自动化检测实验指导
自动化测控实验技术的使用经验分享

自动化测控实验技术的使用经验分享近年来,随着科技的不断发展,自动化测控实验技术在各个领域的应用越来越广泛。
无论是工业生产、科学研究还是实验教学,自动化测控技术的使用都能够带来很多的好处和便利。
本文将分享一些在实际应用中积累的经验,旨在帮助他人更好地利用自动化测控技术。
首先,了解自动化测控系统的基本原理非常重要。
自动化测控系统是由传感器、数据采集设备、控制设备和执行机构等组成的集成系统,通过传感器检测待测对象的参数,并通过数据采集设备将采集到的数据传输给控制设备,再由控制设备进行信号处理和控制算法的运算,最后通过执行机构对待测对象进行控制。
因此,了解各个组成部分的工作原理和相互之间的关系,对于合理搭建和使用自动化测控系统至关重要。
其次,选择适合的传感器和数据采集设备是自动化测控实验中的关键步骤。
根据待测参数的性质和测量要求,选择合适的传感器类型和规格,确保传感器能够准确、稳定地采集到所需数据。
同时,对于数据采集设备,应根据传感器的信号类型和数据量选择相应的设备,并注意其采集频率、采样精度等参数的要求。
此外,还要关注设备的兼容性和可扩展性,确保能够灵活地搭建和扩展自动化测控系统。
在实际操作中,合理布置和布线也是非常重要的。
对于需要布置多个传感器的场合,我们可以根据需要进行传感器的空间分布,以避免相互干扰和相互影响。
同时,在进行布线时要注意减少电磁干扰和信号损耗,尽量采用屏蔽线缆和合适的线缆长度,以提高数据采集的精确度和可靠性。
在进行实验前,制定详细的实验方案是必不可少的。
实验方案应包括实验的目的、内容、方法、步骤、所需设备和材料等,确保实验的顺利进行。
同时,在实验过程中要注意实验数据的收集和记录,以便后续的数据分析和处理。
对于小样本量实验,可以采用Excel等软件进行数据的处理和统计;而对于大数据量实验,可以使用专业的数据处理软件进行数据挖掘和分析,以获取更准确和全面的实验结果。
实验结束后,对实验数据进行合理的分析和评估也是非常重要的。
自动化检测技术实训报告

自动化检测技术实训报告概述自动化检测技术是指利用计算机技术和相关设备,对各种物体、信号、事件或其他特征进行自动化检测和识别的技术。
在实际应用中,自动化检测技术广泛应用于工业生产、安全监控、医学诊断、环境监测等领域。
本报告旨在探讨自动化检测技术的应用与实践,以及在技术实训中的具体操作和经验总结。
二级标题1:自动化检测技术的应用领域三级标题1:工业生产自动化检测技术在工业生产中的应用非常广泛,可以实现对产品质量的自动检测和监控。
例如,在电子制造业中,自动化检测技术可以用于检测电路板上的焊接质量和元器件安装情况;在汽车制造业中,可以用于检测汽车零部件的尺寸、外观和装配质量。
三级标题2:安全监控自动化检测技术在安全监控中的应用可以帮助实现对人员和财产的安全保护。
例如,在视频监控系统中,自动化检测技术可以用于识别异常行为、人脸识别和车牌识别等,实现对潜在危险的自动检测和报警。
三级标题3:医学诊断医学诊断是自动化检测技术的重要应用领域之一。
自动化检测技术可以通过处理医学图像或信号数据,实现对疾病的早期诊断和监测。
例如,在肺部CT扫描中,自动化检测技术可以用于检测和识别肺部结节,帮助医生进行肺部癌症的诊断。
三级标题4:环境监测自动化检测技术在环境监测中的应用可以帮助实现对环境污染和安全事件的自动检测和预警。
例如,在空气质量监测中,自动化检测技术可以用于测量空气中的各种污染物浓度,并及时报警和采取相应措施。
二级标题2:自动化检测技术实训操作三级标题1:实训设备介绍在自动化检测技术的实训操作中,需要使用一些专门的设备。
例如,使用数字摄像头进行图像采集,使用传感器进行信号采集等。
这些设备的选用和设置对实训操作的顺利进行至关重要。
三级标题2:图像处理与分析在实训操作中,图像处理与分析是自动化检测技术的核心内容之一。
图像处理可以包括图像滤波、图像增强、图像分割和目标提取等处理步骤。
而图像分析则可以通过提取图像特征,进行目标识别、定位和分类等任务。
自动化实验报告

自动化实验报告自动化实验报告一、引言自动化技术作为一种重要的现代科技手段,已经广泛应用于各个领域。
本实验旨在通过对自动化技术的实际应用进行探索和研究,以提高我们对自动化系统的理解和掌握。
二、实验目的本次实验的主要目的是通过设计和搭建一个简单的自动化系统,来实现对某一特定任务的自动化控制。
通过实践操作,我们将学会如何使用传感器、执行器和控制器等元件,以及相应的编程和算法,来实现自动化控制。
三、实验原理在自动化系统中,传感器用于采集环境信息,执行器用于执行相应的动作,而控制器则负责根据传感器的反馈信号来控制执行器的运动。
传感器和执行器之间的信息交互通过控制器来实现。
四、实验步骤1. 硬件准备:选择合适的传感器、执行器和控制器,并将它们连接起来,确保电路连接正确。
2. 软件设置:根据实验要求,配置相应的软件环境,包括编程语言、开发平台等。
3. 传感器采集:通过编程语言调用传感器接口,实时采集环境信息,并将其转换为数字信号。
4. 控制器设计:根据传感器采集到的信息,设计控制算法,以实现对执行器的精确控制。
5. 执行器控制:通过编程语言调用执行器接口,将控制信号发送给执行器,实现相应的动作。
6. 实验数据记录:记录实验过程中的数据和结果,以便后续分析和评估。
五、实验结果经过实验的反复调试和优化,我们成功地实现了对自动化系统的控制。
传感器能够准确地采集环境信息,并将其转换为数字信号,控制器能够根据传感器的反馈信号来实现对执行器的精确控制。
在实验过程中,我们还发现了一些问题,并进行了相应的改进和调整,最终获得了令人满意的结果。
六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了自动化技术的原理和应用。
自动化系统的搭建和控制需要综合运用多种技术手段,包括传感器、执行器、控制器和编程等。
通过实践操作,我们不仅提高了对自动化系统的理解和掌握,还培养了解决问题和创新思维的能力。
七、展望自动化技术在未来将继续发展和应用,为各行各业带来更多的便利和效益。
1111自动化专业综合实验指导书

自动化专业综合实验指导书实验一单容水箱液位定值DDC控制系统一、实验目的1. 理解单容水箱液位定值控制的基本方法及原理;2. 学习PID控制参数的配置。
二、实验设备1. THBDC-1型控制理论·计算机控制技术实验台平台2. THBXD数据采集卡一块(含37芯通信线、16芯排线和USB电缆线各1根)3. PC机1台(含软件“THBDC-1”)4. THBDY-1单容水箱液位控制系统三、实验原理单容水箱液位定值控制系统的控制对象为一阶单容水箱,主要的实验项目为单容水箱液位定值控制。
其执行机构为微型直流水泵,正常工作电压为24V。
直流微型水泵控制方式主要有调压控制以及PWM控制,在本实验中采用PWM控制直流微型水泵的转速来实现对单容水箱液位的定值控制。
PWM调制与晶体管功率放大器的工作原理参考实验十三的相关部分。
控制器采用了工业过程控制中所采用的最广泛的控制器——PID控制器。
通过计算机模拟PID控制规律直接变换得到的数字PID控制器,它是按偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)组合而成的控制规律。
水箱液位定值控制系统一般有由电流传感器构成大电流反馈环。
在高精度液位控制系统中,电流反馈是必不可少的重要环节。
这里为了方便测量与观察反馈信号,通常把电流反馈信号转化为电压信号:反馈端输出端串接一个250Ω的高精度电阻。
本实验电压与液位的关系为:H液位=(V反馈-1)×12.5 单位:mm水箱液位控制系统方框图为:四、实验步骤1、实验接线1.1 将水箱面板上的“LT –”与实验台的“GND”相连接;水箱面板上的“LT +”与实验台的“AD1”相连接。
1.2将水箱面板上的“输入–”与实验台的“GND”相连接;水箱面板上的“输入+”与实验台的“DA1”相连接。
1.3将水箱面板上的“输出–”与“水泵电源–”连接;水箱面板上的“输出+”与“水泵电源+”连接。
1.3打开实验平台的电源总开关。
2、脚本程序的参数整定及运行3.1启动计算机,在桌面双击图标“THBDC-1”,运行实验软件。
自动化检测报告实习

实习报告:自动化检测报告实习一、实习目的和意义本次实习的主要目的是让我们了解和掌握自动化检测的基本原理和方法,提高我们对自动化检测系统的认识和操作能力。
通过实习,我们可以将所学的理论知识与实际操作相结合,增强实践能力,提高解决实际问题的能力。
自动化检测技术在现代工业生产中起着重要作用,通过对产品质量和生产过程的实时监控,可以提高产品质量和生产效率,降低生产成本。
二、实习内容和过程在实习期间,我们主要进行了以下几个方面的工作:1. 学习自动化检测的基本原理:我们学习了自动化检测系统中常用的传感器、执行器、控制器和检测仪表等基本组件的工作原理和功能,了解了自动化检测系统的组成和作用。
2. 操作自动化检测设备:我们在老师的指导下,亲自操作了自动化检测设备,学会了如何进行参数设置、数据采集和结果分析等操作,掌握了自动化检测设备的使用方法。
3. 分析检测数据:我们通过对检测数据的分析,了解了产品质量和生产过程的变化情况,提出了改进措施,提高了产品质量和生产效率。
4. 编写检测报告:我们根据检测数据和分析结果,编写了检测报告,对检测结果进行了总结和评价,提出了改进建议。
三、实习收获和体会通过本次实习,我对自动化检测技术有了更深入的了解,掌握了自动化检测设备的使用方法和操作技巧,提高了实践能力。
同时,我也认识到自动化检测技术在现代工业生产中的重要性,它对于提高产品质量和生产效率具有重要作用。
在实习过程中,我也发现了一些问题,比如检测设备的操作复杂度较高,需要进一步的学习和实践;检测数据的分析需要专业的知识和技巧,需要加强学习和提高自己的分析能力。
四、实习总结通过本次实习,我对自动化检测技术有了更深入的了解,掌握了自动化检测设备的使用方法和操作技巧,提高了实践能力。
同时,我也认识到了自己在知识和技能方面的不足,需要进一步加强学习和提高自己的能力。
在今后的学习和工作中,我将继续努力,将所学的理论知识与实际操作相结合,为提高产品质量和生产效率做出贡献。
罗克韦尔自动化实验室综合实验指导

罗克韦尔⾃动化实验室综合实验指导综合实验指导⼤纲1前⾔(实验室建设及简介)2 实验室集成架构硬件(硬件及⽹络结构)(2学时)3 罗克韦尔软件实验(⽹络组态,编程)(12学时)3.1 ContrlLogix控理器基本程序创建3.2 ControlLogix控制器的硬件组态3.3 RSLinx Classic Gateway添加通信驱动3.4 ⽤梯形图编程3.5 模拟⽔箱实验3.6 EtherNet/IP 基础4 基于EtherNet⾃动分拣系统实验(4学时)(模型简介,I/O分配表,实验内容)5 基于EtherNet⾃动抓取系统实验(4学时)(模型简介,I/O分配表,实验内容)6 基于EtherNet⾃动仓储系统实验(4学时)(模型简介,I/O分配表,实验内容)7 基于EtherNet⾃动分拣传送仓储系统实验(12学时)(模型简介,I/O分配表,实验内容)8 变频器DeviceNet控制实验(6学时)8.1 Device Net⽹络配置与通信实验8.2 RSView Studio开发基于PanelView Plus控制变频器项⽬9 电⼚输煤控制系统实验(8学时)(模型简介,I/O分配表,实验内容)集成架构体验培训WOD教材-ACIG基础实验前⾔集成架构罗克韦尔⾃动化集成架构,⼀种富有创意的⼯业⾃动化体系结构,它为制造商、OEM设备⼚商以及系统集成商提供了全⽅位、可扩展的解决⽅案,能够胜任多种⾃动化控制任务,包括顺序控制、运动控制、过程控制、传动控制、安全控制以及信息处理。
集成架构融合了罗克韦尔⾃动化独⼀⽆⼆的尖端技术,它包括Logix控制平台,NetLinx 开放⽹络架构,ViewAnyWare可视化平台和FactoryTalk企业级通讯服务。
Logix控制平台提供种类丰富、不同功能和尺⼨的控制器,您可以根据实际应⽤项⽬的需要,选择经济、实⽤的控制器。
所有基于Logix控制平台的控制器都采⽤单⼀的编程软件进⾏开发,您可以使⽤梯形图、顺序流程图、结构化⽂本和功能块四种语⾔进⾏编程。
自动化 检测实验指导

自动化检测实验指导实验名称:自动化检测实验指导一、实验目的本实验旨在帮助学生掌握自动化检测的基本原理和方法,培养学生的实验操作能力和数据分析能力。
通过实验的学习,学生能够理解自动化检测的应用领域和意义,掌握自动化检测的实验步骤和注意事项。
二、实验原理自动化检测是利用先进的仪器设备和计算机技术,对待测对象进行快速、准确的检测与分析。
其基本原理是通过传感器将待测物理量转化为电信号,然后经过放大、滤波等处理,最终由计算机进行数据采集和分析。
三、实验器材和试剂1. 自动化检测仪器:包括传感器、信号放大器、滤波器、数据采集卡等。
2. 待测样品:可以是液体、气体或固体等。
3. 实验室常用器材:如试管、移液器、计量瓶等。
4. 实验室常用试剂:如盐酸、硫酸、氢氧化钠等。
四、实验步骤1. 实验前准备:a. 检查实验仪器是否正常工作,如有故障及时修理或更换。
b. 清洗实验器材,保证实验环境的清洁。
c. 准备好待测样品和实验所需试剂,按照实验要求进行稀释或配制。
2. 实验操作:a. 将待测样品放置在适当的容器中,如试管或烧杯。
b. 将传感器与待测样品接触,确保传感器与样品之间的物理接触良好。
c. 打开仪器电源,调节仪器参数,如采样频率、放大倍数等。
d. 启动数据采集软件,开始采集数据。
e. 观察待测样品的变化,并记录数据。
3. 数据分析:a. 将采集到的数据导入数据分析软件,如Excel或Origin等。
b. 对数据进行处理和分析,如绘制曲线图、计算平均值和标准差等。
c. 根据实验目的和要求,对数据进行解释和讨论。
五、实验注意事项1. 实验操作时需佩戴实验室常规防护用品,如实验手套、护目镜等。
2. 实验过程中应注意仪器的正确使用和操作步骤的严格遵守。
3. 实验结束后,及时清理实验现场,归还实验器材。
4. 实验过程中如有异常情况或意外事件发生,应立即报告实验指导老师。
六、实验结果与讨论根据实验所采集的数据和分析结果,学生可以得出相应的结论,并对实验结果进行讨论和解释。
自动化检测系统及其自动化检测方法

自动化检测系统及其自动化检测方法一、引言自动化检测系统是指利用先进的技术手段和设备,对各种产品、设备或者系统进行自动化检测的系统。
本文将介绍自动化检测系统的基本原理、组成部份以及常用的自动化检测方法。
二、自动化检测系统的基本原理自动化检测系统的基本原理是通过采集、处理和分析被检测物体的信号或者数据,以实现对其性能、质量或者其他指标的评估。
其基本原理可以总结为以下几点:1. 采集信号:通过传感器或者其他检测设备采集被检测物体的信号,如温度、压力、电流等。
2. 信号处理:对采集到的信号进行滤波、放大、数字化等处理,以提高信号的质量和准确性。
3. 数据分析:利用计算机或者其他数据处理设备对处理后的信号进行分析,提取实用的信息和指标。
4. 结果评估:根据分析得到的数据和指标,对被检测物体的性能、质量或者其他指标进行评估和判定。
三、自动化检测系统的组成部份自动化检测系统通常由以下几个组成部份构成:1. 传感器:用于采集被检测物体的信号,如温度传感器、压力传感器等。
2. 信号处理器:对采集到的信号进行处理,如滤波、放大、数字化等。
3. 控制器:控制整个自动化检测系统的运行,包括信号采集、处理和数据分析等。
4. 数据存储器:用于存储采集到的信号和分析得到的数据,如硬盘、存储卡等。
5. 显示器:显示采集到的信号和分析得到的数据,以便用户进行观察和评估。
6. 用户界面:提供给用户操作和控制自动化检测系统的界面,如触摸屏、键盘等。
四、常用的自动化检测方法自动化检测系统可以采用多种方法对被检测物体进行评估和判定,以下是其中几种常用的自动化检测方法:1. 基于图象处理的检测方法:利用摄像机或者其他图象采集设备采集被检测物体的图象,通过图象处理算法对图象进行分析,提取实用的信息和指标。
2. 基于声音分析的检测方法:利用麦克风或者其他声音采集设备采集被检测物体的声音,通过声音分析算法对声音进行分析,提取实用的信息和指标。
3. 基于振动分析的检测方法:利用加速度计或者其他振动采集设备采集被检测物体的振动信号,通过振动分析算法对振动信号进行分析,提取实用的信息和指标。
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实验一应变片单臂、半桥、全桥特性比较一、实验目的:了解电阻应变片的工作原理与应用并掌握应变片测量电路。
二、基本原理:电阻应变式传感器是在弹性元件上通过特定工艺粘贴电阻应变片来组成,一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器,此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形,然后由电阻应变片将变形转换成电阻的变化,再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。
可用于能转化成变形的各种非电物理量的检测,如力、压力、加速度、力矩、重量等,在机械加工、计量、建筑测量等行业应用十分广泛。
三、需用器件与单元:机头中的应变梁的应变片、测微头;显示面板中的F/V表(或电压表)、±2V~±10V步进可调直流稳压电源;调理电路面板中传感器输出单元中的箔式应1位数显万用表(自备)。
变片、调理电路单元中的电桥、差动放大器; 42五、实验步骤:1位数显万用表2kΩ电阻档测量所1、在应变梁自然状态(不受力)的情况下,用42有应变片阻值;在应变梁受力状态(用手压、提梁的自由端)的情况下,测应变片阻值,观察一下应变片阻值变化情况(标有上下箭头的4片应变片纵向受力阻值有变化;标有左右箭头的2片应变片横向不受力阻值无变化,是温度补偿片)。
如下图1—7所示。
图1—7观察应变片阻值变化情况示意图2、差动放大器调零点:按下图1—8示意接线。
将F/V表(或电压表)的量程切换开关切换到2V档,合上主、副电源开关,将差动放大器的增益电位器按顺时针方向轻轻转到底后再逆向回转一点点(放大器的增益为最大,回转一点点的目的:电位器触点在根部估计会接触不良),调节差动放大器的调零电位器,使电压表显示电压为零。
差动放大器的零点调节完成,关闭主电源。
图1—8差放调零接线图3、应变片单臂电桥特性实验:⑴将±2V~±10V步进可调直流稳压电源切换到4V档,将主板上传感器输出单元中的箔式应变片(标有上下箭头的4片应变片中任意一片为工作片)与电桥单元中R1、R2、R3组成电桥电路,电桥的一对角接±4V直流电源,另一对角作为电桥的输出接差动放大器的二输入端,将W1电位器、r电阻直流调节平衡网络接入电桥中(W1电位器二固定端接电桥的±4V电源端、W1的活动端r电阻接电桥的输出端),如图1—9示意接线(粗细曲线为连接线)。
图1—9 应变片单臂电桥特性实验原理图与接线示意图⑵检查接线无误后合上主电源开关,当机头上应变梁自由端的测微头离开自由端(梁处于自然状态,图1—7机头所示)时调节电桥的直流调节平衡网络W1电位器,使电压表显示为0或接近0。
⑶在测微头吸合梁的自由端前调节测微头的微分筒,使测微头的读数为10mm左右(测微头微分筒的0刻度线与测微头轴套的10mm刻度线对准);再松开测微头支架轴套的紧固螺钉,调节测微头支架高度使梁吸合后进一步调节支架高度,同时观察电压表显示绝对值尽量为最小时固定测微头支架高度(拧紧紧固螺钉,图1—9机头所示)。
仔细微调测微头的微分筒使电压表显示值为0(梁不受力处于自然状态),这时的测微头刻度线位置作为梁位移的相对0位位移点。
首先确定某个方向位移,以后每调节测微头的微分筒一周产生0.5mm位移,根据表1位移数据依次增加0.5mm并读取相应的电压值填入表1中;然后反方向调节测微头的微分筒使电压表显示0V(这时测微头微分筒的刻度线不在原来的0位位移点位置上,是由于测微头存在机械回程差,以电压表的0V为标准作为0位位移点并取固定的相对位移ΔX消除了机械回程差),再根据表1位移数据依次反方向增加0.5mm并读取相应的电压值填入表1中。
*注:调节测微头要仔细,微分筒每转一周ΔX=0.5mm;如调节过量再回调,则产生回程差。
表1 应变片单臂电桥特性实验数据:⑷根据表1数据画出实验曲线并计算灵敏度S=ΔV/ΔX(ΔV输出电压变化量,ΔX位移变化量)和非线性误差δ(用最小二乘法),δ=Δm/yFS ×100%式中Δm为输出值(多次测量时为平均值)与拟合直线的最大偏差:yFS满量程输出平均值,此处为相对总位移量。
实验完毕,关闭电源。
六、应变片全桥特性实验步骤:除实验接线按图1—10示意接线,四片应变片组成电桥电路外,实验步骤和实验数据处理方法与单臂电桥特性实验完全相同。
实验完毕,关闭电源。
图1—10 应变片全桥特性实验原理图与接线示意图七、思考题:1、ΔR转换成ΔV输出用什么方法?答:可以利用桥式电路来转换2、根据图4机头中应变梁结构,梁的自由端往下施力时上、下梁片中应变片的应变方向(是拉?还是压?)。
答:上梁中的应变片的应变方向是拉,下梁的则是压3、还可以用什么方法消除测微头的机械回程差?提示:实验步骤⑶中不设0位位移点,直接从位移最大处单方向调节测微头。
4、应变片组成全桥桥时应注意什么问题?实验二差动变压器测位移实验一、实验目的:了解差动变压器测位移时的应用方法二、基本原理:差动变压器的工作原理类似变压器的作用原理。
差动变压器的结构如图2—1所示,由一个一次绕组1和二个二次绕组2、3及一个衔铁4组成。
差动变压器一、二次绕组间的耦合能随衔铁的移动而变化,即绕组间的互感随被测位移改变而变化。
由于把二个二次绕组反向串接(同名端相接),以差动电势输出,所以把这种传感器称为差动变压器式电感传感器,通常简称差动变压器。
当差动变压器工作在理想情况下(忽略涡流损耗、磁滞损耗和分布电容等影响),它的等效电路如图2—2所示。
图中U1为一次绕组激励电压;M1、M2分别为一次绕组与两个二次绕组间的互感:L1、R1分别为一次绕组的电感和有效电阻;L21、L22分别为两个二次绕组的电感;R21、R22分别为两个二次绕组的有效电阻。
对于差动变压器,当衔铁处于中间位置时,图2—1差动变压器的结构示意图图2—2差动变压器的等效电路图两个二次绕组互感相同,因而由一次侧激励引起的感应电动势相同。
由于两个二次绕组反向串接,所以差动输出电动势为零。
当衔铁移向二次绕组L21,这时互感M1大,M2小,因而二次绕组L21内感应电动势大于二次绕组L22内感应电动势,这时差动输出电动势不为零。
在传感器的量程内,衔铁位移越大,差动输出电动势就越大。
同样道理,当衔铁向二次绕组L22一边移动差动输出电动势仍不为零,但由于移动方向改变,所以输出电动势反相。
因此通过差动变压器输出电动势的大小和相位可以知道衔铁位移量的大小和方向。
由图2—2可以看出一次绕组的电流为:二次绕组的感应动势为:由于二次绕组反向串接,所以输出总电动势为:其有效值为:差动变压器的输出特性曲线如图2—3所示.图中E21、E22分别为两个二次绕组的输出感应电动势,E2为差动输出电动势,x表示衔铁偏离中心位置的距离。
其中E2的实线表示理想的输出特性,而虚线部分表示实际的输出特性。
Eo为零点残余电动势,这是由于差动变压器制作上的不对称以及铁心位置等因素所造成的。
零点残余电动势的存在,使得传感器的输出特性在零点附近不灵敏,给测量带来误差,此值的大小是衡量差动变压器性能好坏的重要指标。
为了减小零点残余电动势可采取以下方法:图2— 3 差动变压器输出特性1、尽可能保证传感器几何尺寸、线圈电气参数及磁路的对称。
磁性材料要经过处理,消除内部的残余应力,使其性能均匀稳定。
2、选用合适的测量电路,如采用相敏整流电路。
既可判别衔铁移动方向又可改善输出特性,减小零点残余电动势。
3、采用补偿线路减小零点残余电动势。
图12—4是其中典型的几种减小零点残余电动势的补偿电路。
在差动变压器的线圈中串、并适当数值的电阻电容元件,当调整W1、W2时,可使零点残余电动势减小。
(a) (b) (c)图2—4 减小零点残余电动势电路差动变压器在应用时要想法消除零点残余电动势和死区,选用合适的测量电路,如采用相敏检波电路,既可判别衔铁移动(位移)方向又可改善输出特性,消除测量范围内的死区。
图2—5是差动变压器测位移原理框图。
图2—5差动变压器测位移原理框图三、需用器件与单元:机头中的振动台、测微头、差动变压器;显示面板中的F/V表(或电压表)、音频振荡器;调理电路面板传感器输出单元中的电感、调理电路面板中的电桥、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器;双踪示波器。
四、实验步骤:1、按图2—6示意接线。
图2—6差动变压器测位移组成、接线示意图2、将音频振荡器幅度调节到最小(幅度旋钮逆时针轻转到底);电压表(F/V表)的量程切换开关切到2V档。
检查接线无误后合上主、副电源开关。
调节音频振荡器(用示波器监测),频率f=5KHz,幅值Vp-p=2V。
3、调整差动放大器增益:差动放大器增益旋钮顺时针缓慢转到底,再逆时针回转1/2。
4、调节测微头到15mm处,使差动变压器衔铁明显偏离位移中点位置后,调节移相器的移相旋钮使相敏检波器输出为全波整流波形(示波器监测),如相邻波形谷底不在同一水平线上,则调节差动放大器的调零旋钮使相邻波形谷底在同一水平线上。
再仔细调节测微头,使相敏检波器输出波形幅值绝对值尽量为最小(衔铁处在初级线圈的中点位置)。
5、调节电桥单元中的W1、W2(二者交替配合反复调节)使相敏检波器输出波形趋于水平线(可相应调节示波器量程档观察)并且电压表显示趋于0(以电压表显示为主)。
7、调节测微头到20mm处并记录电压表读数作为位移始点,以后顺时针方向调节测微头每隔△X=0.2mm从电压表上读出输出电压V值(20mm全行程范围),填入下表2。
表2 差动变压器测位移实验数据曲线段作为位移测量范围(作为传感器的量程)计算灵敏度S=△V/△X与线性度。
实验完毕关闭所有电源开关。
五、思考题:1、此差动变压器的量程多大?2、差动变压器输出经相敏检波器检波后是否消除了零点残余电压和死区?答:消除了3、从实验曲线上能理解相敏检波器的鉴相特性吗?实验三光纤位移传感器测位移特性实验一、实验目的:了解光纤位移传感器的工作原理和性能。
二、基本原理:光纤传感器是利用光纤的特性研制而成的传感器。
光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能,绝缘、无感应的电气性能,耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。
光纤传感器主要分为两类:功能型光纤传感器及非功能型光纤传感器(也称为物性型和结构型)。
功能型光纤传感器利用对外界信息具有敏感能力和检测功能的光纤,构成“传”和“感”合为一体的传感器。
这里光纤不仅起传光的作用,而且还起敏感作用。
工作时利用检测量去改变描述光束的一些基本参数,如光的强度、相位、偏振、频率等,它们的改变反映了被测量的变化。