传感器原理与设计实验PPT

实验一 物件计数



三、实验仪器和设备 1. 输送线实验台架（DRCSX-12-A） 2. 电涡流传感器（DRDG-12-A） 3. 红外反射式传感器（DRHF-12-A） 4. 蓝津数据采集仪（DRDAQ-EPP2） 5. 开关电源（DRDY-A） 6. 传感器支架（DRZJ-A） 7. 铁性试件 8. 个人计算机
速度传感器测量振动信号 加速度传感器测量振动信号 磁电传感器测量转速 电涡流传感器测量轴心轨迹
实验二 振动测量实验

(综合实验)
2套 1套 1套 1套 1台 1台 1套 1台 1套 1条 1台 1套




三.实验设备 1、电涡流传感器 2、速度传感器（CD-21） 3、加速度传感器（YD-37） 4、 磁电转速传感器（DRCD-12-A） 5、加速度传感器变送器（DRBS-12-A） 6、计算机 7、DRVI快速可重组虚拟仪器平台 8、蓝津数据采集仪（DRDAQ-EPP2） 9、开关电源（DRDY-A） 10、5芯-BNC转接线 11、度传感器变送器（DRBS-12-A） 12、转子/振动实验台
实验一 物件计数



一、实验目的 1.通过本实验熟悉电涡流传感器、光电传 感器的工作原理。 2.通过本实验了解和掌握采用电涡流传感 器、红外传感器进行物件计数实验的原理 和方法
实验一 物件计数

二、实验原理 1、电涡流传感器。 电涡流传感器是一种非接触式传感器，一般由探头、延伸 电缆、前置器构成基本的工作系统（如图1-1所示）。前置 器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈，在探头头 部的线圈中产生交变的磁场。如果在这一交变磁场的有效 范围内没有金属材料靠近，则这一磁场能量会全部损失； 当有被测金属体靠近这一磁场，则在此金属表面产生感应 电流，电磁学上称之为电涡流，与此同时该电涡流场也产 生一个方向与头部线圈方向相反的交变磁场，由于其反作
实验一 物件计数
图1-4 物件计数实验效果图
实验一 物件计数





五、扩展实验设计 用趋势曲线方式显示出在一个较长的时间 段内传感器接收信号电平的变化情况 六、思考题 1、产品计数实验还可以采用其它哪些传 感器进行？各有什么特点？ 2、电涡流传感器有什么特性？可以用在 那些特征量的检测上？
实验一 物件计数
1套 1套 1套 1套 1套 2套
2块 1台
实验一 物件计数


四、实验步骤 1.物件计数实验结构示意图如图1-3所示， 将DRDG-12-A型电涡流传感器、DRHF12-A红外反射式传感器分别 固定在支架 上，并接入输送线模块对应通道。
实验一 物件计数
涡流传感器 光电传感器
试件
图1-3 插件计数实验结构示意图
实验一 物件计数


2、启动服务器，运行DRVI程序，点击 DRVI快捷工具条上的“联机注册”图标， 选择其中的“DRVI采集仪主卡检测”进 行服务器和数据采集仪之间的注册。 3、点击“物件计数”实验，可以看到实 验效果图1-4 ，如果计数值不为零，则点 击其中的“复位”按钮将计数器清零，然 后点击“开始”按钮进行物件计数实验。



七、实验报告要求 1、实验目的、原理、流程框图、实验数 据、实验曲线及思考题必做。 2、分析并整理实验测量结果。 3、画出扩展实验框图，并计算输送线实 验台转一周的时间。
*
八、流程框图
电涡流传感器 红外传感器
开头
数据采集卡 A／D
蓝津 DAQ A／D
波形处理 VB
内存 IC
波形／谱图 IC
实验一 物件计数


2、光电传感器 光电测量方法灵活多样，可测参数众多，一般 情况下又具有非接触、高精度、高分辨率、高 可靠性和响应快等优点，加之激光光源、光栅、 光学码盘、CCD器件、光导纤维等的相继出现 和成功应用，使得光电传感器在检测和控制领 域得到了广泛的应用。光电传感器在工业上的 应用可归纳为吸收式、遮光式、反射式、辐射 式四种基本形式。图1-2说明了这四种形式的工 作方式。
实验一 物件计数

用，使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改 变（线圈的有效阻抗），这一变化与金属体磁 导率、电导率、线圈的几何形状、几何尺寸、 电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离 等参数有关。通过前置器电子线路的处理，将 线圈阻抗Z的变化，即头部体线圈与金属导体的 距离D的变化转化成电压或电流的变化。输出信 号的大小随探头到被测体表面之间的间距而变 化，电涡流传感器就是根据这一原理实现对金 属物体的位移、振动等参数的测量。
波形参数IC 取峰值
波形参数IC
波形／谱图 IC
显示原始信号
取峰值
显示原始信号
内存 IC 计数器
波形处理 VB
计数器
1-5 物件计数原理框图
实验二 振动测量实验

(综合实验)



一.实验目的 通过对转子实验台的综合参数测量，了解各 种传感器的工作原理，掌握机械振动信号、 转速及轴心轨迹的基本测量方法。 二.实验内容
实验一 物件计数
图1-1 电涡流传感器基本工作系统
实验一 物件计数


其工作过程是，当被测金属与探头之间的距离 发生变化时。则探头中线圈的Q值发生变化，Q 值的变化引起振荡电压幅度的变化，这个随距 离变化的振荡电压经过检波、滤波、放大归一 处理转化成电压（电流）变化。最终完成机械 位移(间隙)转换成电压（电流）。 由上所述，电涡流传感器工作系统中被测体可 看作传感器的一半，即一个电涡流位移传感器 的性能与被测体有关。目标物体的材质对传感 器的感应距离有直接的影响。
实验一 物件计数
图1-2 光电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ感器的工作方式
实验一 物件计数

本实验所采用的DRHF-12-A型红外光电传感器 属于反射性传感器，在同一壳体内装有发射器 和接受器，此外配有一块特殊的反射板，使从 发射器里发出的光线能反射到接受器表面。当 被测物遮住光线，传感器就开始工作，实现了 开关功能。在正常状态下（没有物体通过）， 传感器输出为一定值，当有物体通过时，由于 光线被遮断，传感器输出发生跳变，由数据采 集仪获得后，通过DRVI快速可重组虚拟仪器平 台的脚本就可以实现物件计数。