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告诉你网赌放水时间实验四 电容式传感器测量位

发布日期:2020-11-21 08:54

  实验四 电容式传感器测量位移实验_机械/仪表_工程科技_专业资料。检测技术试验

  电容式传感器测量位移实验 一、实验目的 (1)了解电容式传感器结构及原理。 (2)熟悉数据采集系统的结构与应用。 二、基本原理 (一)电容式传感器及其测量电路 1、电容式传感器 本实验采用的传感器为圆筒式变面积差动结构的电容式位移传感器, 如图 1 所示: 它是 有二个圆筒和一个圆柱组成的。设圆筒的半径为 R;圆柱的半径为 r;圆柱的长为 x,则电 容量为 C=ε2?x/ln(R/r)。图中 C1、C2 是差动连接,当图中的圆柱产生?X 位移时,电容 量的变化量为?C=C1-C2=ε2?2?X/ln(R/r),式中 ε2?、ln(R/r)为常数,说明?C 与位移 ?X 成正比,配上配套测量电路就能测量位移。 图 1 实验电容式传感器结构示意图 2、测量电路 测量电路画在实验模板的面板上,其电路的核心部分是二极管充放电电路。 (二)数据采集系统 数据采集系统(数据采集卡)对实验数据(模拟量)进行采集并与计算机(PC 机)通讯, 再用计算机对实验数据进行分析处理。其原理框图如图 2 所示。 图 2 数据采集系统实验原理框图 三、需用器件与单元 主机箱、电容传感器、电容传感器实验模板、测微头;数据采集通讯卡 (内置式,已经装在 主机箱内)、RS232 连线、计算机。 附:测微头的组成与使用 1 测微头组成和读数如图 3 所示。 测微头读数图 图 3 测位头组成与读数 测微头组成: 测微头由不可动部分安装套、轴套和可动部分测杆、微分筒、微调钮组 成。 测微头读数与使用: 测微头的安装套便于在支架座上固定安装, 轴套上的主尺有两排刻 度线,标有数字的是整毫米刻线mm/格),另一排是半毫米刻线mm/格);微分 筒前部圆周表面上刻有 50 等分的刻线mm/格)。 用手旋转微分筒或微调钮时,测杆就沿轴线方向进退。微分筒每转过 1 格,测杆沿轴方 向移动微小位移0.01毫米,这也叫测微头的分度值。 测微头的读数方法是先读轴套主尺上露出的刻度数值, 注意半毫米刻线; 再读与主尺横 线对准微分筒上的数值、可以估读 1/10 分度,如图 3 甲读数为3.678mm,不是3. 178mm;遇到微分筒边缘前端与主尺上某条刻线重合时,应看微分筒的示值是否过零, 如图 3 乙已过零则读2.514mm;如图 3 丙未过零,则不应读为2mm,读数应为1. 980mm。 测微头使用: 测微头在实验中是用来产生位移并指示出位移量的工具。 一般测微头在使 用前,首先转动微分筒到10mm处(为了保留测杆轴向前、后位移的余量),再将测微头轴 套上的主尺横线面向自己安装到专用支架座上, 移动测微头的安装套(测微头整体移动)使测 杆与被测体连接并使被测体处于合适位置(视具体实验而定)时再拧紧支架座上的紧固螺钉。 当转动测微头的微分筒时,被测体就会随测杆而位移。 四、实验步骤: 1、 按图 4 将电容传感器装于电容传感器实验模板上并按图示意接线V 电 源端口接主机箱±15V 电源;实验模板的输出VO1接主机箱电压表的Vin)。 2 图4 电容传感器测量位移实验安装、接线、将实验模板上的 Rw 调节到中间位置(方法:逆时针转到底再顺时传3圈)。 3、将主机箱上的电压表量程(显示选择)开关打到2v档,合上主机箱电源开关,旋转 测微头改变电容传感器的动极板位置使电压表显示0v ,再沿同一方向(如测微头读数减 小方向) 转动测微头 5 圈, 记录此时的测微头读数和电压表显示值, 作为实验起点值。 之后, 反方向转动测微头,每转动测微头 1 圈即△X=0.5mm位移读取电压表读数(这样转 10 圈 读取相应的电压表读数),将数据填入表 1 并作出X—V实验曲线 数据计算电容传感器的系统灵敏度 S 和非线 电容传感器位移与输出电压值 X(mm ) V(mv ) 5、数据采集系统标定。 (1)准备 10V 电源:在主机箱上按图 2 接线。将电压表的量程切换开关切到 20V 档, 检查接线无误后合上主机箱电源开关,调节转速调节 0~24V 电源使电压表显示 10.00V(调 节好后保持转速调节旋钮位置不变) 。关闭电源。 (2)软件标定(以通道 A 为例) : 分别按图 6 和图 7 示意接线,V 和 I 选择按钮选择 Vin。检查接线无误后和上主机箱电 源进行软件 0V、10V 标定(前提:电脑已安装好配套软件并已正常开机) 。按图 6 接线 上主机箱电源后按电脑软件界面“0V”键三次;在转换成图 4 接线时不用关闭主机箱电源, 而是带电接线V”键三次,告诉你网赌放水时间然后再点击电脑软件界面中“保存标定” 键。 图 5 准备 10V 电源接线V 标定接线V 标定接线、利用利用数据采集卡采集电容式传感器测量位移实验的实验数据。记录和保存实验 4 结果。 思考题:比较人工记录实验数据与计算机记录实验数据,如有差异,试分析原因。 5

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