检测技术实验报告

检测技术实验报告PAGEPAGE16检测技术基本实验电气学科大类电气学科大类2010级《信号与控制综合实验》课程实验报告基本实验三:检测技术基本实验专业班号姓名同组者日期实验成绩评阅人实验评分表基本实验实验编号名称/内容实验分值评分实验22-4差动变压器的标定40设计性实验实验名称/内容实验分值评分实验24PT100铂热电阻测温实验0~40教师评价意见总分目录实验一差动变压器的标定 4实验二PT100铂热电阻测温实验 8心得与体会 12参考书目 13实验22-4差动变压器的标定实验原理：差动变压器的灵敏度定义为输出电压与衔铁位移的比值。灵敏度与二次线圈的匝数成正比，与激励电压的幅值以及频率（低频时）成正比。研究差动变压器的灵敏度对研究差动变压器的性能有很重要的意义。图1-1差动变压器的标定电路图实验步骤：1.按上图接线，差动放大器增益适度，音频振荡器Lv端输出5KHZ，VP-P值2V。2.调节电桥WD、WA电位器，移相器，调节测微头带动衔铁改变其在线圈中的位置，使系统输出为零。3.旋动测微头使衔铁在线圈中上、下有一个较大的位移，用电压表和示波器观察系统输出是否正负对称。如不对称则需反复调节衔铁位置和电桥、移相器，做到正负输出对称。4.旋动测微仪，带动衔铁向上5mm，向下5mm位移，每旋一周（0.5mm）记录一电压值并填入表格。注意：示波器CH1、CH2通道分别接入相敏检波器1、2端口，用手将衔铁位置压到最低，调节电桥、移相器，当CH1、CH2所观察到的波形正好同相或反相时，则系统输出可做到正负对称。表格一差动变压器的标定位移mm0.511.522.533．544.55电压V0.871.72.483.183.784.314.634.95.15.26位移mm-0.5-1-1.5-2-2.5-3-3.5-4-4.5-5电压V-0.9-1.78-2.65-3.47-4.2-4.85-5.38-5.72-5.94-6.02实验结果分析：灵敏度：k=Δy/Δx=(6.02+5.26)/10=1.128线性度：QUOTE=ΔQUOTE=0.52/(6.02+5.26)=4.6%思考题1.为什么在差动变压器的标定中电路中要加移相器？作用是什么？答：根据相敏检波器的原理，当两个输入端的相位刚好相同或者相反（即相差180°）时，输出为正极性（或者负极性）全波整流信号，电压表才能只是正极性最大值（或者负极性最大值）。所以在差动变压器的标定电路中加入移相器，作用是保证2端输入的参考交流电压与1端输入的电压同相或反相，从而使系统输出可以做到正负对称。2.差动变压器的标定的含义，为什么要标定？答：标定的主要作用是：确定仪器或测量系统的输入—输出关系，赋予仪器或测量系统分度值，本实验中标定为差动变压器的灵敏度；确定仪器或测量系统的静态特性指标；消除系统误差，改善仪器或系统的正确度。在科学测量中，标定是一个不容忽视的重要步骤。故差动变压器的标定即为给该仪器的表盘标刻度，使差动的位移与刻度盘上的标值一一对应，从而能通过读值来确定测量量。实验二十四PT100铂热电阻测温实验实验原理：1．铂热电阻工作原理铂热电阻元件作为一种温度传感器，其工作原理是在温度作用下，铂电阻丝的电阻值随着温度的变化而变化。温度和电阻的关系接近于线性关系，偏差极小且随着时间的增长，偏差可以忽略，具有可靠性好、热响应时间短等优点，且电气性能稳定。铂热电阻是一种精确、灵敏、稳定的温度传感器。铂热电阻元件是用微型陶瓷管、孔内装绕制好的铂热电阻丝脱胎线圈制成感温元件，由于感温元件可以做得相当小，因此它可以制成各种微型温度传感器探头。可用于-200～+420℃范围内的温度。2．PT100设计参数PT100铂电阻A级在0℃时的电阻值R0=100±0.06Ω；B级R0=100±0.12Ω，PT100铂热电阻各种温度对应阻值见分度表23-1。PT100R允许通过的最大测量电流为5mA，由此产生的温升不大于0.3℃。设计时PT100上通过电流不能大于5mA。实验目的1．通过自行设计热电阻测温实验方案，加深对温度传感器工作原理的理解。2．掌握测量温度的电路设计和误差分析方法。实验内容1．设计PT100铂热电阻测温实验电路方案；2．测量PT100的温度与电压关系，要求测温范围为：室温～65℃；温度测量精度：±2℃；输出电压≤4V，输出以电压V方式记录。3．通过测量值进行误差分析。系统方案设计；实验方案初步设定为如下：图2-1实验方案电路图电阻阻值计算：考虑图中电路，当铂电阻变化ΔR时，电桥电压：QUOTE，只有当R3取很大时才能保持线性。故取R3为350欧姆，R1和R2以及电位器选用仪器上的变阻器，通过调整使节点1和节点2对应的电压差为零，这样当铂电阻受温度的影响发生变化时就会引起节点间的电压差。通过调零以及放大倍数的调整，使得实验的数据满足本实验的要求，温度变化一度时电压变化约在0.08v左右。由于实验要求铂电阻的电流不超过5mA，考虑电源电压不应该超过5*（350+100）=2250mV=2.5V，实验时为保证电流不致太大，考虑将电源电压取为幅值为2V的直流电。实验步骤：=1\*ROMANI.根据电路图连接电路，电路图见图2-1=2\*ROMANII.将电路差动放大器的增益调至最大，调节变阻器，到显示接近为零，进行调零操作。=3\*ROMANIII.升高温度，观察在各温度下的输出电压值，并记录电压值。实验结果分析：测取PT100温度传感器的有关数据（电压、温度变化量）结果如下：T/℃20253035404550556065U/V0.440.751.061.401.762.062.392.733.083.42计算灵敏度：k=Δy/Δx=（3.42-0.44）/（65-20）=0.066计算线性度：QUOTE=ΔQUOTE=0.05/(65-20)=0.11%有实验得到的图形可以看到，实验所得的数据基本上符合实验要求,满足线性关系，而且幅值在0-4v内变化。心得与自我评价做过这么多次实验，实验前的预习依旧是要强调的重点。通过预习，要对实验目的、实验任务以及实验仪器有一个总体的认识，这样才能更有效率更有帮助地完成实验。再者，实验时一定要有耐心，元件和仪器的调节以及等待的过程都要很细致，否则实验结果就会不准确。检测技术的这两次实验，可以说实验步骤不复杂，数据也少，但很考验检测技术这门课的知识，实验过程中也运用了不少，对课堂上的知识有了很好的巩固。不足之处