05差动变压器的性能测定

1、实验五差动变压器的性能测定一、实验目的：1、了解差动变压器的工作原理和特性。2、了解三段式差动变压器的结构。二、基本原理：差动变压器由一只初级线圈和二只次线圈及铁芯组成，根据内外层排列不同，有二段式和三段式，本实验采用三段式结构。当传感器随着被测体移动时，由于初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈感应电势产生变化，一只次级感应电势增加，另一只感应电势则减少，将两只次级反向串接，即同名端接在一起，就引出差动输出，其输出电势则反映出被测体的位移量。差动变压器的输出电压的有效值可以近似用关系式：U0=2(竺三胆&，表示，式中Lp、Rp为初级线圈电感和损耗电阻，Ui、3为激励 22

2、1,RpLp电压和频率，Mi、M2为初级与两次级间互感系数，由关系式可以看出，当初级线圈激励频率太低时，若Rp2>co2Lp2,则输出电压Uo受频率变动影响较大，且灵敏度较低，只有当co2Lp2>>Rp2时输出Uo与co无关，当然3过高会使线圈寄生电容增大，对性能稳定不利。三、需用器件与单元：差动变压器实验模板、测微头、双线示波器、差动变压器、音频信号源。3忏差动4(5)输出(2,6)Vp-p最小开始旋动四、实验内容与步骤：1、将差动变压器及测微头按装在差动变压器实验模板上。LV(3)2、将传感器引线插头插入实验模板的插座中，在模块上按图,5-1接线，音频振荡器信号必须从主控

3、箱中的音频振荡器的端子激励(正相或反相)输出，调节音频振荡器的频率，使输出频率为4-5KHZ(可用主控箱的频率计来监测)。调节输出幅度为峰一峰"值Vp-p=2V(可用示波器监测)。2(4)3、旋动测微头，使示波器第二通道显示的波形峰峰值Vp-p为最小，这时可以左右位移，假设其中一个方向为正位移，另一个方向为负位移，从测微头，每0.2mm从示波器上读出输出电压Vp-p值，填入下表5-1,再从Vp-p最小处反向位移做实验,在实验过程中，注意左、右位移时，初、次级波形的相位关系。表5-1差动变压器位移X值与输出电压数据表V(mv)13296604620285296128170X(mm)+0

4、.8+0.6+0.4+0.20-0.2-0.4-0.6-0.8-1.04、实验过程中注意差动变压器输出的最小值即为差动变压器的零点残余电压的大小，根据表5-1画出Vop-pX曲线，作出量程为土1mm±3mnM敏度(S=U/4X)和非线性误差(Sf=m/Yfs)。180Vop-p为曲线S=AU/XSf=m/Yfs*100%=(|M-Xo|max)/1mm*100%五、实验注意事项：Vp-p值为2V,不能太大，否1、在做实验前，应先用示波器监测差动变压器激励信号的幅度，使之为则差动变压器发热严重，影响其性能，甚至烧毁线圈。2、模块上L2、L3线圈旁边的“*”表示两线圈的同名端。六、实验结

5、果分析与总结：1、根据实验测得的数据，绘制出测微头左移和右移时传感器的特性曲线。2、分析产生非线性误差的原因。实验五差动变压器的性能测定五、实验目的：1、了解差动变压器的工作原理和特性。2、了解三段式差动变压器的结构。六、基本原理：差动变压器由一只初级线圈和二只次线圈及铁芯组成，根据内外层排列不同，有二段式和三段式，本实验采用三段式结构。当传感器随着被测体移动时，由于初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈感应电势产生变化，一只次级感应电势增加，另一只感应电势则减少，将两只次级反向串接，即同名端接在一起，就引出差动输出，其输出电势则反映出被测体的位移量。差动变压器的输出电压的有效值可以

6、近似用关系式：U0=2（竺三胆&，表示，式中Lp、Rp为初级线圈电感和损耗电阻，Ui、3为激励222 1,RpLp电压和频率，Mi、M2为初级与两次级间互感系数，由关系式可以看出，当初级线圈激励频率太低时，若Rp2>co2Lp2,则输出电压Uo受频率变动影响较大，且灵敏度较低，只有当co2Lp2>>Rp2时输出Uo与co无关，当然3过高会使线圈寄生电容增大，对性能稳定不利。七、需用器件与单元：差动变压器实验模板、测微头、双线示波器、差动变压器、音频信号源。八、实验内容与步骤：3忏差动4(5)输出A(2,6)Vp-p最小开始旋动1、将差动变压器及测微头按装在差动变压器实

7、验模板上。2、将传感器引线插头插入实验模板的插座中，在模块上按图激励信号2（4）5-1接线，音频振荡器信号必须从主控箱中的音频振荡器的端子（正相或反相）输出，调节音频振荡器的频率，使输出频率为4-5KHZ（可用主控箱的频率计来监测）。调节输出幅度为峰一峰值Vp-p=2V（可用示波器监测）。3、旋动测微头，使示波器第二通道显示的波形峰峰值Vp-p为最小，这时可以左右位移，假设其中一个方向为正位移，另一个方向为负位移，从测微头，每0.2mm从示波器上读出输出电压Vp-p值，填入下表5-1,再从Vp-p最小处反向位移做实验,在实验过程中，注意左、右位移时，初、次级波形的相位关系。表5-1差动变压器位

8、移X值与输出电压数据表V(mv)X(mm)4、实验过程中注意差动变压器输出的最小值即为差动变压器的零点残余电压的大小，根据表5-1画出Vop-pX曲线，作出量程为土1mm±3mnM敏度（S=U/4X）和非线性误差（Sf=m/Yfs）。五、实验注意事项：1、在做实验前，应先用示波器监测差动变压器激励信号的幅度，使之为则差动变压器发热严重，影响其性能，甚至烧毁线圈。2、模块上L2、L3线圈旁边的“*”表示两线圈的同名端。六、实验结果分析与总结：1、根据实验测得的数据，绘制出测微头左移和右移时传感器的特性曲线。2、分析产生非线性误差的原因。实验五差动变压器的性能测定九、实验目的：1、了解差

9、动变压器的工作原理和特性。2、了解三段式差动变压器的结构。十、基本原理：差动变压器由一只初级线圈和二只次线圈及铁芯组成，根据内外层排列不同，有二段式和三段式，本实验采用三段式结构。当传感器随着被测体移动时，由于初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈感应电势产生变化，一只次级感应电势增加，另一只感应电势则减少，将两只次级反向串接，即同名端接在一起，就引出差动输出，其输出电势则反映出被测体的位移量。差动变压器的输出电压的有效值可以近似用关系式：U0=2（竺三胆&，表示，式中Lp、Rp为初级线圈电感和损耗电阻，Ui、3为激励222 1,RpLp电压和频率，Mi、M2为初级与两次级间

10、互感系数，由关系式可以看出，当初级线圈激励频率太低时，若Rp2>co2Lp2,则输出电压Uo受频率变动影响较大，且灵敏度较低，只有当co2Lp2>>Rp2时输出Uo与co无关，当然3过高会使线圈寄生电容增大，对性能稳定不利。需用器件与单元：差动变压器实验模板、测微头、双线示波器、差动变压器、音频信号源。十二、实验内容与步骤：3忏差动4(5)输出A(2,6)Vp-p最小开始旋动1、将差动变压器及测微头按装在差动变压器实验模板上。2、将传感器引线插头插入实验模板的插座中，在模块上按图激励信号2（4）5-1接线，音频振荡器信号必须从主控箱中的音频振荡器的端子（正相或反相）输出，调节

11、音频振荡器的频率，使输出频率为4-5KHZ（可用主控箱的频率计来监测）。调节输出幅度为峰一峰值Vp-p=2V（可用示波器监测）。3、旋动测微头，使示波器第二通道显示的波形峰峰值Vp-p为最小，这时可以左右位移，假设其中一个方向为正位移，另一个方向为负位移，从测微头，每0.2mm从示波器上读出输出电压Vp-p值，填入下表5-1,再从Vp-p最小处反向位移做实验,在实验过程中，注意左、右位移时，初、次级波形的相位关系。表5-1差动变压器位移X值与输出电压数据表V(mv)X(mm)4、实验过程中注意差动变压器输出的最小值即为差动变压器的零点残余电压的大小，根据表5-1画出Vop-pX曲线，作出量程为

12、土1mm±3mnM敏度（S=U/4X）和非线性误差（Sf=m/Yfs）。五、实验注意事项：1、在做实验前，应先用示波器监测差动变压器激励信号的幅度，使之为则差动变压器发热严重，影响其性能，甚至烧毁线圈。2、模块上L2、L3线圈旁边的“*”表示两线圈的同名端。六、实验结果分析与总结：1、根据实验测得的数据，绘制出测微头左移和右移时传感器的特性曲线。2、分析产生非线性误差的原因。实验五差动变压器的性能测定十三、实验目的：1、了解差动变压器的工作原理和特性。2、了解三段式差动变压器的结构。十四、基本原理：差动变压器由一只初级线圈和二只次线圈及铁芯组成，根据内外层排列不同，有二段式和三段式，

13、本实验采用三段式结构。当传感器随着被测体移动时，由于初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈感应电势产生变化，一只次级感应电势增加，另一只感应电势则减少，将两只次级反向串接，即同名端接在一起，就引出差动输出，其输出电势则反映出被测体的位移量。差动变压器的输出电压的有效值可以近似用关系式：U0=2（竺三胆&，表示，式中Lp、Rp为初级线圈电感和损耗电阻，Ui、3为激励222 1,RpLp电压和频率，Mi、M2为初级与两次级间互感系数，由关系式可以看出，当初级线圈激励频率太低时，若Rp2>co2Lp2,则输出电压Uo受频率变动影响较大，且灵敏度较低，只有当co2Lp2>

14、>Rp2时输出Uo与co无关，当然3过高会使线圈寄生电容增大，对性能稳定不利。卜五、需用器件与单元：差动变压器实验模板、测微头、双线示波器、差动变压器、音频信号源。十六、实验内容与步骤：3忏差动4(5)输出A(2,6)Vp-p最小开始旋动1、将差动变压器及测微头按装在差动变压器实验模板上。2、将传感器引线插头插入实验模板的插座中，在模块上按图激励信号2（4）5-1接线，音频振荡器信号必须从主控箱中的音频振荡器的端子（正相或反相）输出，调节音频振荡器的频率，使输出频率为4-5KHZ（可用主控箱的频率计来监测）。调节输出幅度为峰一峰值Vp-p=2V（可用示波器监测）。3、旋动测微头，使示波器

15、第二通道显示的波形峰峰值Vp-p为最小，这时可以左右位移，假设其中一个方向为正位移，另一个方向为负位移，从测微头，每0.2mm从示波器上读出输出电压Vp-p值，填入下表5-1,再从Vp-p最小处反向位移做实验,在实验过程中，注意左、右位移时，初、次级波形的相位关系。表5-1差动变压器位移X值与输出电压数据表V(mv)X(mm)4、实验过程中注意差动变压器输出的最小值即为差动变压器的零点残余电压的大小，根据表5-1画出Vop-pX曲线，作出量程为土1mm±3mnM敏度（S=U/4X）和非线性误差（Sf=m/Yfs）。五、实验注意事项：1、在做实验前，应先用示波器监测差动变压器激励信号的

16、幅度，使之为则差动变压器发热严重，影响其性能，甚至烧毁线圈。2、模块上L2、L3线圈旁边的“*”表示两线圈的同名端。六、实验结果分析与总结：1、根据实验测得的数据，绘制出测微头左移和右移时传感器的特性曲线。2、分析产生非线性误差的原因。实验五差动变压器的性能测定十七、实验目的：1、了解差动变压器的工作原理和特性。2、了解三段式差动变压器的结构。十八、基本原理：差动变压器由一只初级线圈和二只次线圈及铁芯组成，根据内外层排列不同，有二段式和三段式，本实验采用三段式结构。当传感器随着被测体移动时，由于初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈感应电势产生变化，一只次级感应电势增加，另一只感应电

17、势则减少，将两只次级反向串接，即同名端接在一起，就引出差动输出，其输出电势则反映出被测体的位移量。差动变压器的输出电压的有效值可以近似用关系式：U0=6（M1二M2）Ui表示，式中Lp、Rp为初级线圈电感和损耗电阻，Ui、3为激励022,2Rp'Lp电压和频率，Mi、M2为初级与两次级间互感系数，由关系式可以看出，当初级线圈激励频率太低时，若Rp2>co2Lp；则输出电压Uo受频率变动影响较大，且灵敏度较低，只有当co2Lp2>>Rp2时输出Uo与3无关，当然3过高会使线圈寄生电容增大，对性能稳定不利。十九、需用器件与单元：差动变压器实验模板、测微头、双线示波器、差动

18、变压器、音频信号源。二十、实验内容与步骤：1、将差动变压器及测微头按装在差动变压器实验模板上。2、将传感器引线插头插入实验模板的插座中，在模块上按图5-1接线，音频振荡器信号必须从主控箱中的音频振荡器的端子（正相或反相）输出，调节音频振荡器的频率，使输出频率为4-5KHZ（可用主控箱的频率计来监测）。调节输出幅度为峰一峰值Vp-p=2V（可用示波器监测）。3、旋动测微头，使示波器第二通道显示的波形峰峰值Vp-pLV1(3)2(4)-o3差动-o镇）输出为最小，这时可以左右位移，假设其中一个方向为正位移，另一个方向为负位移，从Vp-p最小开始旋动测微头，每0.2mm从示波器上读出输出电压Vp-p

19、值，填入下表5-1,再从Vp-p最小处反向位移做实验，在实验过程中，注意左、右位移时，初、次级波形的相位关系。表5-1差动变压器位移X值与输出电压数据表V(mv)X(mm)4、实验过程中注意差动变压器输出的最小值即为差动变压器的零点残余电压的大小，根据表5-1画出Vop-pX曲线，作出量程为土1mm±3mnM敏度（S=U/4X）和非线性误差（Sf=m/Yfs）。五、实验注意事项：1、在做实验前，应先用示波器监测差动变压器激励信号的幅度，使之为Vp-p值为2V,不能太大，否则差动变压器发热严重，影响其性能，甚至烧毁线圈。2、模块上L2、L3线圈旁边的“*”表示两线圈的同名端。六、实验结

20、果分析与总结：1、根据实验测得的数据，绘制出测微头左移和右移时传感器的特性曲线。2、分析产生非线性误差的原因。实验六差动变压器零点残余电压测定及补偿一、实验目的：了解差动变压零点残余电压组成及其补偿方法。二、基本原理：由于传感器阻抗是一个复数阻抗，有感抗也有阻抗，为了达到电桥平衡，就要求线圈的电阻R相等,两线圈的电感L相等。实际上，这种情况是难以精确达到的，就是说不易达到电桥的绝对平衡。在零点有一个最小的输出电压，一般把这个最小的输出电压称为零点残余电压，如果零点残余电压过大，会使灵敏度下降，非线性误差增大，甚至造成放大器末级趋于饱和，致使仪器电路不能正常工作。造成零残电压的原因，总的来说，是

21、两电感线圈的等效参数不对称造成的。包括差动变压器二只次级线圈的等效参数不对称，初级线圈的纵向排列的不均匀性，二次级的不均匀、不一致，铁芯B-H特性的非线性等。三、需用器件与单元：音频振荡器、测微头、差动变压器、差动变压器实验模板、示波器。四、实验内容与步骤：1、按图61接线，音频信号源从主控箱输出，实验模板上Ri、Ci、Rwi、Rw2为电桥单元中调平衡网络。3图6-1零点残余电压补偿电路之一2、利用示波器调整音频振荡器输出为2V山I-峰值。3、调整测微头，使差动放大器输出电压最小。4、依次调整Rwi、Rw2,使输出电压降至最小。5、将第二通道的灵敏度提高，观察零点残余电压的波形，注意与激励电压

22、相比较。6、从示波器上观察，差动变压器的零点残余电压值（峰-峰值）。（注：这时的零点残余电压是经放大后的零点残余电压，实际零点残余电压为Vp-p/K,K为放大倍数。）五、实验注意事项：1、在做实验前，应先用示波器监测差动变压器激励信号的幅度，使之为Vp-p值为2V,不能太大，否则差动变压器发热严重，影响其性能，甚至烧毁线圈。2、模块上L2、L3线圈旁边的“*”表示两线圈的同名端。六、实验结果分析与总结：1、分析产生零点残余电压的原因，对差动变压器的性能有哪些不利影响。用哪些方法可以减小零点残余电压。2、归纳总结前两种补偿电路的优缺点。实验七激励频率对差动变压器特性的影响、实验目的：了解激励频率对差动变压器输出的影响。、基本原理：差动变压器的输出电压的有效值可以近似用关系式：U0=-（M1M2）U，表022,2Rp1-Lp示，式中Lp、Rp为初级线圈电感和损耗电阻，Ui、3为激励电压和频率，Mi、M2为初级与两次级间互感系数，由关系式可