1、 实验目的。
1、掌握透射式光电传感器、磁电式传感器、霍尔式传感器、光纤传感器的转换原理、型号、使用方法，叙述辅助部分的设计和工作原理。
2、了解和掌握转换后信号的处理原理和方法。
2、 实验设备和元件。
8号转速实验模块、直流电源+12v、示波器、转动源及2-15v直流源、y型光纤、测微头、磁钢。
3、实验内容：
1、透射式光电传感器及光电转速测速。
光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的，它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。
光电传感器一般由光源，光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高，反应快，非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样。光电传感器的构成。
光电传感器由三部分构成，它们分为：发送器，接收器和检测电路。
发送器对准目标发射光束，发射的光束一般**于半导体光源，发光二极管（led）和激光二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管或光电三极管组成。
实验中的透射式光电传感器，通过在发送器和接收器中间，产生接收断层来进行检测。
其简易原理结构如下图所示：
单个透射式光电传感器平均**在13元左右，不过其集成光电转速测速模块的**，却在180~4160不等。（具体参见附加的excel文件）
透射式光电传感器主要生产厂家为：omron（欧姆龙）。
集成模块部分厂家有：omron（欧姆龙）、上海转速表厂、小野等公司。
经过调查发现，国内生产的低端传感器市场庞大，产品利润低，而集成部分，占主要地位的还是日系厂家。
如果做一般的测试，建议自行购买传感器进行电路搭建。购买成品的性价比指数比较低。
西普电器】2、 磁电式传感器。
磁电式转速传感器是利用磁电感应来测量物体转速的，属于非接触式转速测量仪表。磁电式转速传感器可用于表面有缝隙的物体转速测量，有很好的抗干扰性能，多用于发动机等设备的转速监控，在工业生产中有较多应用。
磁电式转速传感器是以磁电感应为基本原理来实现转速测量的。磁电式转速传感器由铁芯、磁钢、感应线圈等部件组成的，测量对象转动时，转速传感器的线圈会产生磁力线，齿轮转动会切割磁力线，磁路由于磁阻变化，在感应线圈内产生电动势。
磁电式转速传感器的感应电势产生的电压大小，和被测对象转速有关，被测物体的转速越快输出的电压也就越大，也就是说输出电压和转速成正比。但是在被测物体的转速超过磁电式转速传感器的测量范围时，磁路损耗会过大，使得输出电势饱甚至是锐减。
磁电式传感器**多在30~100之间，完备的功能型模块**多在200以上。
其主要生产厂家有北京科思佳科技、成都名驰仪器等。
因为磁电式传感器原理相对来说比较简单，其技术也不复杂，市面上多是国产的产品，其集成的成熟模块**也差距不是很大，性价比相对来说较高。
美天】3、 霍尔式传感器。
霍尔传感器是一种磁传感器。用它可以检测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔传感器以霍尔效应为其工作基础，是由霍尔元件和它的附属电路组成的集成传感器。
霍尔传感器在工业生产、交通运输和日常生活中有着非常广泛的应用。
如图所示，在半导体薄片两端通以控制电流i，并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为b的匀强磁场，则在垂直于电流和磁场的方向上，将产生电势差为uh的霍尔电压，
它们之间的关系为uh=kib/d。
式中d 为薄片的厚度，k称为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关。
由于霍尔元件产生的电势差很小，故通常将霍尔元件与放大器电路、温度补偿电路及稳压电源电路等集成在一个芯片上，称之为霍尔传感器。
霍尔传感器**多在5元以下，完备的小型模块**，也不超过50元。
其主要生产厂家有电音、霍尼尔、德飞莱等。
在这个市场上，很多传感器来自于进口，和成型模块相比，购买成型模块的性价比比单个器件要高。
上海川悦自动化系统】
4、 光纤位移传感器。
光纤传感器是最近几年出现的新技术，可以用来测量多种物理量，比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等，还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里，在强电磁干扰和高电压的环境里，光纤传感器都显示出了独特的能力。
根据光纤在传感器中的作用可以分为：一类是功能型（functional fiber,缩写为ff)传感器，又称为传感型传感器； 另一类是非功能型（non functional fiber缩写为nff)，又称为传光型传感器。
功能型传感器是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件， 被测量对光纤内传输的光进行调制， 使传输的光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化， 再通过对被调制过的信号进行解调， 从而得出被测信号。
光纤在其中不仅是导光媒质，而且也是敏感元件，光在光纤内受被测量调制，多采用多模光纤。
优点：结构紧凑、灵敏度高。
缺点：须用特殊光纤，成本高，非功能型传感器是利用其它敏感元件感受被测量的变化， 光纤仅作为信息的传输介质，常采用单模光纤。
光纤在其中仅起导光作用，光照在光纤型敏感元件上受被测量调制。
优点：无需特殊光纤及其他特殊技术；比较容易实现，成本低。
缺点：灵敏度较低。
光纤传导光信号，使用的是光的反射。
光纤的结构大致如图：
利用光的全反射，使光信号在光纤中基本无损耗的传送：
实验仪器中，y型光纤是由两根光纤混合而成，一根光纤用于发射光束，然后遇到反射面反射回来被另一光纤收集，并接入光电转换器。
其实也是一种光信号和电信号的转换。
光纤传感器的**都不低，低端的也在40左右，至于进口的，多在百元以上。
其主要生产厂家有台湾力科瑞科、欧姆龙等。
光纤传感器多依赖于进口，同时，国内和国外产品**差距很大。综合的性价比很低。
【欧普申光电】
通用命名方法】
命名：由主题词加四级修饰语构成
主题词——传感器
第一级修饰语——被测量，包括修饰被测量的定语
第二级修饰语——转换原理，一般可后续以“式”字
第**修饰语——特征描述，指必须强调的传感器结构、性能、材料特征、敏感元件及其它必要的性能特征，一般可后续以“型”字。
第四级修饰语——主要技术指标（量程、精确度、灵敏度等）。
例： 题目中的用法：在有关传感器的统计**、图书索引、检索以及计算机汉字处理等特殊场合，应采用上述之顺序：
如：传感器，位移，应变[计]式，100mm；
正文中的用法：在技术文件、产品样本、学术**、教材及书刊的陈述句子中，作为产品名称应采用与上述相反的顺序
如：10mm应变式位移传感器
传感器命名构成及各级修饰语举例一览表
5、 实验结果与讨论。
光电传感器测速：
1、电转速传感器已经安装在8号实验模块上，把实验台的+12v、接地端与8号实验模块板上的+12v、地相连。频率计置于外接频率位置。
2、频率计输入端子。fi接在光电传感器转速输出端。
3、调速电源接在2v-15v可变电源端。
4、电压从2v调至15v马达转速由低到高。
5、同时用示波器观察tp2和tp7波形。
6、记录下马达电压与频率计的读数。结果如下表：
第1组数据。
第2组数据。
第三组数据。
三组数据求的平均值记入下表：
磁电式传感器测速：
1、磁电式转速传感器按图安装，传感器端面离转动盘面1~2mm左右，并且将磁电传感器中心对准磁钢中心。本模块已安装2块磁铁，将磁电式传感器输出端tp4经过整形电路到tp6输出。
2、将频率计开关置于外接频率档，tp6输出端口接到频率计输入端。
3、将实验台上2-15vdc稳压电源用引线接到8号转模块上1.25v-15v插孔，合上实验台电开关。时转速电机旋转，逐步增加电源电压观察转速变化情况。
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