速度测量实验

霍尔测速实验

一、实验目的：了解霍尔转速传感器的应用。

二、基本原理：利用霍尔效应表达式U H = K H IB ，当被测圆盘上装上N 只磁性

体时，圆盘每转一周，磁场就变化N 次，霍尔电势相应变化N 次，输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转物的转速（转速=60*频率/12）

三、需用器件与单元：霍尔转速传感器、转速调节2-24V 、转动源单元、数显单元的转速显示部分。

四、实验步骤：

1、根据图5-4，将霍尔转速传感器装于传感器支架上，探头对准反射面的磁

钢。

2、将直流源加于霍尔元件电源输入端。红（+）接+5V ，黑（┴）接地。

3、将霍尔转速传感器输出端（蓝）插入数显单元F in 端。

4、将转速调节中的2-24V 转速电源引到转动源的2-24V 插孔。

5、将数显单元上的转速/频率表波段开关拨到转速档，此时数显表指示转速。

6、调节电压使转动速度变化。观察数显表转速显示的变化。

五、思考题：

1、利用霍尔元件测转速，在测量上是否有限制？

2、本实验装置上用了十二只磁钢，能否用一只磁钢，二者有什么区别呢？

图1霍尔、光电、磁电转速传感器安装示意图

实验三十一光纤传感器测速实验

一、实验目的：了解光纤位移传感器用于测量转速的方法。

二、基本原理：利用光纤位移传感器探头对旋转体被测物反射光的明显变化产生的电脉冲，经电路处理即可测量转速。

三、需用器件与单元：光纤传感器、光纤传感器实验模块、转速/频率数显表、直流源±15V、转速调节2~24V，转动源模块。

四、实验步骤：

1、光纤传感器按图1装于传感器支架上，使光纤探头与电机转盘平台中磁钢反射点对准。

2、按“光纤位移特性实验”的连线图，如图2所示，将光纤传感器实验模

块输出V

o1与数显电压表V

i

端相接，接上实验模块上±15V电源，数显表的切换

开关选择开关拨到20V档。①用手转动圆盘，使探头避开反射面（暗电流），合

上主控箱电源开关，调节Rw

2使数显表显示接近零（≥0），此时Rw

1

处于中间位

置。②再用手转动圆盘，使光纤探头对准反射点，调节升降支架高低，使数显表

指示最大，重复①、②步骤，直至两者的电压差值最大，再将V

o1

与转速/频率数显表fi输入端相接，数显表的波段开关拨到转速档。

图2光纤传感器位移实验模块

3、将转速调节2-24V，接入转动电源24V插孔上，使电机转动，逐渐加大转速源电压。使电机转速盘加快转动，固定某一转速，观察并记下数显表上的读

数n

1

。

4、固定转速电压不变，将选择开关拨到频率测量档，测量频率，记下频率

读数，根据转盘上的测速点数折算成转速值n

2

（转速和频率的折算关系为：转速=频率*60/12）。

5、将实验步骤4与实验步骤3比较，以转速n

1

作为真值计算两种方法的测

速误差（相对误差），相对误差r=((n

1-n

2

)/n

1

)×100%。

五、思考题：

测量转速时转盘上反射（或吸收点）的多少与测速精度有否影响，你可以用实验来验证比较转盘上是一个黑点的情况。