二、基本原理：交流激励时霍尔式传感器与直流激励一样，基本工作原理相同，不同之处是测量电路。三、需用器件与单元：主机箱中的±2V±10V（步进可调）直流稳压电源、±15V直流稳压电源、音频振荡器、电压表；测微头、霍尔传感器、霍尔传感器实验模板、移相器/相敏检波器/低通滤波器模板、双踪示波器。四、测试步骤：1、相敏检波器电路调试：将主机箱的音频振荡器的幅度调到最小（幅度旋钮逆时针轻轻转到底），将±2V±10V可调电源调节到±2V档，再按图151示意接线，检查接线无误后合上主机箱电源开关，调节音频振荡器频率f=lkHz,峰峰值Vp-p=5V（用示波器测量。提示：正确选择双踪示波器的“触发”方式及其它设置，触发源选择内触发CH1、水平扫描速度TIME/DIV在0.ImS1（S范围内选择、触发方式选择AUTO；垂直显示方式为双踪显示DUAL、垂直输入耦合方式选择直流耦合DC、灵敏度VOLTS/DIV在IV5V范围内选择。当CHKCH2输入对地短接时移动光迹线居中后再去测量波形。）。调节相敏检波器的电位器钮使示波器显示幅值相等、相位相反的两个波形。到此，相敏检波器电路已调试完毕，以后不要触碰这个电位器钮。关闭电源。音频振荡器IKHrU oI：机箱移和抬 相敏检幽 低通滤波器图15-1相敏检波器电路调试接线示意图图15-2交流激励时霍尔传感器位移实验接线图2、调节测微头的微分筒（0.0Imm/每小格），使微分筒的0刻度线对准轴套的IOmin刻度线。按图152示意图安装、接线，将主机箱上的电压表量程切换开关打到2V档，检查接线无误后合上主机箱电源开关。3、松开测微头安装孔上的紧固螺钉。顺着传感器的位移方向移动测微头的安装套（左、右方向都可以），使传感器的PCB板（霍尔元件）明显偏离两园形磁钢的中点位置（目测）时，再调节移相器的移相电位器使相敏检波器输出为全波整流波形（示波器CH2的灵敏度VOLTS/DIV在50mVIV范围内选择监测）。再仔细移动测微头的安装套，使相敏检波器输出波形幅值尽量为最小（尽量使传感器的PCB板霍尔元件处在两园形磁钢的中点位置）并拧紧测微头安装孔的紧固螺钉。再仔细交替地调节实验模板上的电位器RWKRW2使示波器CH2显示相敏检波器输出波形基本上趋为一直线并且电压表显示为零（示波器与电压表二者兼顾,但以电压表显示零为准）。4、测位移使用测微头时，当来回调节微分筒使测杆产生位移的过程中本身存在机械回程差，为消除这种机械回差可用单行程位移方法测试：顺时针调节测微头的微分筒3周，记录电压表读数作为位移起点。以后，反方向（逆时针方向）调节测微头的微分筒（0.0InIm/每小格），每隔4X=0.Inlm（总位移可取34m）从电压表上读出输出电压Vo值，将读数填入表18（这样可以消除测微头的机械回差）。表15交流激励时霍尔传感器位移实验数据X(mm)V(mV)5、根据表15数据作出V-X实验曲线，分析曲线在不同测量范围（±0.5mm、÷lm111.±2mm）时的灵敏度和非线性误差。实验完毕，关闭电源。五、思考题：根据对实验曲线的分析再与实验十七比较,线性霍尔传感器测静态位移时采用什么激励电源为好（直流或交流）？