霍爾傳感器測(cè)位移課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　傳感器課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書</p><p>　　線性霍爾元件位移傳感器</p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　學(xué)院名稱： </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p>

2、<p>　　教師姓名： </p><p>　　教師職稱： </p><p>　　2015 年 1 月</p><p>　　線性霍爾元件位移傳感器設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　線性霍爾元件

3、位移傳感器</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是工科各專業(yè)的主要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一，是圍繞一門主要基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)課，運(yùn)用所學(xué)課程的知識(shí)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)而進(jìn)行的一次綜合分析設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練。《傳感器技術(shù)》是測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門專業(yè)技能課，能夠運(yùn)用基本測(cè)控電路知識(shí)解決日常生活中的問(wèn)題是本專業(yè)學(xué)生的基本素質(zhì)。本次課程設(shè)計(jì)旨在培養(yǎng)

4、學(xué)生運(yùn)用所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，初步掌握解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題時(shí)所應(yīng)具有的查閱資料、綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，為課程設(shè)計(jì)及今后從事專業(yè)學(xué)習(xí)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求</b></p><p>　　1.掌握傳感器工作原理</p><p>　　2.掌握信號(hào)處理電路的作用與原理</p><p>　　3

5、.畫出各電路處理后的信號(hào)波形</p><p>　　4.對(duì)位移進(jìn)行測(cè)量（正負(fù)位移均三次以上）</p><p>　　5.算出傳感器的遲滯誤差、線性度</p><p><b>　　6.寫出說(shuō)明書。 </b></p><p>　　四、設(shè)計(jì)方法和基本原理</p><p><b>　　1.問(wèn)題描述&

6、lt;/b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)既能測(cè)量位移的大小，也能判別方向的線性霍爾元件位移傳感器。</p><p><b>　　2.解決方案</b></p><p>　　①搜集資料，確定電路原理圖（包括激勵(lì)信號(hào)電路、消除不等位電勢(shì)補(bǔ)償電路、放大電路、移相電路、相敏檢波電路和低通濾波電路等信號(hào)處理電路）</p><p&

7、gt;　　②搭建實(shí)物測(cè)量系統(tǒng)，調(diào)試各部分電路。</p><p>　?、蹨y(cè)試得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，給出相應(yīng)的波形，計(jì)算出傳感器的量程、線性度和靈敏度、遲滯誤差。寫出說(shuō)明書，答辯。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 引言2</b></p><p>　　第二章

8、霍爾傳感器工作原理2</p><p><b>　　2.1霍爾效應(yīng)2</b></p><p>　　2.2霍爾元件的主要特性4</p><p>　　2.3霍爾傳感器的應(yīng)用4</p><p>　　第三章 測(cè)量系統(tǒng)組成7</p><p>　　3.1霍爾元件的誤差及補(bǔ)償7</p>

9、<p>　　3.1.1霍爾元件的零位誤差與補(bǔ)償7</p><p>　　3.1.2霍爾元件的溫度誤差及補(bǔ)償7</p><p>　　3.2 直流激勵(lì)的霍爾傳感器電路8</p><p>　　3.3交流激勵(lì)的霍爾傳感器電路8</p><p>　　3.3.1傳感器補(bǔ)償放大電路8</p><p>　　3.3.2

10、移相電路9</p><p>　　3.3.2相敏檢波電路10</p><p>　　3.3.4低通濾波電路10</p><p>　　第四章 電路測(cè)試與結(jié)果11</p><p>　　4.1進(jìn)行各部分電路線路元件的連接組裝11</p><p>　　4.2移相電路的測(cè)試12</p><p>　

11、　4.3相敏檢波電路的測(cè)試13</p><p>　　4.4低通濾波電路測(cè)試15</p><p>　　第五章 傳感器測(cè)試與數(shù)據(jù)處理16</p><p>　　5.1傳感器的回程差16</p><p>　　5.2傳感器的靈敏度17</p><p>　　5.3傳感器的線性度18</p><p&g

12、t;　　第五章 心得體會(huì)19</p><p><b>　　致謝20</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b>　　附錄22</b></p><p>　　6.1直流激勵(lì)數(shù)據(jù)22</p><p>　　6.2交

13、流激勵(lì)數(shù)據(jù)23</p><p><b>　　第一章 引言</b></p><p>　　位移是與物體的位置在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的移動(dòng)有關(guān)的量，目前測(cè)量位移的方法相當(dāng)多，小位移通常使用應(yīng)變式、電感式、差動(dòng)變壓器式、渦流式、霍爾等位移傳感器器來(lái)測(cè)量，大的位移常用感應(yīng)同步器、光柵、容柵、磁柵等位移傳感器來(lái)測(cè)量。位移式傳感器主要應(yīng)用在自動(dòng)化裝備生產(chǎn)線對(duì)模擬量的智能控制。</p&

14、gt;<p>　　線性霍爾元件位移傳感器，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量線性范圍大、測(cè)量電路可靠、具有較高的分辨力和靈敏度以及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在許多行業(yè)的位移測(cè)量系統(tǒng)中得以廣泛應(yīng)用。</p><p>　　霍爾傳感器是基于霍效應(yīng)而將被測(cè)量轉(zhuǎn)化成電動(dòng)勢(shì)輸出的一種傳感器。霍爾元件已發(fā)展成一個(gè)品種多樣的磁傳感器產(chǎn)品簇，并且得到廣泛的應(yīng)用?；魻柶骷且环N磁傳感器，用它可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化，可以在各種與磁有關(guān)的場(chǎng)合中使用。

15、霍爾器件以霍爾效應(yīng)為其工作原理。被測(cè)物體分別與恒定電流I和恒定磁場(chǎng)B垂直。當(dāng)被測(cè)物體相對(duì)于原來(lái)位置有微小位移變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生變化的磁通量，會(huì)在導(dǎo)體垂直于磁場(chǎng)和電流的兩個(gè)端面之間產(chǎn)生電勢(shì)差，即UH（霍爾電壓）。</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)將做出一個(gè)既能測(cè)量物體位移大小又能辨別位移方向的線性霍爾元件位移傳感器，并且可以得到低的線性度和較高的靈敏度。 </p><p>　　第二章 霍爾傳感器工

16、作原理</p><p>　　霍爾傳感器是一種磁傳感器。用它可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化，可在各種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合中使用。霍爾傳感器以霍爾效應(yīng)為其工作基礎(chǔ)，是由霍爾元件和它的附屬電路組成的集成傳感器?；魻杺鞲衅髟诠I(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸和日常生活中有著非常廣泛的應(yīng)用。</p><p><b>　　2.1霍爾效應(yīng)</b></p><p>　　霍爾效應(yīng) Hall

17、effect運(yùn)動(dòng)的帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛侖茲力作用而引起偏轉(zhuǎn)就是霍爾效應(yīng)的實(shí)質(zhì)。</p><p>　　圖2-1 霍爾效應(yīng)示意圖</p><p>　　霍爾元件是由ｎ型半導(dǎo)體材料制成的。其長(zhǎng)為l、寬為ｂ、厚度為ｄ。如果在M、N兩端按圖所示加一恒定電流I（沿X軸方向通過(guò)霍耳元件）。并假定電流I是沿X軸負(fù)方向以速度運(yùn)動(dòng)的電子構(gòu)成，電子的電量為-e，自由電子的濃度為n.</p><

18、p>　　則根據(jù)電流強(qiáng)度的定義，電流I可表示為：I=-envbd (1)</p><p>　　若在Z軸方向加上恒定磁場(chǎng)B，沿負(fù)X軸方向運(yùn)動(dòng)的電子就受到洛倫茲力</p><p>　　fB=evB (2)</p><p&g

19、t;　　fB的方向指向負(fù)Y軸，于是，霍爾元件內(nèi)部的電子聚積在下方平面。</p><p>　　隨著電子向下偏移，上方平面剩余正電荷，形成Y軸負(fù)向的霍爾電壓，上下兩個(gè)平面間具有電勢(shì)差VH。靜電作用力fH與洛侖茲力fB大小相等時(shí),有。</p><p><b>　　再利用式（1）得到</b></p><p>　　式中ＲH=1/en,稱為半導(dǎo)體材料的霍爾

20、系數(shù)，KH =1/end叫做它的靈敏度。當(dāng)工作電流和磁感應(yīng)強(qiáng)度一定時(shí) KH的數(shù)值越大，霍爾電壓越高。</p><p>　　如果已知霍爾片的靈敏度KH ，只需測(cè)出工作電流I和霍爾電壓就可求得B。I的單位一般取為mV，工作電流的單位取為mA，磁感應(yīng)強(qiáng)度單位為T（特斯拉）， KH的單位即為mV/(mA·T)。</p><p>　　2.2霍爾元件的主要特性</p><

21、p>　　1）霍爾元件的主要特性參數(shù)</p><p>　　靈敏度KH：表示元件在單位的磁感應(yīng)強(qiáng)度和單位控制電流所得到的開路霍爾電動(dòng)勢(shì)</p><p>　　霍爾輸入電阻：霍爾控制及間的電阻值</p><p>　　霍爾最大允許激勵(lì)電流：以霍爾元件允許的最大溫度為限所對(duì)應(yīng)的激勵(lì)電流</p><p>　　不等位電勢(shì)：當(dāng)霍爾元件的控制電流為額定值時(shí)

22、，若元件所處位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，測(cè)得的空載霍爾電勢(shì)。</p><p>　　寄生直流電勢(shì) （霍爾元件零位誤差的一部分）：</p><p>　　當(dāng)沒(méi)有外加磁場(chǎng)，霍爾元件用交流控制電流時(shí)，霍爾電極的輸出有一個(gè)直流電勢(shì)</p><p>　　控制電極和霍爾電極與基片的連接是非完全歐姆接觸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生整流效應(yīng)。</p><p>　　兩個(gè)霍爾電極焊點(diǎn)的不一

23、致，引起兩電極溫度不同產(chǎn)生溫差電勢(shì)</p><p>　　霍爾電勢(shì)溫度系數(shù)：在一定磁感應(yīng)強(qiáng)度和控制電流下，溫度每變化1度時(shí)，霍爾電勢(shì)變化的百分率。</p><p>　　2.3霍爾傳感器的應(yīng)用</p><p>　　按被檢測(cè)對(duì)象的性質(zhì)可將它們的應(yīng)用分為：直接應(yīng)用和間接應(yīng)用。前者是直接檢測(cè)受檢對(duì)象本身的磁場(chǎng)或磁特性，后者是檢測(cè)受檢對(duì)象上人為設(shè)置的磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)是被檢測(cè)的信息

24、的載體，通過(guò)它，將許多非電、非磁的物理量，例如速度、加速度、角度、角速度、轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速以及工作狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)間等，轉(zhuǎn)變成電學(xué)量來(lái)進(jìn)行檢測(cè)和控制</p><p>　?。ㄒ唬┚€性型霍爾傳感器主要用于一些物理量的測(cè)量。例如：</p><p><b>　　1．電流傳感器</b></p><p>　　由于通電螺線管內(nèi)部存在磁場(chǎng)，其大小與導(dǎo)線中的電流成正比

25、，故可以利用霍爾傳感器測(cè)量出磁場(chǎng)，從而確定導(dǎo)線中電流的大小。利用這一原理可以設(shè)計(jì)制成霍爾電流傳感器。其優(yōu)點(diǎn)是不與被測(cè)電路發(fā)生電接觸，不影響被測(cè)電路，不消耗被測(cè)電源的功率，特別適合于大電流傳感。</p><p>　　圖2-2 霍爾傳感器測(cè)電流示意圖</p><p>　　霍爾電流傳感器工作原理如圖2-2所示，標(biāo)準(zhǔn)圓環(huán)鐵芯有一個(gè)缺口，將霍爾傳感器插入缺口中，圓環(huán)上繞有線圈，當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)產(chǎn)生磁

26、場(chǎng)，則霍爾傳感器有信號(hào)輸出。</p><p><b>　　2．位移測(cè)量</b></p><p>　　如圖2-3所示，兩塊永久磁鐵同極性相對(duì)放置，將線性型霍爾傳感器置于中間，其磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，這個(gè)點(diǎn)可作為位移的零點(diǎn)，當(dāng)霍爾傳感器在Z軸上作△Z位移時(shí)，傳感器有一個(gè)電壓輸出，電壓大小與位移大小成正比。</p><p>　　圖2-3 霍爾傳感器測(cè)位移示

27、意圖</p><p>　　如果把拉力、壓力等參數(shù)變成位移，便可測(cè)出拉力及壓力的大小，如圖2-4所示，是按這一原理制成的力傳感器。</p><p>　　圖2-4 霍爾傳感器測(cè)力示意圖</p><p>　?。ǘ╅_關(guān)型霍爾傳感器主要用于測(cè)轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速、風(fēng)速、流速、接近開關(guān)、關(guān)門告知器、報(bào)警器、自動(dòng)控制電路等。測(cè)轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)數(shù)。</p><p>　　如圖

28、2-5所示，在非磁性材料的圓盤邊上粘一塊磁鋼，霍爾傳感器放在靠近圓盤邊緣處，圓盤旋轉(zhuǎn)一周，霍爾傳感器就輸出一個(gè)脈沖，從而可測(cè)出轉(zhuǎn)數(shù)（計(jì)數(shù)器），若接入頻率計(jì)，便可測(cè)出轉(zhuǎn)速。</p><p>　　圖2-5 霍爾傳感器測(cè)轉(zhuǎn)數(shù)示意圖</p><p>　　如果把開關(guān)型霍爾傳感器按預(yù)定位置有規(guī)律地布置在軌道上，當(dāng)裝在運(yùn)動(dòng)車輛上的永磁體經(jīng)過(guò)它時(shí)，可以從測(cè)量電路上測(cè)得脈沖信號(hào)。根據(jù)脈沖信號(hào)的分布可以測(cè)出車

29、輛的運(yùn)動(dòng)速度。</p><p>　　第三章 測(cè)量系統(tǒng)組成</p><p>　　3.1霍爾元件的誤差及補(bǔ)償</p><p>　　3.1.1霍爾元件的零位誤差與補(bǔ)償</p><p>　　霍爾元件的零位誤差是指無(wú)外加磁場(chǎng)或無(wú)控制電流情況下霍爾元件產(chǎn)生輸出電壓并由此產(chǎn)生誤差。它主要表現(xiàn)有以下幾種形式：</p><p><

30、b>　　1）不等位電動(dòng)勢(shì)</b></p><p>　　它是零位誤差中最重要的一種，他是當(dāng)霍爾元件在額定控制電流下，不外加磁場(chǎng)時(shí)，霍爾輸出端之間的空載電動(dòng)勢(shì)。</p><p><b>　　2）寄生直流電勢(shì)</b></p><p>　　再無(wú)磁場(chǎng)的情況下，元件通入交流電流，輸出端除交流不等位電壓以外的直流分量</p>

31、<p><b>　　3）感應(yīng)零電動(dòng)勢(shì)</b></p><p>　　感應(yīng)零電動(dòng)勢(shì)是在未通電流情況下，由于脈動(dòng)或交變磁場(chǎng)作用在輸出端產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。</p><p><b>　　4)自激場(chǎng)零電動(dòng)勢(shì)</b></p><p>　　霍爾元件控制電流產(chǎn)生自激場(chǎng)</p><p>　　3.1.2霍爾元件的溫

32、度誤差及補(bǔ)償</p><p>　　1）溫度誤差產(chǎn)生原因：</p><p>　　霍爾元件的基片是半導(dǎo)體材料，因而對(duì)溫度的變化很敏感。其載流子濃度和載流子遷移率、電阻率和霍爾系數(shù)都是溫度的函數(shù)。當(dāng)溫度變化時(shí)，霍爾元件的一些特性參數(shù)，如霍爾電勢(shì)、輸入電阻和輸出電阻等都要發(fā)生變化，從而使霍爾式傳感器產(chǎn)生溫度誤差。</p><p>　　2)減小霍爾元件的溫度誤差的方法<

33、/p><p>　　選用溫度系數(shù)小的元件、采用恒溫措施、采用恒流源供電、采用適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償電路</p><p>　　3.2 直流激勵(lì)的霍爾傳感器電路</p><p>　　直流激勵(lì)的霍爾傳感器電路較為簡(jiǎn)單主要由霍爾傳感器，741差動(dòng)放大器等組成，如圖3-1：</p><p>　　圖3—1 直流激勵(lì)下傳感器電路圖</p><p>　

34、　3.3交流激勵(lì)的霍爾傳感器電路</p><p>　　3.3.1傳感器補(bǔ)償放大電路</p><p>　　交流激勵(lì)的霍爾傳感器電路較為復(fù)雜主要由霍爾傳感器，741差動(dòng)放大器，再加上移相電路，相敏檢波電路，低通濾波電路等組成。如圖3-2：</p><p>　　圖3—2交流激勵(lì)下傳感器電路圖</p><p><b>　　3.3.2移相電路

35、</b></p><p>　　移相電路原理圖如下所示</p><p>　　圖3—3 移相電路原理圖</p><p>　　移相器由兩個(gè)部分組成，調(diào)節(jié)可完成滯后0到180度的相位，理論上可以實(shí)現(xiàn)0到180度的調(diào)節(jié)，但是由于遠(yuǎn)離信號(hào)，存在干擾，實(shí)際上并不能達(dá)到180度。</p><p>　　圖中選用了LF353作為運(yùn)放，由于一個(gè)LF35

36、3上集成了兩個(gè)運(yùn)算放大器，所以可以節(jié)省空間，便于集成化。</p><p>　　3.3.2相敏檢波電路</p><p>　　相敏檢波電路如下圖所示</p><p>　　圖3—4 相敏檢波電路原理圖</p><p>　　相敏檢波電路由施密特開關(guān)電路和運(yùn)算放大器組成，當(dāng)相敏檢波器輸入信號(hào)與開關(guān)信號(hào)反相時(shí)，輸出為正極性的全波整流信號(hào)，反之輸出信號(hào)為負(fù)

37、極性的全波整流信號(hào)。圖中Vi端為輸入信號(hào)端，接到差動(dòng)放大器的輸出端；AC端為交流參考信號(hào)端，DC端為直流參考信號(hào)端；Vo端為輸出端。當(dāng)接入?yún)⒖夹盘?hào)后，場(chǎng)效應(yīng)管K105就會(huì)處于開關(guān)狀態(tài)，從而把輸入的正弦信號(hào)轉(zhuǎn)換成全波整流信號(hào)。</p><p>　　3.3.4低通濾波電路</p><p>　　低通濾波電路如下圖所示</p><p>　　圖3—5 低通濾波電路原理圖<

38、;/p><p>　　該濾波器將相敏檢波電路的輸出信號(hào)進(jìn)一步把諧波干擾濾除，得到更加理想的信號(hào)，便于進(jìn)行數(shù)顯操作。</p><p>　　第四章 電路測(cè)試與結(jié)果</p><p>　　直流電路較為簡(jiǎn)單，電路連接完全后經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單測(cè)試可以直接測(cè)量書記。交流激勵(lì)的傳感器的電路較為復(fù)雜，需要利用示波器逐個(gè)對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試直到出現(xiàn)正確的波形。</p><p>　　4

39、.1進(jìn)行各部分電路線路元件的連接組裝</p><p>　　由音頻振蕩器產(chǎn)生，峰峰值為4V的正弦信號(hào)作為激勵(lì)信號(hào)。</p><p><b>　　圖4-1 激勵(lì)信號(hào)</b></p><p>　　4.2移相電路的測(cè)試</p><p>　　把系統(tǒng)的激勵(lì)信號(hào)接入到移相電路的輸入端，用示波器的雙通道同時(shí)觀察激勵(lì)信號(hào)和移相后的信號(hào)，發(fā)

40、現(xiàn)相位的可變范圍大約是，同相電路如下圖所示：</p><p>　　圖4-2 同相位波形</p><p>　　調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器后，電路輸出波形相位發(fā)生改變，與激勵(lì)源波形相位對(duì)比如下圖所示：</p><p>　　圖4-3 移相后波形</p><p>　　調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電路輸出波形相位與激勵(lì)源波形相位相反，波形如下圖所示：</p>

41、<p><b>　　圖4-4 反相波形</b></p><p>　　4.3相敏檢波電路的測(cè)試</p><p>　　把移相電路的輸出信號(hào)接入到相敏檢波電路的參考信號(hào)輸入端，把差動(dòng)放大器的輸出信號(hào)接入到相敏檢波電路信號(hào)輸入端，用示波器觀察相敏檢波電路的輸出信號(hào)，它是全波整流波形，通過(guò)相敏檢波的放大器后輸出波形。</p><p>　　使用螺

42、旋測(cè)微頭發(fā)生正向位移時(shí)相敏檢波電路的輸出波形如下圖所示</p><p>　　圖4-5 正位移波形</p><p>　　使用螺旋測(cè)微頭發(fā)生負(fù)向位移時(shí)相敏檢波電路的輸出波形如下圖所示</p><p>　　圖4-6 負(fù)位移波形</p><p>　　使霍爾傳感器位于零點(diǎn)時(shí)相敏檢波電路的輸出波形如下圖所示</p><p>　　圖

43、4-7 零點(diǎn)位波形</p><p>　　4.4低通濾波電路測(cè)試</p><p>　　相敏檢波輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)低通濾波器后基本上就變成了直流信號(hào)了，并且其大小代表了位移的大小，它的正負(fù)也就代表了位移的正負(fù)。波形如下圖所示：</p><p>　　圖4-8 低通濾波電路波形</p><p>　　第五章 傳感器測(cè)試與數(shù)據(jù)處理</p><

44、;p>　　對(duì)傳感器進(jìn)行正負(fù)量程范圍內(nèi)連續(xù)測(cè)量，測(cè)量3次，然后計(jì)算傳感器的線性度、靈敏度和回程差,詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)附表所示。</p><p>　　5.1傳感器的回程差</p><p>　　回程差計(jì)算公式： </p><p>　　其中，是滿量程；是回程差，是正反行程輸出的最大差值。</p><p>　　excel計(jì)算結(jié)果：</p>

45、<p><b>　　直流激勵(lì)</b></p><p>　　第一組=0.008/(0.689+0.685) ×100%=0.58%</p><p>　　第二組=0.010/(0.689+0.687) ×100%=0.73%</p><p>　　第三組=0.009/(0.688+0.688) ×100%=0

46、.65%</p><p>　　平均值=0.003/(0.688+0.689) ×100%=0.22%</p><p><b>　　交流激勵(lì)</b></p><p>　　第一組=0.0057/(0.1567+0.1619) ×100%=1.78%</p><p>　　第二組=0.0038/(0.1573

47、+0.1562) ×100%=1.21%</p><p>　　第三組=0.0033/(0.1637+0.1601) ×100%=1.20%</p><p>　　平均值=0.0005/(0.1610+0.1577) ×100%=0.16%</p><p>　　5.2傳感器的靈敏度</p><p>　　靈敏度是傳感器

48、輸出量增量與被測(cè)量數(shù)入量增量之比。線性傳感器的靈敏度就是擬合值線的斜率，所以要求得傳感器的靈敏度必須先將測(cè)得的近似線性的數(shù)據(jù)擬合成直線。</p><p>　　利用matlab擬合如下圖所示：</p><p>　　圖5-1 matlab程序圖</p><p>　　圖5-2 直流激勵(lì)擬合直線（藍(lán)色為測(cè)量值，紅色為擬合值）</p><p>　　圖5

49、-3交流激勵(lì)擬合直線（藍(lán)色為測(cè)量值，紅色為擬合值）</p><p>　　直流激勵(lì)靈敏度k= 0.2110(v/mm)</p><p>　　交流激勵(lì)靈敏度k=-0.0531(v/mm)</p><p>　　5.3傳感器的線性度</p><p><b>　　線性度計(jì)算公式：</b></p><p>　

50、　其中是線性度，是擬合值與測(cè)量值的最大差值，是滿量程</p><p>　　excel計(jì)算結(jié)果：</p><p>　　直流激勵(lì)：=0.062/(0.726+0.750) ×100%=4.20%</p><p>　　交流激勵(lì)：=0.0054/(0.1629+0.1663) ×100%=1.64%</p><p><b&g

51、t;　　第五章 心得體會(huì)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)這些天的努力奮斗，本學(xué)期的傳感器課程設(shè)計(jì)終于結(jié)束了。一路走來(lái)，充滿了坎坷挫折，充滿了未知與挑戰(zhàn)，也充滿了理解與欣慰。讓我重新去體會(huì)“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行”這句話的深刻含義，即所謂理論與實(shí)踐的差距。</p><p>　　萬(wàn)事開頭難，即便是做了些準(zhǔn)備，可是當(dāng)我們第一次走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，看著那么多的實(shí)物元件時(shí)卻不知從哪里開

52、始，顯得很笨拙很茫然。我們小心翼翼地按照原理圖搭起實(shí)際電路用示波器去觀測(cè)是否輸出正確的波形，每一次的期待，每一次的失敗，每一次的打擊與失望，讓我們?cè)阱e(cuò)誤中不斷地提高，就這樣跌跌撞撞的繼續(xù)前進(jìn)。其實(shí)，錯(cuò)誤和失敗并不可怕，可怕的是我們經(jīng)不起這種心靈深處的挫敗與氣餒。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力這恰恰是我們所欠缺的，所以我們也很高興失敗其實(shí)讓我們收獲了另一面的成功，收獲了更坦然的心態(tài)。</p><p>　　最讓人頭疼的是每

53、一天實(shí)驗(yàn)結(jié)束收拾好電路，第二天電路卻會(huì)有不知原因的諸多問(wèn)題，往往需要調(diào)試很久才能恢復(fù)理想的功能，在反反復(fù)復(fù)的調(diào)試中不斷熟悉電路，磨練自己的耐心，學(xué)會(huì)面對(duì)挫折也是知識(shí)之外的一種收獲。</p><p>　　通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，讓我加深了對(duì)傳感器這門學(xué)科的認(rèn)識(shí)，以及傳感器在整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)中的重要作用。雖然在書本上也看過(guò)移相電路、相敏檢波電路和低通濾波電路等的原理作用，但是知其一不知其二。通過(guò)自己親自動(dòng)手觀察，對(duì)理論有了更加

54、理性和感性的認(rèn)識(shí)。</p><p>　　另外，讓我感觸更深的是扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)于測(cè)控專業(yè)的學(xué)生是多么的重要，任何技術(shù)的突破創(chuàng)新都源于基礎(chǔ)理論的運(yùn)用，復(fù)雜的事物里蘊(yùn)藏著最基本的自然規(guī)律，所以當(dāng)我們把理論和實(shí)際結(jié)合起來(lái)的時(shí)候，既不能只重理論而不重實(shí)際，更不能為了實(shí)際操作而拋棄了理論。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)中接觸了很多課堂上學(xué)不到的東西，增長(zhǎng)了知識(shí)，同時(shí)大大增強(qiáng)了我們的動(dòng)手能力以及實(shí)

55、踐能力。在無(wú)數(shù)次的失敗中不斷地提高自己，充實(shí)自己。鮑老師的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度將會(huì)對(duì)我們今后的成長(zhǎng)留下深刻的影響。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　首先要特別感**老師，早就聽聞*老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，一絲不茍，經(jīng)過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)真的是名不虛傳。他給我最大的教導(dǎo)其實(shí)并不僅僅是專業(yè)的理論知識(shí)，而是教會(huì)我要有實(shí)事求是的態(tài)度，在尋求科學(xué)知識(shí)的過(guò)程中，不該做什么

56、，應(yīng)該做什么。*老師在學(xué)術(shù)上的指導(dǎo)也是孜孜不倦，替我們指出錯(cuò)誤，調(diào)整波形，答疑解惑，也讓我們的課設(shè)之路平坦了不少。</p><p>　　其次要感謝實(shí)驗(yàn)老師多天的陪伴守候，不厭其煩的為我們解決硬件問(wèn)題，更換損壞的設(shè)備，同時(shí)給予我們一些專業(yè)性的指導(dǎo)，讓我在課設(shè)中學(xué)到了一些課上學(xué)不到東西。</p><p>　　最后感謝課設(shè)中通力合作的組員們，大家齊心協(xié)力，面對(duì)挫折的日子值得銘記，感謝大家一直的陪

57、伴與鼓勵(lì)，我們?cè)黄馉?zhēng)辯問(wèn)題，一起努力奮斗，也會(huì)一起進(jìn)步成長(zhǎng)。</p><p>　　感謝鮑老師耐心教導(dǎo)和陪同，幫助我們圓滿的完成了本次課程設(shè)計(jì)，同時(shí)感謝我們組員的努力合作</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 賈伯年、俞樸、宋愛(ài)國(guó)主編.第3版.南京：東南大學(xué)出版社，2007.2</p><

58、p>　　[2] 何金田、張斌主編，傳感器原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)指南.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2009.1</p><p>　　[3] 周繼明、劉先任、江世明等.傳感技術(shù)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告.長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社,2006.8</p><p>　　[4] 陳育中《霍爾傳感器測(cè)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》科學(xué)技術(shù)與工程.第10卷.第30期 ,2010年10月</p><p&g