3实验(三)差动变压器性能

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机械毕业设计1462小功率差动变压器

机械毕业设计1462小功率差动变压器

小功率差动变压器摘要:随着时代科技的迅猛发展,微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。

常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代,使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化,并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统,使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。

本文设计用汇编语言进行软件设计,硬件则以差动变压器式(LVDT)位移传感器为主,测量0~10mm。

传感器输出的电量是模拟量,数值比较小达不到A/D转换接收的电压范围。

所以送A/D转换之前要对其进行前端放大、整形滤波等处理。

然后,A/D转换的结果才能送单片机进行数据处理并显示。

关键词:小功率;位移式传感器;差动变压器;一、总体方案设计1.1设计目的差动变压器式(LVDT)位移传感器广泛应用于工业现场和测试领域,如过程检测和自动控制、形变测量等,适用于油污、光照等恶劣环境。

这种传感器可靠而耐用,但选用它监控机械位移量,还需设计与传感器配套的测量装置通过本次课程设计,达到以下三点:(1).通过本次课程设计加深对差动变压器电感传感器在工程实践中的应用的了解;(2).掌握用这种传感器组成位移测量系统的原理和方法;(3).进一步掌握这种传感器的性能特点和工程应用。

1.2总体方案设计本系统采用内含4KB程序存储器的8位单片微型计算机89C51,其内部4KB 程序存贮器可以满足本系统的需求,同时可以较大限度地减少外围器件;按照有效量程和精度。

1.3原理框图二、硬件电路设计2.1传感器的工作原理差动变压器由一只初级线圈和二只次线圈及一个铁芯组成,根据内外层排列不同,有二段式和三段式,本实验采用三段式结构。

当差动变压器随着被测体移动时差动变压器的铁芯也随着轴向位移,从而使初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈感应电势产生变化,一只次级感应电势增加,另一只感应电势则减少,将两只次级反向串接(同名端连接),就引出差动电势输出。

变压器差动保护带负荷测试分析

变压器差动保护带负荷测试分析

变压器差动保护带负荷测试分析发表时间:2017-04-25T15:30:32.227Z 来源:《电力设备》2017年第3期作者:欧东辉[导读] 摘要:变压器是变电站内重要设备,而变压器差动保护是保证变压器安全运行重要保证。

(广东电网有限责任公司河源供电局 517000)摘要:变压器是变电站内重要设备,而变压器差动保护是保证变压器安全运行重要保证。

为防止差动保护在投运后留下隐患引起的拒动或误动给变压器带灾难性影响,必须对差动保护在变压器在投运前进行带负荷测试,以彻底消除差动保护安全隐患。

全文结合本人实际工作经验,介绍主变带负荷测试方法,以及用该方法测试具体数据的分析,其分析内容包括了差动保护二次回路相序、CT变比、CT极性及系统参数的整定,并在其中提出了自己工作上遇到实际问题的解决办法。

关键词:带负荷测试;差流;CT极性;系统参数0引言差动保护是变压器主保护之一,能快速无时限切除其保护范围内各种故障,其范围包括变压器本身、各侧CT及变压器套管引出线之间。

所以构成差动保护的二次回路由主变各侧CT汇集到保护装置,接线较为复杂,容易造成安全隐患。

长期运行经验表明:新主变投产前或差动二次回路更改后重新投运时进行带负荷测试是确保主变差动回路良好性的最后一道防线。

必须用带负荷测试确认主变差流,主变各侧CT变比、极性,二次回路相序及其系统参数的定值的正确性。

1 带负荷测试的方法带负荷测试就是我们利用相位表在主变带负荷时,一般习惯以高压侧或低压侧A相电压为基准,用钳形相位表保持同一方向在保护屏端子排依次测出变压器各侧A相、B相、C相电流的幅值和相位,同时记录下监控后台机主变各侧间隔潮流的有功功率、无功功率送受情况及一次电流大小,然后根据测量数值作出向量图进行具体细致分析,判断出变压器差动保护的运行性能。

2 带负荷测实例分析2.1实测数据根据以上带负荷测试方法,实测出我局新建220kV热水变电站主变投运时高低压两侧具体数据如下表1、表2、表3所示。

传感器实验报告

传感器实验报告

实验一 金属箔式应变片——全桥性能实验一、实验目的了解全桥测量电路的优点二、基本原理全桥测量电路中,将受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1234R R R R ∆=∆=∆=∆时,其桥路输出电压3o U EK ε=。

其输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性误差和温度误差都得到了改善。

三、实验器材主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。

四、实验步骤1.根据接线示意图安装接线。

2.放大器输出调零。

3.电桥调零。

4.应变片全桥实验数据记录如下表所示: 重量(g ) 0 20 40 60 80 100 120 140 电压(mv )20.140.160.480.8100.8121.1141.2实验曲线如下所示:分析:从图中可见,数据点基本在拟合曲线上,线性性比半桥进一步提高。

5.计算灵敏度S=U/W ,非线性误差δ。

U=141.2mv , W=140g ; 所以 S=141.2/140=1.0086 mv/g;m∆=0.1786g,y F S=140g,δ=⨯=0.1786/140100%06.利用虚拟仪器进行测量测量数据如下表所示:重量(g)0 20 40 60 80 100 120 140电压(mv)-1.1 19.6 40.4 61.1 81.7 102.4 122.0 142.0 实验曲线如下所示:五、思考题1.测量中,当两组对边电阻值R相同时,即R1=R3,R2=R4,而R1≠R2时,是否可以组成全桥:(1)可以;(2)不可以。

答:(2)不可以。

2.某工程技术人员在进行材料拉力测试时在棒材上贴了两组应变片,能否及如何利用四组应变片组成电桥,是否需要外加电阻。

答:能够利用它们组成电桥。

对于左边一副图,可以任意选取两个电阻接入电桥的对边,则输出为两倍的横向应变,如果已知泊松比则可知纵向应变。

对于右边的一幅图,可以选取R3、R4接入电桥对边,则输出为两倍的纵向应变。

差动变压器传感器实验报告

差动变压器传感器实验报告

差动变压器传感器实验报告差动变压器传感器实验报告引言差动变压器传感器是一种常用的电气设备,用于测量电流和电压的差异。

本实验报告旨在介绍差动变压器传感器的原理、实验过程和结果分析。

一、原理介绍差动变压器传感器是一种基于电磁感应原理的设备。

它由两个互相绕制的线圈组成,分别称为主绕组和次绕组。

主绕组通常与电源连接,次绕组则与负载连接。

当主绕组中通过电流时,产生的磁场会通过铁芯传导到次绕组中,从而在次绕组中感应出电动势。

通过测量次绕组中的电压差异,我们可以间接测量主绕组中的电流。

二、实验过程1. 实验准备在进行实验前,我们需要准备以下材料和设备:- 差动变压器传感器- 直流电源- 电流表- 电压表- 负载电阻2. 连接电路将直流电源连接到差动变压器传感器的主绕组上,同时将负载电阻连接到次绕组上。

接下来,将电流表连接到主绕组上,将电压表连接到次绕组上。

3. 实验操作逐步增加直流电源的电压,并记录主绕组和次绕组的电流和电压值。

在每次调整电压后,等待电路稳定后进行测量。

4. 数据记录与分析将实验中测得的数据记录下来,并进行分析。

比较主绕组和次绕组的电流和电压值,观察它们之间的差异。

三、结果分析根据实验数据,我们可以得出以下结论:1. 当主绕组中通过电流时,次绕组中也会感应出电动势。

这是因为主绕组中的磁场通过铁芯传导到次绕组中,从而产生电磁感应现象。

2. 主绕组中的电流和次绕组中的电流不完全相等,存在一定的差异。

这是由于电流在传输过程中会受到电阻、电感等因素的影响。

3. 通过测量次绕组中的电压差异,我们可以推算出主绕组中的电流差异。

这为我们提供了一种间接测量主绕组电流的方法。

四、实验误差与改进在本次实验中,可能存在以下误差:1. 电路中的电阻、电感等元件可能会引入一定的误差。

为了减小误差,可以选择更精确的电子元件。

2. 实验过程中,可能会有温度变化等因素对测量结果产生影响。

为了减小这些影响,可以在实验过程中控制环境温度。

4实验指南(YL2100)

4实验指南(YL2100)

目录实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验 (1)实验二金属箔式应变片——半桥性能实验 (3)实验三金属箔式应变片——全桥性能实验 (4)实验四金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较 (5)实验五金属箔式应变片的温度影响实验 (6)实验六直流全桥的应用——电子秤实验 (6)实验七移相器实验 (7)实验八相敏检波器实验 (9)实验九交流全桥的应用——振动测量实验 (10)实验十压阻式压力传感器的压力测量实验 (13)实验十一扩散硅压阻式压力传感器差压测量* (14)实验十二差动变压器的性能实验 (15)实验十三激励频率对差动变压器特性的影响实验 (16)实验十四差动变压器零点残余电压补偿实验 (18)实验十五差动变压器的应用——振动测量实验 (19)实验十六电容式传感器的位移特性实验 (21)实验十七电容传感器动态特性实验 (22)实验十八直流激励时霍尔式传感器的位移特性实验 (23)实验十九交流激励时霍尔式传感器的位移特性实验 (25)实验二十霍尔测速实验* (26)实验二十一磁电式传感器测速实验 (27)实验二十二压电式传感器测量振动实验 (28)实验二十三电涡流传感器位移特性实验 (29)实验二十四被测体材质对电涡流传感器的特性影响实验 (30)实验二十五被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响实验 (31)实验二十六电涡流传感器测量振动实验 (31)实验二十七电涡流传感器的应用——电子秤实验 (33)实验二十八电涡流传感器测转速实验* (34)实验二十九光纤传感器的位移特性实验 (34)实验三十光纤传感器测量振动实验 (35)实验三十一光纤传感器测速实验 (36)实验三十二光电转速传感器的转速测量实验 (38)实验三十三 CU50温度传感器的温度特性实验 (39)100热电阻测温特性实验 (40)实验三十四 PT实验三十五热电偶测温性能实验 (42)实验三十六气体流量的测定实验* (43)实验三十七气敏(酒精)传感器实验 (44)实验三十八湿敏传感器实验 (45)实验三十九温度仪表PID控制实验 (45)实验四十外部温度控制实验系统* (47)实验四十一多功能数据采集控制器的使用介绍 (47)实验四十二计算机温度PID控制实验 (50)实验四十三数据采集卡动态链接库调用实验* (52)实验四十四转速PID控制系统 (53)附录一温控仪表操作说明 (55)附录二《微机数据采集系统软件》使用说明 (62)附录三《多功能数据采集系统软件》使用说明 (65)附录四《YL4.1系统软件》使用说明 (67)实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一、实验目的:了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。

传感器检测技术实验报告

传感器检测技术实验报告

《传感器与检测技术》实验报告姓名:学号:院系:仪器科学与工程学院专业:测控技术与仪器实验室:机械楼5楼同组人员:评定成绩:审阅教师:传感器第一次实验实验一 金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一、实验目的了解金属箔式应变片的应变效应及单臂电桥工作原理和性能。

二、基本原理电阻丝在外力作用下发生机械形变时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应。

金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它反映被测部位受力状态的变化。

电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。

单臂电桥输出电压 1/4o U EK ε=,其中K 为应变灵敏系数,/L L ε=∆为电阻丝长度相对变化。

三、实验器材主机箱、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。

四、实验步骤1. 根据接线示意图安装接线。

2. 放大器输出调零。

3. 电桥调零。

4.应变片单臂电桥实验。

测得数据如下,并且使用Matlab 的cftool 工具箱画出实验点的线性拟合曲线:由matlab 拟合结果得到,其相关系数为0.9998,拟合度很好,说明输出电压与应变计上的质量是线性关系,且实验结果比较准确。

系统灵敏度S =ΔUΔW =0.0535V /Kg (即直线斜率),非线性误差= Δm yFS =0.0810.7×100%=0.75%五、思考题单臂电桥工作时,作为桥臂电阻的应变片应选用:(1)正(受拉)应变片;(2)负(受压)应变片;(3)正、负应变片均可以。

答:(1)负(受压)应变片;因为应变片受压,所以应该选则(2)负(受压)应变片。

实验三 金属箔式应变片——全桥性能实验一、实验目的了解全桥测量电路的优点二、基本原理全桥测量电路中,将受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1234R R R R ∆=∆=∆=∆时,其桥路输出电压3o U EK ε=。

差动变压器的应用——振动测量实验

差动变压器的应用——振动测量实验一、实验目的:了解差动变压器测量振动的方法。

二、基本原理:利用差动变压器测量动态参数与测位移量的原理相同。

三、需用器件与单元:音频振荡器、差动放大器模板、移相器/相敏检波器/滤波模板、数显单元、低频振荡器、示波器、直流稳压电源。

四、实验步骤:1、将差动变压器按图3-5,安装在台面三源板的振动源单元上。

图3-5 差动变压器振动测量安装图2、按图3-6接线,并调整好有关部分,调整如下:(1)检查接线无误后,合上主控台电源开关,用示波器观察L v峰-峰值,调整音频振荡器幅度旋钮使V op-p=2V。

(2)利用示波器观察相敏检波器输出,调整传感器连接支架高度,使示示波器显示的波形幅值为最小。

(3)仔细调节R w1和R w2使示波器(相敏检波输出)显示的波形幅值更小,基本为零点。

(4)用手按住振动平台(让传感器产生一个大位移)仔细调节移相器和相敏检波器的旋钮,使示波器显示的波形为一个接近全波整流波形。

(5)松手,整流波形消失变为一条接近零点线(否则再调节R w1和R w2)。

低频振荡器输出引入振动源的低频输入,调节低频振荡器幅度旋钮和频率旋钮,使振动平台振荡较为明显。

用示波器观察放大器V0相敏检波器的V0及低通滤波器的V0波形。

图3-6 差动变压器振动测量实验接线图3、保持低频振荡器的幅度不变,改变振荡频率用示波器观察低通滤波器的输出,读出峰-峰电压值,记下实验数据,填入下表3-3(频率与输电压V p-p的监测方法与实验十相同)。

4、根据实验结果作出梁的f-V p-p特性曲线,指出自振频率的大致值,并与用应变片测出的结果相比较。

5、保持低频振荡器频率不变,改变振荡幅度,同样实验,可得到振幅——V p-p曲线(定性)。

注意事项:低频激振电压幅值不要过大,以免梁在自振频率附近振幅过大。

五、思考题:1、如果用直流电压表来读数,需增加哪些测量单元,测量线路该如何?2、利用差动变压器测量振动,在应用上有些什么限制?。

应变片实验

实验一金属箔式应变片――单臂电桥性能实验一、实验目的:了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。

二、基本原理:电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应,描述电阻应变效应的关系式为:ΔR/R=Kε式中:ΔR/R为电阻丝电阻相对变化,K为应变灵敏系数,ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化。

金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它转换被测部位受力状态变化。

电桥的作用完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。

对单臂电桥输出电压U o1= EKε/4。

三、需用器件与单元:主机箱(±4V、±15V、电压表)、应变式传感器实验模板、1位数显万用表(自备)。

托盘、砝码、42图1 应变片单臂电桥性能实验安装、接线示意图四、实验步骤:应变传感器实验模板说明:实验模板中的R1、R2、R3、R4为应变片,没有文字标记的5个电阻符号下面是空的,其中4个组成电桥模型是为实验者组成电桥方便而设,图中的粗黑曲线表示连接线。

1、根据图1〔应变式传感器(电子秤传感器)已装于应变传感器模板上。

传感器中4片应变片和加热电阻已连接在实验模板左上方的R1、R2、R3、R4和加热器上。

传感器左下角应变片为R1;右下角为R2;右上角为R3;左上角为R4。

当传感器托盘支点受压时,R1、R3阻值增加,R2、R4阻值减小,可用四位半数显万用进行测量判别。

常态时应变片阻值为350Ω,加热丝电阻值为50Ω左右。

〕安装接线。

2、放大器输出调零:将图1实验模板上放大器的两输入端口引线暂时脱开,再用导线将两输入端短接(V i=0);调节放大器的增益电位器R W3大约到中间位置(先逆时针旋到底,再顺时针旋转2圈);将主机箱电压表的量程切换开关打到2V档,合上主机箱电源开关;调节实验模板放大器的调零电位器R W4,使电压表显示为零。

3、应变片单臂电桥实验:拆去放大器输入端口的短接线,将暂时脱开的引线复原(见图1接线图)。

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。

差动变压器测位移实验总结和体会

差动变压器测位移实验总结和体会《差动变压器测位移实验总结和体会》亲身经历了差动变压器测位移实验后,真的是收获满满,同时也有不少想要吐槽和分享的点。

刚开始做这个实验的时候,最大的体会是对实验仪器的陌生。

那些线路看起来就像一团乱麻,各种插头和接口让人眼花缭乱。

我几乎花了好长一段时间才对照着实验指导书把线路理清并连接好,真正做了才知道实验之前对仪器和线路的预习是多么重要。

在调试仪器的过程中也不是一帆风顺的。

我们尝试着使仪器达到某个初始状态,但是测出来的数据就像在跟我们开玩笑一样,一会儿高一会儿低,毫无规律。

当时真的很迷茫,四处检查原因,生怕是仪器坏了或者是哪个线路连接错了。

后来发现原来是周围的电磁场干扰对实验结果有很大影响。

这个时候我们采取了一些抗干扰措施,比如改变仪器的摆放位置等,结果就明显好了很多,这让我切身感受到在实验过程中一定要考虑各种环境因素。

然后就是测量位移这个核心环节了。

我们缓慢地改变位移,仔细记录每一次变化后差动变压器的输出电压。

这时候我就发现,动作一定要轻且慢,如果速度太快或者动作太粗暴的话,那么测量数据波动就会很大。

我们小组就有一位同学因为比较着急,移动位移装置的时候太快了,结果那个数据偏差太大,只能重新测试。

实验完成后,我回顾整个过程,发现耐心是做这个实验最需要的品质之一。

每一个小细节都可能影响结果,如果没有耐心去反复调试、检验,很难得到较为准确的数据。

而且实验过程中协作也相当重要,我们小组三个人,一个人负责操作位移装置,一个人读取和记录数据,还有一个人检查仪器状态和整体监督流程,只有这样各司其职又互相协作的团队才能让实验顺利进行下去。

而且通过这个实验,对差动变压器的工作原理和测位移的原理也有了更深入的理解,这是从理论学习中很难获得的深刻体会,只有亲手操作、实践,才能将知识化为自身的一部分。

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电子信息工程学系实验报告
课程名称:传感器与检测技术Array
实验项目名称:实验(三)差动变压器性能时间:
班级:测控91 姓名:陈云学号:
实验目的:
了解差动变压器式电感传感器的原理和工作情况;
实验环境:
双通道示波器和CSY-910型传感器实验仪:差动变压器式电感传感器、音频振荡器、测微器、V/F表。

实验内容及过程:
1、实验原理
差动变压器的基本元件有衔铁、初级线圈、次级线圈和线圈骨架等。

初级线圈作为差动变压器激励部分,相当于变压器的原边。

而次级线圈由两个结构尺寸和参数相同的两个线圈反相串接而成,形成变压器的副边。

根据内外层排列不同,差动变压器有二段式和三段式,本实验采用三段式结构。

传感器随着被测物体移动时,由于初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈感应电势产生变化,一只次级感应电势增加,另一只感应电势则减小,将两只次级反相串接,就为其差动输出,该输出电势则反映出被测物体的移动量。

2、旋钮初始位置
音频振荡器4KHz——8KHz,双线示波器第一通道灵敏度500mV/div ,第二通道灵敏度10mV/div,触发选择打到第一通道,主、副电源关闭。

3、实验步骤
(1)调节差动变压器
转动测微头旋钮使之与振动平台吸合,并使差动变压器的铁芯处于线圈的中段位置
(2)根据原理图接线
根据图接线,将示波器探头分别接至差动变压器的输入(接第一通道)和输出端(接第二通道),开启主、副电源,利用示波器观察,调节音频振荡器的幅度旋钮,使音频振荡器输出的激励电压的峰峰值为2V。

用手提压变压器磁芯,观察示波器第二通道波形是否能过零翻转,如不能则改变两个次级线圈的串接端。

(3)转动测微头,使示波器指示电压逐渐减小至近似为零,记下此最小值。

(4)转动测微头,使测微头与振动平台吸合,再向上转动测微头5mm,使振动平台向上移动,使示波器指示为最大(40mV左右),观察输出波形。

(5)旋转测微头,记下振动台向下位移量及差动变压器输出端的电压峰峰值。

向下旋钮测微头,使振动平台产生位移。

每位移0.2mm(即转过20小格)用示波器读出差动变压器输出端的峰峰值填入下表,读数过程中应注意初、次级波形的相应关系。

位移(mm)
电压(mV)
(6)关闭主、副电源,撤去连接导线,计算灵敏度S=△V/△X,作V-X关系曲线
式中△V为电压变化,△X为相应振动平台的位移变化。

实验结果及分析:
本次实验是每变化0.25mm读取一个数据记录的,可能造成测量数据少,结果出现一定偏差。

电压数据记录如下:
位移(mm)13.5 13.25 13 12.75 12.5 12.25 12 11.75 11.5 11.25
电压(mV)58.12 49.23 33.48 22.21 13.24 10.16 21.11 32.02 50.18 60.23 Vmin=10.16mv
计算灵敏度S=△V/△X,作V-X关系曲线,式中△V为电压变化,△X为相应振动平台的位移变化。

将左边分为2组,右边分为2组,用逐差法计算,最后左右灵敏度加起来求平均得出平均灵敏度.
S左=[(60.23-32.02)+(50.18-21.11)]/(2*2*0.25)=57.281 V/m
S右=[(58.12-33.48)+(49.23-22.21)]/(2*2*0.25)=51.662 V/m
S= (S左+ S右)/2=54.471 V/m
由计算可以得出该差动变压器的灵敏度为54.471 V/m。

图中曲线均表明,输出电压是先减小后增到,并且它们都有一个最低点。

可能由于操作时振动的影响,数据出现了一定的波动,并没有符合线性变化,另外实验拟合时采用的是多项式拟合(线性无法拟合),可能有一定偏差。

两条曲线都没有经过零点,最低电压就是零点残余电压。

为了直观一些,特意绘上了两条直线。

由此可以验证差动变压器的大致输出曲线。

实验心得:
经过此次的实验,了解差动变压器式电感传感器的原理和工作情况,得知差动变压器式电感传感器在一定的区间范围内输出成线性关系,根据变动的方向不同其电压相位呈现180°的变化,并可以计算出它的平均灵敏度,为以后的应用打下理论和实践基础。

思考题:
(1)根据实验结果,指出线性范围。

答:可以看出对于本次实验,差动变压器式电感传感器线性范围大致在11.25到13.5这个范围。

(2)当差动变压器中磁棒的位置由上到下变化时,双线示波器观察到的波形相位会发生怎样的变化?
答:相位会呈现180°的突变
(3)用测微头调节振动平台位置,使示波器上观察到的差动变压器的输出阻抗端信号为最小,这个最小电压是什么?由于什么原因造成?
答:这个电压是零点残余电压,是由于结构及电磁特性不对称等多方面因素的影响造成的。

附录:
注意事项
(l)差变压器的激励源必须从音频振荡器的电流输出口(LV插口)输出。

(2)差变压器的两个次级线圈必须接成差动形式(即同名端相连。

这可通过信号相位有否变化判别之)。

(3)差变压器与示波器的连线应尽量短一线,以避免引入干扰。

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