一、實驗目的
1、了解差動變壓器的基本結(jié)構(gòu)。
2、掌握差動變壓器及整流電路的工作原理。
3、掌握差動變壓器的調(diào)試方法。
二、實驗所用單元
電感式傳感器、電感式傳感器轉(zhuǎn)換電路板、差動放大器板、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺架。
三、實驗原理及電路
1、差動變壓器由一個初級線圈和兩個次級線圈及一個鐵芯組成，當鐵芯移動時，由于初級線圈和次級線圈之間的互感發(fā)生變化使次級線圈的感應電勢產(chǎn)生變化，一個次級線圈的感應電勢增加，另一個則減少，將兩個次級線圈反向串接，就可以引出差值輸出，其輸出電勢反映出鐵芯的位移量。
2、差動變壓器實驗電路圖如圖11-1所示。
圖11-1 差動變壓器實驗電路圖
傳感器的兩個次級線圈(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為負載電阻，采用這種差動整流電路可以減少零點殘余電壓。
四、實驗步驟
1、固定好位移臺架，將電感式傳感器置于位移臺架上。調(diào)節(jié)測微器使其指示15mm左右，將測微器裝入臺架上部的開口處，再將測微器的測桿與電感式傳感器的可動鐵芯旋緊。然后調(diào)節(jié)兩個滾花螺母，使可動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，再將兩個滾花螺母旋緊。
2、差動放大器調(diào)零（參見實驗一）。
3、按圖11-1將信號源的兩輸出端A、B接到傳感器的初級線圈N1上，傳感器次級線圈N2、N3分別接到轉(zhuǎn)換電路板的C、D與H、I上，并將F與L用導線連接，將差動放大器與數(shù)字電壓表連接好。這樣構(gòu)成差動變壓器實驗電路。
4、接通電源，調(diào)節(jié)信號源輸出幅度電位器RP1到較大位置，平衡電位器RP2處于中間位置，調(diào)節(jié)測微器使輸出電壓接近零，然后上移或下移測微器1mm，調(diào)節(jié)差動放大器增益使輸出電壓的值為300mV左右，再回調(diào)測微器使輸出電壓為0mV。此為系統(tǒng)零位，分別上旋和下旋測微器，每次0.5mm，上下各2.5mm，將位移量X和對應的輸出電壓UO記入下表。
表 11-1
| X(mm) | 0 | ||||||||||
| UO(mV) | 0 |
五、實驗報告
1、根據(jù)表11-1，畫出輸入/輸出特性曲線，并且計算靈敏度和非線性誤差。
2、分析為什么采用差動整流電路可以減少零點殘余電壓？
實驗十二 傳感器實驗臺自感式差動變壓器的特性實驗
一、實驗目的
1、了解自感式差動變壓器的基本結(jié)構(gòu)。
2、掌握自感式差動變壓器及整流電路的工作原理。
3、掌握自感式差動變壓器的調(diào)試方法。
二、實驗所用單元
電感式傳感器、電感式傳感器轉(zhuǎn)換電路板、差動放大器板、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺架。
三、實驗原理及電路
自感式差動變壓器電路圖如圖12-1所示。
圖12-1 自感式差動變壓器實驗電路圖
傳感器的兩個次級線圈(N2、N3)作為交流電橋的兩個橋臂，R1、R2為另外兩個橋臂，D1、D2、D3、D4組成相敏整流器，A、B之間輸入交流電壓，M、N之間輸出脈動直流電壓，經(jīng)R3、R4、C1濾波后輸出直流電壓。
四、實驗步驟
1、按實驗十一的步驟1和2進行操作。
2、按圖12-1將信號源的A端接至次級線圈N2、N3的中間連線點，B端接至L，N2上端接E點，N3下端接G點，B與L、J與M、K與N連接，差動放大器與電壓表接線不變，這樣構(gòu)成自感式差動變壓器實驗電路。
3、按實驗十一的步驟4進行實驗，將實驗結(jié)果記入下表。
表 12-1
| X(mm) | 0 | ||||||||||
| UO(mV) | 0 |
五、實驗報告
1、根據(jù)表12-1，畫出輸入/輸出特性曲線 ，并且計算靈敏度和非線性誤差。
2、比較差動變壓器和自感式差動變壓器的靈敏度和線性度。