教學(xué)設(shè)備

實(shí)驗(yàn)十一  傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)差動(dòng)變壓器的特性實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 1、了解差動(dòng)變壓器的基本結(jié)構(gòu)。
2、掌握差動(dòng)變壓器及整流電路的工作原理。
3、掌握差動(dòng)變壓器的調(diào)試方法。
二、實(shí)驗(yàn)所用單元
電感式傳感器、電感式傳感器轉(zhuǎn)換電路板、差動(dòng)放大器板、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺(tái)架。
三、實(shí)驗(yàn)原理及電路
1、差動(dòng)變壓器由一個(gè)初級(jí)線圈和兩個(gè)次級(jí)線圈及一個(gè)鐵芯組成，當(dāng)鐵芯移動(dòng)時(shí)，由于初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的互感發(fā)生變化使次級(jí)線圈的感應(yīng)電勢(shì)產(chǎn)生變化，一個(gè)次級(jí)線圈的感應(yīng)電勢(shì)增加，另一個(gè)則減少，將兩個(gè)次級(jí)線圈反向串接，就可以引出差值輸出，其輸出電勢(shì)反映出鐵芯的位移量。
2、差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)電路圖如圖11-1所示。


圖11-1 差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)電路圖
傳感器的兩個(gè)次級(jí)線圈(N2、N3)電壓分別經(jīng)UR1、UR2兩組橋式整流電路變換為直流電壓，然后相減，經(jīng)過差動(dòng)放大器放大后，由電壓表顯示出來。R1、R2為兩橋臂電阻，RP1為調(diào)零電位器，R3、R4、C1組成濾波電路，R5為負(fù)載電阻，采用這種差動(dòng)整流電路可以減少零點(diǎn)殘余電壓。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1、固定好位移臺(tái)架，將電感式傳感器置于位移臺(tái)架上。調(diào)節(jié)測(cè)微器使其指示15mm左右，將測(cè)微器裝入臺(tái)架上部的開口處，再將測(cè)微器的測(cè)桿與電感式傳感器的可動(dòng)鐵芯旋緊。然后調(diào)節(jié)兩個(gè)滾花螺母，使可動(dòng)鐵芯上的刻線與傳感器相平，注意要使鐵芯能在傳感器中輕松滑動(dòng)，再將兩個(gè)滾花螺母旋緊。
2、差動(dòng)放大器調(diào)零（參見實(shí)驗(yàn)一）。
3、按圖11-1將信號(hào)源的兩輸出端A、B接到傳感器的初級(jí)線圈N1上，傳感器次級(jí)線圈N2、N3分別接到轉(zhuǎn)換電路板的C、D與H、I上，并將F與L用導(dǎo)線連接，將差動(dòng)放大器與數(shù)字電壓表連接好。這樣構(gòu)成差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)電路。
4、接通電源，調(diào)節(jié)信號(hào)源輸出幅度電位器RP1到較大位置，平衡電位器RP2處于中間位置，調(diào)節(jié)測(cè)微器使輸出電壓接近零，然后上移或下移測(cè)微器1mm，調(diào)節(jié)差動(dòng)放大器增益使輸出電壓的值為300mV左右，再回調(diào)測(cè)微器使輸出電壓為0mV。此為系統(tǒng)零位，分別上旋和下旋測(cè)微器，每次0.5mm，上下各2.5mm，將位移量X和對(duì)應(yīng)的輸出電壓UO記入下表。
表 11-1

X(mm)						0
UO(mV)						0

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1、根據(jù)表11-1，畫出輸入/輸出特性曲線，并且計(jì)算靈敏度和非線性誤差。
2、分析為什么采用差動(dòng)整流電路可以減少零點(diǎn)殘余電壓？

實(shí)驗(yàn)十二  傳感器實(shí)驗(yàn)臺(tái)自感式差動(dòng)變壓器的特性實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 1、了解自感式差動(dòng)變壓器的基本結(jié)構(gòu)。
2、掌握自感式差動(dòng)變壓器及整流電路的工作原理。
3、掌握自感式差動(dòng)變壓器的調(diào)試方法。

二、實(shí)驗(yàn)所用單元
電感式傳感器、電感式傳感器轉(zhuǎn)換電路板、差動(dòng)放大器板、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺(tái)架。

三、實(shí)驗(yàn)原理及電路
自感式差動(dòng)變壓器電路圖如圖12-1所示。


圖12-1 自感式差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)電路圖
傳感器的兩個(gè)次級(jí)線圈(N2、N3)作為交流電橋的兩個(gè)橋臂，R1、R2為另外兩個(gè)橋臂，D1、D2、D3、D4組成相敏整流器，A、B之間輸入交流電壓，M、N之間輸出脈動(dòng)直流電壓，經(jīng)R3、R4、C1濾波后輸出直流電壓。

四、實(shí)驗(yàn)步驟
1、按實(shí)驗(yàn)十一的步驟1和2進(jìn)行操作。
2、按圖12-1將信號(hào)源的A端接至次級(jí)線圈N2、N3的中間連線點(diǎn)，B端接至L，N2上端接E點(diǎn)，N3下端接G點(diǎn)，B與L、J與M、K與N連接，差動(dòng)放大器與電壓表接線不變，這樣構(gòu)成自感式差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)電路。
3、按實(shí)驗(yàn)十一的步驟4進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記入下表。

表 12-1

X(mm)						0
UO(mV)						0

  

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1、根據(jù)表12-1，畫出輸入/輸出特性曲線 ，并且計(jì)算靈敏度和非線性誤差。
2、比較差動(dòng)變壓器和自感式差動(dòng)變壓器的靈敏度和線性度。