2024年5月13日发(作者：潮嘉云)
各类传感器测速性能比较实验
一、实验目的
比较各类传感器对测速实验的性能差异。
二、实验要求
通过实验二十（霍尔测速实验）、实验二十一（磁电式传感器测速实验）、
实验二十八（电涡流传感器测转速实验）、实验三十一（光纤传感器测速实验）
以及实验三十二（光电转速传感器的转速测量实验），获得实验数据，进而对实
验数据进行比较，获得各传感器测速的性能。
三、基本原理
（一）霍尔测速实验：利用霍尔效应表达式UH = KHIB，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）。
（二）磁电式传感器测速实验：基于电磁感应原理，N匝线圈所在磁场的磁
通变化时，线圈中感应电势： 发生变化，因此当转盘上嵌入N
个磁钢时，每转一周线圈感应电势产生N次变化，通过放大、整形和计数等电路
即可测量转速。
（三）电涡流传感器测转速实验：利用电涡流的位移传感器及其位移特性，
当被测转轴的端面或径向有明显的位移变化（齿轮、凸台）时，就可以得到相应
的电压变化量，再配上相应电路测量转轴转速。本实验请实验人员自己利用电涡
流传感器和转动源、数显单元组建。
（四）光纤传感器测速实验：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。
（五）光电转速传感器的转速测量实验：光电式转速传感器有反射型和直射
型两种，本实验装置是反射型的，传感器端部有发光管和光电管，发光管发出的
光源在转盘上反射后由光电管接收转换成电信号，由于转盘上有黑白相间的12
个间隔，转动时将获得与转速及黑白间隔数有关的脉冲，将电脉冲计数处理即可
得到转速值。
四、主要器件及单元
霍尔式传感器、磁电式传感器、电涡流传感器、光纤传感器、光电转速传感
器、直流源±15V、转速调节2~24V，转动源模块、光纤传感器实验模块、+5V
直流电源、转动源单元及转速调节2-24V、数显转速/频率表。
五、实验步骤
根据各类传感器测速实验相应的实验指导，进行各类传感器的测速实验，并
记录好相应的实验数据。实验数据如下表（单位：转/分）：
霍尔式
磁电式
电涡流
光纤
光电
5V
560
565
490
525
530
6V
685
690
620
730
730
7V
830
870
795
875
900
8V
1025
1040
945
1010
1070
9V
1175
1210
1100
1160
1270
10V
1320
1370
1275
1320
1435
11V
1500
1525
1495
1480
1575
12V
1670
1685
1640
1650
1740
13V
1790
1850
1805
1800
1905
将各类传感器所记录的数据分别制成图表，分析数据如下：
2024年5月13日发(作者：潮嘉云)
各类传感器测速性能比较实验
一、实验目的
比较各类传感器对测速实验的性能差异。
二、实验要求
通过实验二十（霍尔测速实验）、实验二十一（磁电式传感器测速实验）、
实验二十八（电涡流传感器测转速实验）、实验三十一（光纤传感器测速实验）
以及实验三十二（光电转速传感器的转速测量实验），获得实验数据，进而对实
验数据进行比较，获得各传感器测速的性能。
三、基本原理
（一）霍尔测速实验：利用霍尔效应表达式UH = KHIB，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）。
（二）磁电式传感器测速实验：基于电磁感应原理，N匝线圈所在磁场的磁
通变化时，线圈中感应电势： 发生变化，因此当转盘上嵌入N
个磁钢时，每转一周线圈感应电势产生N次变化，通过放大、整形和计数等电路
即可测量转速。
（三）电涡流传感器测转速实验：利用电涡流的位移传感器及其位移特性，
当被测转轴的端面或径向有明显的位移变化（齿轮、凸台）时，就可以得到相应
的电压变化量，再配上相应电路测量转轴转速。本实验请实验人员自己利用电涡
流传感器和转动源、数显单元组建。
（四）光纤传感器测速实验：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。
（五）光电转速传感器的转速测量实验：光电式转速传感器有反射型和直射
型两种，本实验装置是反射型的，传感器端部有发光管和光电管，发光管发出的
光源在转盘上反射后由光电管接收转换成电信号，由于转盘上有黑白相间的12
个间隔，转动时将获得与转速及黑白间隔数有关的脉冲，将电脉冲计数处理即可
得到转速值。
四、主要器件及单元
霍尔式传感器、磁电式传感器、电涡流传感器、光纤传感器、光电转速传感
器、直流源±15V、转速调节2~24V，转动源模块、光纤传感器实验模块、+5V
直流电源、转动源单元及转速调节2-24V、数显转速/频率表。
五、实验步骤
根据各类传感器测速实验相应的实验指导，进行各类传感器的测速实验，并
记录好相应的实验数据。实验数据如下表（单位：转/分）：
霍尔式
磁电式
电涡流
光纤
光电
5V
560
565
490
525
530
6V
685
690
620
730
730
7V
830
870
795
875
900
8V
1025
1040
945
1010
1070
9V
1175
1210
1100
1160
1270
10V
1320
1370
1275
1320
1435
11V
1500
1525
1495
1480
1575
12V
1670
1685
1640
1650
1740
13V
1790
1850
1805
1800
1905
将各类传感器所记录的数据分别制成图表，分析数据如下：