实验三 位移测量实验
物理实验测量速度的方法
物理实验测量速度的方法速度是物理学中一个重要的概念，用于描述物体在单位时间内变化的位置。
准确测量速度对于研究物体的运动特性以及推导公式、探索规律等方面都具有重要意义。
在物理实验中，有多种方法可以用来测量速度，下面将介绍几种常见的方法及其原理。
一、位移和时间法位移和时间法是一种常用的测量速度的方法。
它的原理很简单，只需要测量物体在一段时间内的位移，并与该时间段相除，即可得到平均速度。
这种方法适用于测量匀速运动的速度。
实验步骤：1. 准备一个直线轨道，并在轨道上选择两个固定的位置点A和B。
2. 将测量物体放置在A点，并记录下开始时刻的时间t1。
3. 启动计时器，让物体沿轨道运动到B点，并记录下到达B点时的时间t2。
4. 计算位移Δx = AB的距离。
5. 计算速度v = Δx / (t2 - t1)。
二、利用弹射法测速弹射法是一种精确测量速度的方法，可以用于测量较高速度的物体。
它基于牛顿第二定律的原理，即物体受到的作用力与加速度成正比。
实验步骤：1. 准备一个弹射器，以及一些小球。
2. 将小球放入弹射器中，并将弹射器调整成适当的角度。
3. 发射小球，并同时计时。
4. 测量小球击中目标的距离x。
5. 根据牛顿第二定律 F = ma，将小球的重力和弹射器对小球的推力进行分析，可以得到速度v = sqrt(2gx)。
三、用光栅法测速光栅法是一种利用光的衍射原理测量速度的方法。
它可以精确测量物体的瞬时速度，适用于快速变化的运动。
实验步骤：1. 准备一个光栅和一个高速相机。
2. 将光栅放置在实验区域中，确保物体经过光栅时能够造成明显的光强变化。
3. 使用高速相机拍摄光栅运动的过程。
4. 根据光栅上的条纹变化和相机拍摄的时间间隔，可以测量出物体通过光栅的时间。
5. 根据光栅的空间周期和通过光栅的时间，可以计算出物体的瞬时速度。
总结：以上介绍了三种常见的物理实验测量速度的方法，分别是位移和时间法、弹射法和光栅法。
实验1 位移测量实验
实验三电涡流传感器位移测量实验一、实验目的：了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。
二、基本原理：电涡流式传感器是一种建立在涡流效应原理上的传感器。
电涡流式传感器由传感器线圈和被测物体（导电体—金属涡流片）组成，如图22.1.1所示。
根据电磁感应原理，当传感器线圈（一个扁平线圈）通以交变电流I1（频率较高，一般为1MHz～2MHz）时，线圈周围空间会产生交变磁场H1，当线圈平面靠近某一导体面时，由于线圈磁通链穿过导体，使导体的表面层感应出呈旋涡状自行闭合的电流I2，而I2所形成的磁通链又穿过传感器线圈，这样线圈与涡流“线圈”形成了有一定耦合的互感，最终原线圈反馈一等效电感，从而导致传感器线圈的阻抗Z发生变化。
我们可以把被测导体上形成的电涡等效成一个短路环，这样就可得到如图22.1.2的等效电路。
图22.1.1 电涡流传感器原理图图22.1.2 电涡流传感器等效电路图图中R1、L1为传感器线圈的电阻和电感。
短路环可以认为是一匝短路线圈，其电阻为R2、电感为L2。
线圈与导体间存在一个互感M，它随线圈与导体间距的减小而增大。
根据等效电路可列出电路方程组：通过解方程组，可得I1、I2。
因此传感器线圈的复阻抗为：线圈的等效电感为：线圈的等效Q值为：式中：Q0—无涡流影响下线圈的Ｑ值，Q0＝ωＬ1／R1；Ｚ22—产生电涡流部分的阻抗，Ｚ22＝R22+ω2L22。
由式Z、L和式Ｑ可以看出，线圈与金属导体系统的阻抗Z、电感L和品质因数Ｑ值都是该系统互感系数平方的函数，而从麦克斯韦互感系数的基本公式出发，可得互感系数是线圈与金属导体间距离x(H)的非线性函数。
因此Z、L、Ｑ均是ｘ的非线性函数。
虽然它整个函数是一非线性的，其函数特征为"S"型曲线，但可以选取它近似为线性的一段。
其实Z、L、Ｑ的变化与导体的电导率、磁导率、几何形状、线圈的几何参数、激励电流频率以及线圈到被测导体间的距离有关。
如果控制上述参数中的一个参数改变，而其余参数不变，则阻抗就成为这个变化参数的单值函数。
物理实验技术中的位移测量使用方法
物理实验技术中的位移测量使用方法引言物理实验中，位移测量是非常重要的一项技术，它可以帮助我们准确地测量物体在空间中的位置变化。
不同的实验需要不同的位移测量方法，本文将为大家介绍一些常见的物理实验中的位移测量使用方法。
一、光电法光电法是一种常见的位移测量方法，它利用光束的投射和接收来测量物体的位移。
该方法基于光电效应，通过光电传感器接收光束反射回来的光信号，进而计算物体的位移。
光电法测量位移快速准确，广泛应用于各种实验中，例如光栅移位传感器用于测量光栅条纹的位移。
二、激光干涉法激光干涉法是一种高精度的位移测量方法。
它利用激光光束的干涉现象来测量物体的位移。
将一束激光光束分成两束，分别照射到被测物体上，通过干涉效应，可以测量出物体的微小位移。
激光干涉法在实验室中广泛应用，例如在微纳尺度测量和光学仪器校准中。
三、位移传感器位移传感器是物理实验中最常用的位移测量设备之一。
位移传感器可以通过测量物体的伸缩变化、电容变化、电感变化等来获得位移信息。
它们通常由传感器头和信号处理部分组成。
常见的位移传感器有电容传感器、电感传感器和线性变阻传感器等。
根据实验需求，可以选择不同类型的位移传感器来实现高精度的位移测量。
四、高速相机法高速相机法是一种用于测量物体运动位移的方法。
它通过使用高帧率的相机来捕捉物体连续的图像。
通过分析这些图像中物体的移动情况，可以推算出物体的位移。
高速相机法在物理实验中广泛用于研究快速运动的物体，例如高速冲击试验和流体动力学研究。
五、声波测距法声波测距法是一种基于声音传播速度的位移测量方法。
它通过发射声波并接收反射回来的声波来测量物体的位移。
声波的传播速度是已知的，通过计算声波发射时刻与接收时刻的时间差，可以准确测量出物体的位移。
声波测距法广泛应用于工业领域和物理实验中的位移测量。
结论位移测量是物理实验中不可或缺的一项技术，通过光电法、激光干涉法、位移传感器、高速相机法和声波测距法等不同的测量方法，我们可以获得准确的位移数据。
山东交通学院实验三 霍尔式位移传感器的直流激励特性
实验三霍尔式位移传感器的直流激励特性一、实验目的：了解霍尔式传感器的原理与特性。
二、实验原理：根据霍尔效应，霍尔电势U H =K H IB，保持K H 、I 不变，若霍尔元件在梯度磁场B 中运动，且B 是线性均匀变化的，则霍尔电势U H 也将线性均匀变化，这样就可以进行位移测量。
三、所需单元及部件：霍尔片、磁钢、电桥、差动放大器、F/V 表、直流稳压电源、测微头、振动平台。
四、旋钮初始位置：差动放大器增益旋钮打到最小，电压表置20V 档，直流稳压电源置2V 档。
五、实验步骤：1、了解霍尔传感器结构、熟悉霍尔片电路符号，霍尔片安装在振动圆盘上,两个半圆永久磁钢固定在顶板上，二者组合成霍尔传感器（老）；霍尔片封装成探头固定在调节支架上，圆形永久磁钢固定在振动圆盘上（新），两种不同结构的霍尔传感器，请对照设备看下。
2、开启主电源将差动放大器调零后，增益最小，关闭主电源，根据图23接线，W1、r 为电桥单元的直流平衡网络。
3、装好测微头，调节测微头与振动台吸合并使霍尔片置于半圆磁钢上下正中位置（老），霍尔探头置于圆形磁钢中心（新）并且相距约2-3mm。
4、开启主电源，调整W1使电压表指示为零【如电压表指示不能调零（新），再进一步一调整霍尔探头与圆形磁钢中心的距离，直至可到零位】。
5、记下测微头起始刻度，顺时针旋动测微头，记下电压表读数，建议每0.2—0.5mm 读一个数，将读数填入下表：作出V-X 曲线，记下线性范围(X-V)坐标，求出灵敏度。
通过实验可以想到：本实验实际上是用移动的霍尔元件(或磁钢)来测磁场分布情况，磁场分布的线性程度决定了输出霍尔电势的线性度，且灵敏度与磁场强度有关。
6、实验完结关闭主电源，各旋钮置初始位置。
六、注意事项：1、由于磁路系统的气隙较大，应使霍尔片尽量靠近极靴霍尔探头尽量对准磁钢中心，以高灵敏度。
一旦调整好后，测量过程中不能移动磁路系统。
2、霍尔传感器的输入、输出端口不要弄错；激励电压不能过2V，以免损坏霍尔片。
实验三--应变片全桥性能实验
实验三应变片全桥性能实验一、实验目的：了解应变片全桥工作特点及性能。
掌握测量方法。
二、基本原理：应变片基本原理参阅实验一。
应变片全桥特性实验原理如图3—1所示。
应变片全桥测量电路中，将应力方向相同的两应变片接入电桥对边，相反的应变片接入电桥邻边。
当应变片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4时，其桥路输出电压Uo≈(△R／R)E＝KεE。
其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性得到改善。
图3—1应变片全桥性能实验接线示意图三、需用器件和单元：主机箱中的±2V～±10V（步进可调）直流稳压电源、±15V直流稳压电源、电压表；应变式传感器实验模板、托盘、砝码。
四、实验步骤：将实验数据填入表3作出实验曲线并进行灵敏度和非线性误差计算。
实验完毕，关闭电源五、实验结果及分析位移（mm）0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0 -2.5 -3.0电压（mv）0 -0.03 -0.07 -0.10 -0.14 -0.17 -0.20位移（mm）-3.5 -4.0 -4.5 -5.0 -5.5电压（mv）-0.23 -0.27 -0.30 -0.34 -0.37位移（mm）0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0电压（mv）0.01 0.05 0.09 0.13 0.18 0.23 0.27位移（mm） 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5电压（mv）0.32 0.36 0.41 0.46 0.51最小二乘法拟合如图所示由此可知灵敏度为0.07935，经计算最大非线性误差为0.039mv，线性度为7.69%。
六、实验心得实验中应变梁的自由端产生负位移后，重新回到位移原点时，其电压值并不为零，这体现了传感器的迟滞。
迟滞误差在本次拟合中修正了。
实验07(光纤传感器的位移测量及数值误差分析实验)实验报告
实验报告：实验07（光纤传感器的位移测量及数值误差分析实验）实验一：光纤传感器位移特性实验一、实验目的：了解光纤位移传感器的工作原理和性能，测量其静态特性实验数据。
学会对实验测量数据进行误差分析。
二、基本原理：本实验采用的是传光型光纤，它由两束光纤混合后，组成Y 型光纤，半园分布即双D 分布，一束光纤端部与光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接收光束。
两光束混合后的端部是工作端亦称探头，它与被测体相距X，由光源发出的光纤传到端部出射后再经被测体反射回来，另一束光纤接收光信号由光电转换器转换成电量，而光电转换器转换的电量大小与间距X 有关，因此可用于测量位移。
三、器件与单元：主机箱、光纤传感器、光纤传感器实验模板、测微头、反射面。
四、实验数据：实验数据记录如下所示：表1光纤位移传感器输出电压与位移数据实验二：随机误差的概率分布与数据处理1.利用Matlab语句（或C语言），计算算术平均值和标准差（用贝塞尔公式）clc; clear;l=[20.42 20.43 20.40 20.43 20.42 20.43 20.39 20.30 20.40 20.43 20.42 20.41 20.39 20.39 20.40];%例2-22数据v0=l-mean(l)%残差列M1=mean(l)%算术平均值M2=std(l)%标准差计算结果数据分布2.利用Matlab语句（或C语言），用残余误差校核法判断测量列是否存在线性和周期性系统误差%残余误差校核法校核线性系统误差N=length(l)%原数组长度if(mod(N,2))%求数组半长K=(N+1)/2elseK=(N)/2endA1=0;delta=0;%delta=A1-A2for i=1:K;%计算前半部分残差和A1=A1+v0(i);endA2=0;for j=K+1:N;%计算后半部分残差和A2=A2+v0(j);endA1;A2;fprintf('Delta校核结果\n');delta=A1-A2%校核结果%阿贝-赫梅特准则校核周期性系统误差u=0for i=1:N-1;u=u+v0(i)*v0(i+1);endu=abs(u)if((u-sqrt(N-1)*M30)>0)fprintf('存在周期性系统误差\n');elsefprintf('未发现周期性系统误差\n');end运行结果可见delta近似于0，由马利克夫准则可知，此案例中应用的残余误差校核法无法确定是否存在系统误差。
电涡流传感器特性与位移测量实验
（操作性实验）班级：学号：学生姓名：实验题目：电涡流传感器特性与位移测量实验一、实验目的1、掌握电涡流传感器的特性和工作原理。
2、掌握电涡流传感器静态特性的标定方法。
二、实验仪器及器件电涡流线圈、金属涡流片、电涡流变换器、测微仪、示波器、电压表。
三、实验内容及原理3.1实验原理电涡流式传感器由平面线圈和金属涡流片组成，当线圈中通以高频交变电流后，与其平行的金属片上产生电涡流，电涡流的大小影响线圈的阻抗Z，而涡流的大小与金属涡流片的电阻率、导磁率、厚度、温度以及与线圈的距离X有关。
当平面线圈、被测体(涡流片)、激励源已确定，并保持环境温度不变，阻抗Z只与X距离有关。
将阻抗变化经涡流变换器变换成电压V输出，则输出电压是距离X的单值函数。
3.2实验内容1、利用所需部件，连接一个利用电涡流位移传感器测量位移的测试系统。
2、掌握实验原理，列出实验步骤。
3、根据实验步骤进行测量。
4、记录测量数据，最少测5组数据。
5、根据数据描出实验曲线。
6、计算实验数据，得出电涡流位移传感器静态特性。
三、实验步骤1．安装好电涡流线圈和金属涡流片，注意两者必须保持平行。
安装好测微头，将电涡流线圈接入涡流变换器输入端。
涡流变换器输出端接电压表20V档。
2．开启仪器电源，用测微仪将电涡流线圈与涡流片分开一定距离，此时输出端有一电压值输出。
用示波器接涡流变换器输入端观察电涡流传感器的高频波形，信号频率约为1MHz。
3．用测微仪带动振动平台使平面线圈完全贴紧金属涡流片，此时涡流变换器输出电压为零。
涡流变换器中的振荡电路停振。
4．旋动测微仪使平面线圈离开金属涡流片，从电压表开始有读数起每位移0.25mm 记录一个读数，并用示波器观察变换器的高频振荡波形。
将V、X数据填入下表四、实验测试数据表格记录表1五、实验数据分析及处理1、非线性度：图一线性方程为y = -1.9757x - 1.5198表2非线性度%88.426.6277.0max 1==∆=FS y e 2、灵敏度-1.975S =∆3、重复性图二%63.026.604.0max ==∆=FS R y e4、迟滞%76.126.611.0e max ==∆=FS t y1正-2正 0 0.01 0.04 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 -0.01 1正-3正 -0.04 0 0.03 0.01 0.01 0 0.010.010 0 2正-3正-0.04-0.01-0.01-0.01-0.01-0.01 -0.01-0.010.011正-1反 0.09 0.06 0.06 0.08 0.1 0.07 0.07 0.07 0.07 0 2正-2反 0 0.04 0.01 0.07 0.07 0.06 0.05 0.04 0.05 0 3正-3反0.110.050.030.060.090.350.050.040.03六、实验结论与感悟 1、实验结论1实验结论 非线性度%88.426.63055.0max 1==∆=FS y e 灵敏度-1.9757S =∆ 重复性%63.026.604.0max ==∆=FS R y e迟滞%76.126.611.0e max ==∆=FS t y2实验心得在本次实验中，我了解了电涡流传感器的特性及工作原理，掌握了振荡频率与输出电压的关系，掌握了电涡流式传感器的静态标定方法。
位移测量实验报告
一、实验目的1. 熟悉位移测量原理及方法。
2. 掌握常用位移传感器的性能特点及应用。
3. 培养实际操作能力，提高实验技能。
二、实验原理位移测量是指测量物体在空间位置的变化。
根据测量原理，位移测量方法主要分为直接测量法和间接测量法。
直接测量法：直接测量物体在空间位置的变化，如尺测法、光电法等。
间接测量法：通过测量与位移相关的物理量来间接计算位移，如电涡流传感器、霍尔传感器、差动变压器等。
三、实验仪器1. 电涡流传感器2. 霍尔传感器3. 差动变压器4. 数字示波器5. 螺旋测微器6. 计算机7. 数据采集卡四、实验内容1. 电涡流传感器位移特性实验（1）实验目的：了解电涡流传感器的原理与应用，掌握电涡流传感器位移特性的测量方法。
（2）实验步骤：①将电涡流传感器固定在实验平台上，调整传感器与被测物体之间的距离。
②使用数字示波器观察传感器输出信号的波形。
③通过调整传感器与被测物体之间的距离，记录不同距离下的输出信号波形。
④分析电涡流传感器位移特性曲线。
2. 霍尔传感器位移特性实验（1）实验目的：了解霍尔传感器的原理与应用，掌握霍尔传感器位移特性的测量方法。
（2）实验步骤：①将霍尔传感器固定在实验平台上，调整传感器与被测物体之间的距离。
②使用数字示波器观察传感器输出信号的波形。
③通过调整传感器与被测物体之间的距离，记录不同距离下的输出信号波形。
④分析霍尔传感器位移特性曲线。
3. 差动变压器位移特性实验（1）实验目的：了解差动变压器的原理与应用，掌握差动变压器位移特性的测量方法。
（2）实验步骤：①将差动变压器固定在实验平台上，调整传感器与被测物体之间的距离。
②使用数字示波器观察传感器输出信号的波形。
③通过调整传感器与被测物体之间的距离，记录不同距离下的输出信号波形。
④分析差动变压器位移特性曲线。
五、实验结果与分析1. 电涡流传感器位移特性曲线：随着传感器与被测物体之间距离的增加，输出信号逐渐减小，呈线性关系。
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2.光栅式位移测量
光栅是一种数字式位移检测元件，其结构原理简单，测量范围大 而且精度高，广泛应用于精度机床和仪器的精密定位或长度、速度、 加速度、振动等方面的测量。 用于位移测量的透射计量光栅是一种在玻璃基体上刻制有均匀 分布的透光和不透光条纹的光学元件， 刻制的光栅条纹密度一般为没 毫米 25、50、100、250 条等。 光栅位移传感器由光源、光路系统、光栅副（标尺光栅+指示光 栅）和光敏元件组成，其结构如图 3-3 所示。
五、实验步骤
1、将光栅位移传测量装置与显示装置连接好； 2、使用仪器设备清零； 3、将量块放置在测量装置上，进行测量，长宽高分别测量十次并进 行记录； 4、将电感测微仪与显示装置连接好； 5、使用仪器设备清零； 6、对薄片进行测量，重复测量十次并进行记录； 7、整理处理数据。
六、数据记录处理与分析
1、数据记录 对小量块的长宽高分别进行测量，测量结果记录如表 3-1。 长(mm) 宽(mm) 高(mm) 100.098 7.026 4.100 100.182 7.032 4.101 100.058 7.066 4.105 数值 99.959 7.028 4.105 100.091 6.982 4.088 99.973 7.028 4.120
七、思考题
1.光栅，电感位移测量装置有何特点？
答： 1.光栅位移测量装置特点： （1） 主要优点： 测量量程范围大 （可 达数米）且同时具有高分辨力（可达 0.01μm）和高精度；可实现动 态测量；输出数字量，易于实现数字化测量和自动控制；具有较强的 抗干扰能力； （2） 主要缺点： 对使用环境要求较高， 怕振动， 怕油污、 灰尘等的污染；制作成本高。 2.电感位移测量装置特点： （1）主要优点：线性度好，测量范围 较大，但灵敏度较低； （2）主要缺点：有漏感，没测时仍有一定的自 感量。
U 为 光 栅 位 移 量 x 的 正 弦 函 数 ， 即 ： U=U0+Um sin(2 π x/W) (3-2) 式中 U0—输出信号中的直流分量；Um—输出信号中正弦交流分 量的幅值；x—两光栅间的相对位移 将该电压信号放大、整形为方波，再由微分电路转换成脉冲信号，送 计数器计数， 就可得出位移量的大小， 位移量为脉冲数与栅距的乘积， 测量分辨力为光栅栅距 W。
U2 2M R12 ( L1 ) 2 U1
(3-1)
上式表明，当激励电压的幅值 U1 和角频率 、一次线圈的等效电 阻 R1 及电感 L1 为定值时，差动变压器输出电压的幅值 U2 与互感的变 化量 M 成正比，而且在衔铁上移或下移量相等时，输出电压幅值相 同，但相位差 180°。差动变压器的输出特性曲线如图 3-2 所示。
图 3-1 差动变压器结构与等效电路
1-导磁外壳 2-绝缘骨架 3-二次线圈 a 4-活动衔铁 5-一次线圈 -二 测线圈 b 7-工件 在忽略了涡流损耗， 磁滞损耗和线圈间寄生电容影响的理想情况 下，螺管式差动变压器的等效电路如图 3-1（b）所示。图中 U1 为一 次线圈激励电压，M1，M2 分别为一次线圈与两个二次线圈的电感和等 效电阻，RL 为负载电阻，E21、E22 为两个二次线圈的感应电动势，U2 为电路输出电压。 由于两个二次线圈反极性串联，其差动输出为 U2 = E21 - E22。当 衔铁处于中间位置时，因线圈互感 M1，M2 相同，二次线圈感应电动势 E21、E22 也相同，所以差动输出为零。 等衔铁有偏移时， 互感 M1≠M2， 因而二次线圈感应电动势 E21≠E22， 这是电路输出电压 U2 不为零。在量程范围内，衔铁位移越大，差动输 出电动势就越大。衔铁位移方向不同时，差动输出电动势也反相。因 此差动变压器输出电动势的大小和相位可以反应衔铁位移量的大小 和方向，输出电压的有效值为：
图 3-3 光栅位移传感器组成结构 1-标尺光栅 2-指示光栅 3-光敏元件 4-光源 光栅传感器的光源通常采用钨丝灯泡或半导体发光器件， 光敏元 件有光电池和光电二极管等。在光敏元件输出端，接有放大器，以得 到足够大的输出信号防止干扰的影响。 光栅副有标尺光栅和指示光栅组成， 两者栅距完全相同， 标尺光 栅的有效长度即为测量范围， 指示光栅比标尺光栅短得多。两光栅互 相重叠，担保持有 0.05~0.1 mm 的间隙，可以相对运动。使用时标尺 光栅固定，而指示光栅则安装在被测物体上随之移动。 当被测物体运动时， 光源发出的光透过光栅缝隙形成的光脉冲被 光敏元件接收并计数, 即可实现位移测量，被测物体位移=栅距×脉 冲数。 用光敏元件接收莫尔条纹移动时光强的变化并转换为电信号输 出。光敏元件接收的光强变化近似于正弦波，其输出电压信号的幅值
四、实验原理 1.电感测微仪
差动变压器是一种互感式位移传感器，本身相当于一个互感系数 可变的变压器。工作时，一次线圈接入激励电源，两个二次线圈反向 串联，以差动方式输出感应电动势。 由于被测位移的变化会影响线圈 间的互感，输出感应电动势就会有相应的变化。 差动变压器的结构上也有变气隙式和变面积式， 但采用较多的是 螺管式。图 3-1（a）为螺管式差动变压器结构示意图。
100.087 99.933 100.070 99.848 均值 标准差 平均值的标准 差 100.0299 0.0988 0.0313
7.036 6.999 7.044 7.061 7.0302 0.0253 0.0080
4.048 4.075 4.030 4.054 4.0826 0.0297学习和掌握位移测量方法 2、学习使用典型测量位移装置
二、实验内容
1、使用光栅位移传感器测量大位移 2、使用电感测微仪测量小位移
三、实验设备
1、DS-DRO 2M 光栅位移测量装置 2、MOS 系列 LVOT ，MDSL-0500M6-1A 电感测微仪 3、支架 4、量块
图 3-2 差动变压器的输出特性曲线 图中 U2 为差动输出电动势，x 表示衔铁偏离中心位置的距离。图 中 U0 为零点残余电压， 这是由于工艺上的原因， 差动变压器二次绕组
不可能完全对称，当位移 x 为零时，输出电动势不等于零，该不为零 的输出电动势称为零点残余电压。 零点残余电压会使传感器输出特性 在零点附近的范围内不灵敏，限制者分辨力的提高，使线性度变坏， 需要采取一定措施加以补偿以减小或消除其影响。
表 3-1 实验三小量块数据记录 对长量块进行测量，数据记录如表 3-2 所示。 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 均值 平均值 的标准 348.147 348.023 347.931 347.896 348.043 348.041 差 第六次 第七次 第八次 第九次 第十次 标准差 0.0403 347.885 347.939 348.245 348.180 348.116 0.127 表 3-2 实验三长量块数据记录 对薄片进行测量，数据记录如表 3-3 所示。 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 均值 平均值 的标准 78.19 78.02 78.71 79.02 78.42 78.39 差 第六次 第七次 第八次 第九次 第十次 标准差 0.66 79.50 77.93 78.10 79.01 77.04 0.70 表 3-3 实验三薄片数据记录 2、数据分析 对测量数据求取均值， 标准差以及平均值的标准差，对于 A 类不 确定度，其值就是其平均值的标准差。 对于小量块，可以得到其测量值：长 L=（100.0299 ±0.0313 ） mm；宽 D=（7.0302 ±0.0080）mm；高 H=（4.0826±0.0094 ）mm。 对于长量块，可以得到测量值：L=（348.041 ±0.0403 ）mm。 对于薄片，可以得到测量值：D=（78.39±0.70）μm。