线性霍尔传感器交流激励时的位移性能实验.docx

线性霍尔传感器交流激励时的位移性能实验一、实验目的：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2V10V（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、实验步骤：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2V10V可调电源调节到2V档，再按图181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=1.5kHz，峰峰值Vp-p=1.2V（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0.1mS10S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1V5V范围内选择。当CH1、CH2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。图181相敏检波器电路调试接线示意图图182 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(0.01mm/每小格)，使微分筒的0刻度线对准轴套的10mm 刻度线。按图182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50mV1V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RW1、RW2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实验：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(0.01mm/每小格)，每隔X=0.1mm(总位移可取34mm)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18交流激励时霍尔传感器位移实验数据X（mm）V(mV)5、根据表18数据作出VX实验曲线，分析曲线在不同测量范围 (0.5mm、1mm、2mm)时的灵敏度和非线性误差。