傳感器技術實訓裝置-差(chà)動(dòng)變壓器的特性實驗
一、設備介紹
傳(chuán)感器技術實訓裝置(zhì),透明傳感(gǎn)器模型,傳感器技術實驗台是(shì)根據《教育行業標準》電工實驗室或電類專(zhuān)業實訓室儀器設備配備(bèi)標準,是適應不同類別與不同層次(cì)的專業,推出模塊化的(de)實訓設備,傳感器實驗台主要用(yòng)於各大、中專院校開設的自動檢測技術、傳感器(qì)原理與技術、非電量電測技術、工業自動化儀表與控製、機械量(liàng)電則等(děng)課程(chéng)的實驗需要。
1、實訓台提供四組直流穩壓電源:±5V、±15V;±2V~±10V分五擋輸(shū)出,2~24V可調,具(jù)有短路保護功能。
2、低頻信號發生器(qì):1Hz-30Hz輸出連續可調,Vp-p值10V,最大輸出電流0.5A。
3、音頻(pín)信號發生器:0.4KHz-10KHz輸出連續(xù)可調(diào),輸出(chū)電壓範圍:0VP~10VP連續可調,最(zuì)大輸出電流:0.5A(有效值0.4KHz)
4、差動放(fàng)大器:通頻帶0-10KHz,可接成同相、反相、差動結構,增益為1-150倍的直流放大器。
5、數字(zì)式電(diàn)壓表:三位半顯示,量程±2V、±20V,輸入阻抗100KΩ,精度1%。
6、數字式頻率/轉速表:由四隻數碼管,2隻發光管組成,輸入阻抗100KΩ,精度(dù)1%。
頻率測量範圍1-9999 Hz,轉速測量範圍1-9999Pem。
7、溫度表:0-150℃度,精度1%。
8、高精度(dù)溫度控製調節儀,多種輸(shū)入輸出規格(gé),具有人工智能調節以參(cān)數自整定功能。
9、機械式壓力表:0-40Kpa,精度2%。
三、實驗目的
1、了解差動變壓器的基本結構。
2、掌(zhǎng)握差動變壓器及整流電路的工作原理(lǐ)。
3、掌(zhǎng)握差動變壓器的調試方法。
四(sì)、實驗所用單元
電感式傳(chuán)感器、電感式(shì)傳感器轉換電(diàn)路板、差動放大器板、直流穩壓電源、數字(zì)電壓(yā)表、位移台架。
五、實驗(yàn)原(yuán)理及電路
1、差動(dòng)變壓器由一(yī)個初(chū)級線圈和兩(liǎng)個次級線(xiàn)圈及一個鐵芯組成,當鐵芯移(yí)動時,由於初級線圈和次級線圈之間的互感發生變化使(shǐ)次級線圈的感應電(diàn)勢產生變化,一個次級線圈的感應電勢增加,另一個則減少(shǎo),將(jiāng)兩個次級線圈反向串接,就可以引(yǐn)出差值輸出,其輸出(chū)電勢反映出(chū)鐵芯的位移量。
2、差動變壓器實驗電路圖如圖11-1所示(shì)。

圖11-1 差動(dòng)變壓器實驗電路圖
傳感器的兩個次級線(xiàn)圈(N
2、N
3)電壓分別經UR
1、UR
2兩組橋式整流電路變換為直流電壓,然後(hòu)相減,經過差動放大器放大後,由電壓表(biǎo)顯(xiǎn)示出來。R
1、R
2為兩橋臂電(diàn)阻,RP
1為調零(líng)電位器,R
3、R
4、C
1組成濾波電路(lù),R
5為負(fù)載電阻,采用這種差動(dòng)整流電(diàn)路可以(yǐ)減少零點殘餘電壓。
六、實(shí)驗步驟
1、固定好位移台架,將(jiāng)電(diàn)感式傳感(gǎn)器置於位移台架上。調節(jiē)測(cè)微(wēi)器使其(qí)指示15mm左右,將(jiāng)測(cè)微器裝入台(tái)架上(shàng)部的開口處,再將測微器的測杆與電感式傳感(gǎn)器的可動鐵芯旋緊。然後調節兩個滾花(huā)螺(luó)母,使可動鐵(tiě)芯上的刻線與傳感器相平(píng),注意要使鐵芯(xīn)能(néng)在傳感器中輕鬆滑動(dòng),再將兩個滾花螺母旋緊。
2、差動放(fàng)大器(qì)調零(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N
1上,傳感器次級線圈N
2、N
3分別接到轉換電路板的C、D與H、I上,並將F與L用導線連接,將差動放大器與數字電壓表連接好。這樣構成差動變壓器實(shí)驗電路。
4、接(jiē)通電源,調節信號源輸出幅度電位器RP
1到較大位置,平衡電位器RP
2處於中間位置,調節測微器使輸出電壓接近零,然後上移(yí)或下移測(cè)微器1mm,調節差動放大器增益(yì)使輸出(chū)電壓的值為(wéi)300mV左右,再回調測微器使輸出電壓為0mV。此為係(xì)統零位,分別上旋和下旋測微器,每次0.5mm,上下各2.5mm,將位移量(liàng)X和對應的輸(shū)出電壓U
O記入下表(biǎo)。
表(biǎo) 11-1
七、實驗報告
1、根據表11-1,畫(huà)出輸入/輸(shū)出特性曲線,並且計算靈敏度和(hé)非線性誤差。
2、分析(xī)為什麽采用差動(dòng)整流電路可以(yǐ)減少零點殘餘(yú)電壓?