班級：電氣二班
姓名：梁智健
學號：201324122202
老師：陳永健
日期：2023年12月9日
(1)光纖位移感測器靜態實驗
（預習內容：了解光纖感測器的測量基礎、測量原理。複習螺旋測微計的讀數方法。要求帶鉛筆、尺、橡皮，做圖用。）
實驗目的：
了解光纖位移感測器的原理結構、效能。
實驗原理：
光纖採用y形結構，兩束多膜光纖一端組成光纖探頭，另一端分為兩束，分別作為光源光纖和接受光纖，光纖起傳輸訊號的作用，當發射器發出的紅外光，經光源光纖照射至反射面，被反射的光經接受光纖至光電轉換器轉換為電訊號。其輸出的光強決定於反射體距光纖探頭的距離x。
所需單元及部件：
主副電源、差動放大器、f/v表、光纖感測器。
實驗步驟：
（1）觀察光纖位移感測器結構，它由兩束光纖混合後，組成y形光纖，探頭固定在z型安裝架上，外表為螺絲的端麵為半圓分布的光纖探頭。了解反射體在實驗儀上的位置（實驗儀臺面上右邊的圓盤，在振動台上有反射體）。
（２）按照下圖接線，因光電轉換器內部已安裝好，所以可將電訊號直接經差動放大器放大。直流穩壓電源置於±2v檔，f/v表的切換開關置2v檔。開啟主、副電源。
（3）調節測微頭的刻度適當（約10mm），再調節z形架使光纖探頭與反射體接觸（x=0），輸出v≈0，此時固定z形架。調節差動放大器增益適當，調節差動放大器零位旋鈕使電壓表讀數盡量為零。旋轉測微頭，帶動有反射面的被測體慢慢離開探頭，觀察電壓讀數由小-大-小的變化，注意增益調節，輸出最大訊號以2v左右為宜。
（4）旋轉測微頭使f/v表指示重新回零，即x=0從此開始讀數；旋轉測微頭使距離x逐漸增大，每隔0.10mm讀出電壓表的讀數，約記30-40組資料。
記錄**如下：
資料處理:
作出v-x曲線，找出線性範圍（通常在曲線前沿），**性範圍內計算靈敏度s（s=△v/△x）。
注意事項：
（1）光纖請勿彎折成銳角，以免造成斷裂，端麵尤要注意保護，否則會造成靈敏度下降。
（2）裝上光纖探頭時探頭應垂直對準反射片**，實驗過程中避免觸碰y形光纖，以防止誤差。問題：本實驗中光纖起什麼作用？
答:光纖起傳輸訊號的作用,當發射器發出的紅外光,經光源光纖照射至反射面,被反射的光經接受光纖至光電轉換器轉換為電訊號。
(2)光纖位移感測動態實驗
實驗目的：
了解光纖位移感測器的測速應用。
實驗原理：
電機轉速n等於脈衝訊號的頻率f除以電機上反光片的數目n。
所需單元及部件：
電機控制、小電機、差動放大器、f/v表（頻率表）、光纖感測器、主副電源、示波器、直流穩壓電源。
實驗步驟：
（1） 了解電機及控制單元在實驗儀上所在的位置。
按照下圖接線。
差動放大器增益置適當位置，
f/v表的切換開關置2v檔，開啟主、副電源。
（2） 調節z形架將光纖探頭移至小電機上方（小電機端面上貼有兩張反射紙），對準反光紙中心。調節z形架（光纖探頭）的高度，使f/v表顯示最大，這時固定z形架（光纖探頭）的高度。再用手稍微轉動電機，讓反光面避開光纖探頭。
調節差動放大器的調零使f/v表接近零。關閉副、主電源。
（3）連線直流穩壓電源與電機控制單元：
將直流穩壓電源置±10v擋，用兩條插線輸入到電機控制單元。f/v表置2k檔，此時f/v表顯示的是頻率。
（4）開啟示波器並調節示波器至正常工作狀態。將f/v表的f。處輸到示波器
（5）開啟主、副電源。慢慢調節電機轉速旋紐，使電機運轉。觀察並記錄示波器上的脈衝訊號vp-p及頻率f。
資料處理:
根據脈衝訊號的頻率f及電機上反光片的數目n換算電機轉速n(n的單位：轉/秒)。
實驗完畢，關閉主、副電源，所有旋鈕轉到初始位置。
注意事項：
示波器輸入端正負分別為紅、黑色的夾子，避免兩夾子接觸。
問題：（1）如果要求電機轉速n的單位為弧度/秒時，如何計算。
答：電機轉速=f/n轉/秒，
轉速成弧度/秒得n=2πf/n rad/s
本次實驗共旋轉電機調速旋鈕5次，繪製成如下**：
（2）脈衝訊號的波形與反光片的數目有什麼關係？
答：由n=f/n，可知當電機轉速一定時，反光片的數目和頻率成正比。即當n一定時，反光片越多，頻率越高，脈衝訊號的波形越瘦，周期短。
當n一定時，反光片越小，頻率越小，脈衝訊號的波形越胖，周期長。
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