实验二 差动变压器式电感传感器的静态位移性能.doc

差动变压器式电感传感器的静态位移性能实验实验二 差动变压器式电感传感器的静态位移性能 一、实验目的 掌握差动变压器式电感传感器测量系统的组成和工作原理。二、所需单元和部件差动变压器式电感传感器、音频振荡器、电桥、差动放大器、相敏检波器、移相器、低通滤波器、V/F表、测微器、双线示波器。三、有关旋钮的初始位置检查所有处理电路单元的开关按钮在释放位(关状态)；差动放大器的增益旋钮置最大位(顺时针旋到底)；电压/频率(V/F)表量程旋钮置“20kHz/20V”档；转动测微器，使双平行梁处于(目测)水平位置附近。 四、注意事项 1音频振荡器的信号必须从“LV”输出端输出。 2差动变压器的两个次级线圈必须接成差动形式。 3为了便于观察，实验中需要调节示波器的灵敏度。 4根据图30连接好测量电路后必须经指导老师确认，才可打开电源进行调整及测量工作，以免烧毁仪器元件。 5实验完成后应释放所有处理电路单元的开关按钮(使其在关状态)，拆除并整理好所有连接线，注意拔线时最好稍带点顺时针旋转。 五、实验步骤 1根据图30的电路结构，将差动变压器式电感传感器，音频振荡器，电桥平衡网络，差动放大器，相敏检波器，移相器，低通滤波器，电压表连接起来，组成一个测量线路。 2经指导老师检查线路连接无误后打开综合传感器电源。V/F表置频率档测量音频振荡器“LV”输出频率，调节音频振荡器频率旋钮使其输出频率为4kHz左右；用示波器测量“LV”的输出电压，调节音频振荡器的Vpp旋钮，使“LV”输出电压的峰-峰值为2V左右。 3按下差动放大器，相敏检波器，移相器及低通滤波器的开关按钮，V/F表置电压档。 4仔细转动测微器，使低通滤波器的输出电压为最小。若其输出电压不能调到零值，则需配调电桥平衡网络的电位器“W1”和“W2”，使其输出电压为零。 5向下转动测微器，使电感中的磁棒往下位移2.0mm(测微器顺时针旋转4整圈)。 6将示波器探头接至相敏检波器的输出端，调节移相器上的移相电位器，使相敏检波器输出波形每个半波的两个端点接近同一水平。再调节差动放大器的调零电位器，使相敏检波器输出波形的相邻两个半波的峰值接近同一水平。 如果发现相敏检波器的输出波形产生饱和(波形失真)现象，则应适当减小差动放大器的增益，再重复操作步骤46。 7按下数据采集器开关按钮，双击电脑桌面上的“传感器实验”图标，在打开窗口中点击新做实验，输入姓名及班级，选择实验“廿六”，完成采样设置，在“X栏”输入“-2.0”，按数据读入采集此时的电压值。 8往上(逆时针)旋动测微器，使电感中的磁棒每移动0.4mm采集一个电压值，并将采集到的数据填入下表。X(mm)-2.0-1.6-1.2-0.8-0.400.40.81.21.62.0V(mV) 9. 采集完所有数据后，点击菜单栏数据处理，在新弹出窗口中点击全选，再点击确定，然后点击采集记录表下的数据处理，便可得到数据处理结果。观察实验曲线与拟合曲线，记录数据处理结果。 六、实验报告要求 1实验目的； 2实验原理与实验系统简介； 3列出实验记录表并作出V-X关系曲线； 4列出实验数据处理结果。根据实验曲线及灵敏度等数值分析该传感器特性如何、是否可用？如果可用，它的应用范围应限制在什么区域较好？ 5分析实验误差的主要环节； 6思考题： 在实验步骤6中，用示波器观察到的相敏检波器输出波形是什么波形？移相在这里的作用是什么? 为什么要求拔线时稍带点顺时针旋转？ 7体会与建议等。附：ZCY型综合传感器实验仪简介 ZCY型综合传器实验仪主要分三个部分：试验台部分、激励源及显示部分、处理电路部分。（三部分之间内部无连接，除振动梁的控制和电机转动的控制用按钮开关以及光纤、光电传感器输出已内接外，其余使用时均采用外部连接线连接。） 试验台部分：设有压阻式（箔式应变片、半导体应变片）、差动变面积电容式、电涡流式、差动螺管电感式（差动变压器）、半导体霍耳式、压电式、磁电式、热电偶、热敏电阻、PN结温度传感器以及光电开关和光纤传感器等各类传感器。可通过旋动测微头产生垂直、水平位移（静态实验）和通过激振器驱动梁的振动以及通过调压器调节电机转速（动态实验）。 激励源及显示部分：由0.410KHz音频信号发生器、130Hz低频信号发生器、直流稳压电源及数字式电压/频率表和指针式直流毫伏表组成。 处理电路部分：包括电桥、差动放大器、电容变换器、涡流变换器、相敏检波器、移相器、电荷放大器、电压放大器、低通滤波器以及温度变换器、光纤变换器和