PDF《机电系统测控实验》

1 机电系统测控实验 东南大学机械工程学院

2006 年2目录绪论?1 第1章位移的测量?1 1.

1 常用位移传感器?1 1.2 位移测量(电涡流)1 1.3 光纤、光电传感器?20 1.4 综合型实验内容?21 第2章振动的测量?28 2.1 常用振动传感器?28 2.2 振动测量实验内容?28 第3章温度的测量?39 3.1 常用温度传感器?39 3.2 温度测量?39 3.3 综合型实验内容?44 第4章力、弯矩、压力的测量?48 4.1 常用力传感器?48 4.2 力测量 ( 应变片)48 4.3 综合、研究型实验内容?69 第5章噪声的测量?73 5.1 常用噪声传感器(电容式,磁铁式,压电式)73 5.2 噪声测量实验内容?73

第六章 信号调理电路?78 6.1 常用信号调理单元?78 6.2.1 移相器实验?78 6.2.2 相敏检波器?80

第七章 控制系统实验?84 7.1 系统时间响应模拟实验?84 7.2 系统频率响应模拟实验?91 主要参考文献?97 附录:电子模拟原理简述?97 附录:CSY―10 型传感器实验仪使用说明?101 附录:YE3817 型应变放大器使用说明?104 附录:YE2536 型静态应变仪?112 附录:YE5937 型位移测量仪?115 附录:CWY――DO500 电涡流传感器?117 附录:UJ31 型低电势直流电位差计?119 附录:AC15 型直流复射式检流计?124

1 绪论现代科学技术的发展,使得改革传统的教学方式迫在眉睫.现代教学改革的重 要手段之一就是改革传统的实验教学模式,通过增加实验和培训内容,重点培养学 生的创新能力和动手能力,提高学生的实际操作水平,培养适应社会需求的人才. 本教材是机械系统测试技术,控制工程基础两门专业课程的实验教材. CSY――10 型综合传感器实验仪是 传感器技术 、 工业自动化控制 、 非电量电测技术 、 工程检测技术 等检测仪表类课程实验教学的多功能教学 仪器.其特点是集被测体、各种传感器、信号激励源、处理电路和显示器于一体, 可以组成一个完整的测试系统.通过教材所提供的书数十种实验内容,能完成包含 光、电、磁、温度、位移、振动、转速等内容的测试实验.通过学习,实验者可以 对各种不同的传感器及测量电路原理和组成有比较直观的感性认识,并可在该实验 仪器上举一反三地开发出新的实验内容. 本书总的实验数目

48 个. 所有的实验内容要求在每一个实验内容中介绍.

2 第1章 位移的测量 1.1 常用位移传感器 根据传感器的变换原理,常用的位移测量传感器有电阻式,电感式,差动变压器式,感应 同步,磁栅,光栅和激光等.本章主要是通过实验进一步加深对电涡流式,电感式,差动变压 器式,激光传感器的了解. 1.2 位移测量 1.2.1 电涡流式传感器静态位移性能研究

一、实验目的 了解电涡流式传感器的工作原理和工作情况,和其它与之相关的实验进行灵敏度比较.

二、实验原理 电涡流式传感器的结构是由线圈和金属涡流测试片组成,当线圈中通以高频交变电流后与 其平行的金属片上感应产生电涡流,电涡流的大小影响线圈的阻抗 Z ,而涡流的大小与金属片 的电阻率、导磁率、厚度、温度以及与线圈的距离 X 有关.当线圈、被测体(涡流片)、激励 信号源确定,保持温度不变,则阻抗 Z 只与距离 X 有关.将阻抗变化经涡流变换器换成电压 V 输出,则输出电压是距离 X 的单值函数.

三、所需单元和部件 涡流变换器,涡流式传感器探头,铁测片,测微器,V/F 表.