YL998C試驗(yàn)指引杭州英聯(lián)要點(diǎn)

1、彎 杭州英聯(lián)科技有限公司YL9XX系列傳感器實(shí)驗(yàn)指南實(shí)驗(yàn)一金屬箔式應(yīng)變片性能一一單臂電橋一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饨饘俨綉?yīng)變片，單臂電橋的工作原理和工作情況。二、基本原理：本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明箔式應(yīng)變片及單臂直流電橋的電源的原理和工作情況。 應(yīng)變片是最常用的測(cè)力傳感元件。當(dāng)用應(yīng)變片測(cè)試時(shí)，應(yīng)變片要牢固地粘貼在測(cè)試體 表面，當(dāng)測(cè)件受力發(fā)生形變，應(yīng)變片的敏感柵隨同變形，其電阻也隨之發(fā)生相應(yīng)的變 化，通過(guò)測(cè)量電路，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出顯示。電橋電路是最常用的非電量電測(cè)電路中的一種。當(dāng)電橋平衡時(shí)，橋路對(duì)臂電阻乘 積相等，電橋輸出為零，在橋臂四個(gè)電阻 Ri、R、R、F4中，電阻的相對(duì)變化率分別為 R/ Ri>A R

2、R2>A R3 R3>A FV R 4，當(dāng)使用一個(gè)應(yīng)變片時(shí)，刀 R= ;當(dāng)兩個(gè)應(yīng)R變片組成差動(dòng)狀態(tài)工作，則有刀R=空；用四個(gè)應(yīng)變片組成兩個(gè)差對(duì)工作，且RRi=R=R=R=R,刀R=4R。由此可知，單臂、半橋、全橋電路的靈敏度依次增大。R三、需用器件與單元：直流穩(wěn)壓電源、電橋、差動(dòng)放大器、雙平行梁、測(cè)微頭、 一片應(yīng)變片、F/V表、主、副電源。四、旋鈕初始位置：直流穩(wěn)壓電源打到土 2V檔，F(xiàn)/V表打到2V檔，差動(dòng)放大增益最大。五、實(shí)驗(yàn)步驟：1、了解所需單元、部件在實(shí)驗(yàn)儀上的位置，觀察梁上的應(yīng)變片，應(yīng)變片為棕色襯 底箔式結(jié)構(gòu)小方薄片。上下兩片梁的外表面各貼兩片受力應(yīng)變片和一片補(bǔ)償應(yīng)變片，

3、 測(cè)微頭在雙平行梁前面的支座上，可以上、下、前、后、左、右調(diào)節(jié)。2、 將差動(dòng)放大器調(diào)零：用連線將差動(dòng)放大器的正 （+）、負(fù)（-）、地短接。將差動(dòng) 放大器的輸出端與F/V表的輸入插口 V相連；開(kāi)啟主、副電源；調(diào)節(jié)差動(dòng)放大器的增 益到最大位置，然后調(diào)整差動(dòng)放大器的調(diào)零旋鈕，使F/V表顯示為零，關(guān)閉主、副電 源。3、 根據(jù)圖1接線。Ri、R、R為電橋單元的固定電阻；R= R為應(yīng)變片。將穩(wěn)壓電 源的切換開(kāi)關(guān)置土 4V檔，F(xiàn)/V表置20V檔，調(diào)節(jié)測(cè)微頭脫離雙平行梁，開(kāi)啟主、副電 源，調(diào)節(jié)電橋平衡網(wǎng)絡(luò)中的 W,使F/V表顯示為零，然后將F/V表置2V檔，再調(diào)電橋 W （慢慢地調(diào)），使F/V表顯示為零。圖1

4、4、將測(cè)微頭轉(zhuǎn)動(dòng)到10mm刻度附近，安裝到雙平行梁的自由端（與自由端磁鋼吸 合），調(diào)節(jié)測(cè)微頭支柱的高度（梁的自由端跟隨變化）使 F/V表顯示最小，再旋動(dòng)測(cè)微 頭，使F/V表顯示為零（細(xì)調(diào)零），這時(shí)的測(cè)微頭刻度為零位的相應(yīng)刻度。5、往上或往下旋動(dòng)測(cè)微頭，使梁的自由端產(chǎn)生位移，記下F/V表顯示的值。建議每旋動(dòng)測(cè)微頭一周即？ X=0.5mm記一個(gè)數(shù)值填入下表：位移（mr）電壓（mv）6、根據(jù)所得結(jié)果計(jì)算系統(tǒng)靈敏度 S=A V/ X （式中 V為FN顯示的相應(yīng)電壓變化， X為梁的自由端位移變化） 注意事項(xiàng)：1、電橋上端虛線所示的四個(gè)電阻實(shí)際上并不存在， 僅作為一標(biāo)記，讓學(xué)生組橋容 易。2、做此實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)

5、將低頻振蕩器的幅度關(guān)至最小，以減小其對(duì)直流電橋的影響。3、電位器W、W,在有的型號(hào)儀器中標(biāo)為 RD RA六、思考題：1、本實(shí)驗(yàn)電路對(duì)直流穩(wěn)壓電源和放大器有何要求？2、根據(jù)所給的差動(dòng)放大器電路原理圖（見(jiàn)附表一），分析其工作原理，說(shuō)明它既 能作差動(dòng)放大，又可作同相或反相放大器。實(shí)驗(yàn)二金屬箔式應(yīng)變片：?jiǎn)伪邸霕?、全橋比較一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證單臂、半橋、全橋的性能及相互之間的關(guān)系。二、基本原理：說(shuō)明實(shí)際使用的應(yīng)變電橋的性能和原理。已知單臂、半橋和全橋電路的刀R分別為： R/R、2A R/R、4A R/R。根據(jù)戴維南 定理可以得出測(cè)試電橋的輸出電壓近似等于 1? E?刀R,電橋靈敏度Ku=V/ A R/R

6、,于4是對(duì)應(yīng)單臂、半橋和全橋的電壓靈敏度分別為1/4E、1/2E和E。由此可知，當(dāng)E和電阻相對(duì)變化一定時(shí)，電橋及電壓靈敏度與各橋臂阻值的大小無(wú)關(guān)。三、 需用器件與單元：直流穩(wěn)壓電源、差動(dòng)放大器、電橋、F/V表、測(cè)微頭、雙 平行梁、應(yīng)變片、主、副電源。四、 旋鈕初始位置：直流穩(wěn)壓電源打到土 2V檔，F(xiàn)/V表打到2V檔，差動(dòng)放大器增 益打到最大。五、實(shí)驗(yàn)步驟：1、按實(shí)驗(yàn)一的方法將差動(dòng)放大器調(diào)零后，關(guān)閉主、副電源。2、按圖1接線，圖中RX=R為工作片，r及W為電橋平衡網(wǎng)絡(luò)。3、調(diào)整測(cè)微頭，使雙平行梁處于水平位置（目測(cè)），將直流穩(wěn)壓電源打到土 4V檔。選擇適當(dāng)?shù)姆糯笤鲆?，然后調(diào)整電橋平衡電位器W,使表

7、頭顯示零（需預(yù)熱幾分鐘表頭才能穩(wěn)定下來(lái)）。4、旋轉(zhuǎn)測(cè)微頭，使梁移動(dòng)，每隔0.5mm讀一個(gè)數(shù)，將測(cè)得的數(shù)值填入下表，然后 關(guān)閉主、副電源：位移（mr）i電壓（mV5、保持放大器增益不變，將 R固定電阻換為與F4工作狀態(tài)相反的另一應(yīng)變片即 取兩片受力方向不同的應(yīng)變片，形成半橋，調(diào)節(jié)測(cè)微頭，使梁到水平位置（目測(cè)），調(diào)節(jié)電橋W使F/V表顯示為零，重復(fù)（4）過(guò)程同樣測(cè)得讀數(shù)，填入下表：位移（mr）i電壓（mV6、保持差動(dòng)放大器增益不變，將 Ri, Fb兩個(gè)固定電阻換成另兩片受力應(yīng)變片（即 Ri換成？ ， R2換成丨，）組橋時(shí)只要掌握對(duì)臂應(yīng)變片的受力方向相同，鄰臂應(yīng)變片的受力方向相反即可，否則相互抵消沒(méi)有

8、輸出。接成一個(gè)直流全橋，調(diào)節(jié)測(cè)微頭使梁到水平位置，調(diào)節(jié)電橋 W同樣使F/V表顯示零。重復(fù)（4）過(guò)程將讀出數(shù)據(jù)填入下表:位移（mr）電壓（mv）7、在同一坐標(biāo)紙上描出X-V曲線，比較三種接法的靈敏度 注意事項(xiàng)：1在更換應(yīng)變片時(shí)應(yīng)將電源關(guān)閉。2在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)電壓表發(fā)生過(guò)載，應(yīng)將電壓量擴(kuò)大。3、在本實(shí)驗(yàn)中只能將放大器接成差動(dòng)形式，否則系統(tǒng)不能正常工作。4、直流穩(wěn)壓電源土 4V不能打的過(guò)大，以免損壞應(yīng)變片或造成嚴(yán)重自熱效應(yīng)5、接全橋時(shí)請(qǐng)注意區(qū)別各片子的工作狀態(tài)方向。實(shí)驗(yàn)三金屬箔式應(yīng)變片溫度效應(yīng)及補(bǔ)償、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鉁囟葘?duì)應(yīng)變測(cè)式系統(tǒng)的影響。、基本原理：溫度變化引起應(yīng)變片阻值發(fā)生變化的原因是應(yīng)變片電

9、阻絲的溫度系數(shù)及電阻絲與測(cè)試件材料的線膨脹系數(shù)不同， 由此引起測(cè)試系統(tǒng)輸出電壓發(fā)生變化用補(bǔ)償片法是應(yīng)變電橋溫度補(bǔ)償方法中的一種， 如圖3 所示。在電橋中，R為工作片，R為補(bǔ)償片，R = R2。 當(dāng)溫度變化時(shí)兩應(yīng)變片的電阻變化， Ri與 R2相等， 橋路如原來(lái)是平衡的，則溫度變化后 RiR = R2R,電橋 仍滿足平衡條件，無(wú)漂移電壓輸出，由于補(bǔ)償片所貼位 置與工作片位置相差 90?，所以只感受溫度變化，而 不感受懸臂梁的應(yīng)變。三、需用器件與單元：可調(diào)直流穩(wěn)壓電源、-15V不可調(diào)直流穩(wěn)壓電源、電橋、差 動(dòng)放大器、F/V表、測(cè)微頭、加熱器、雙平行梁、液晶溫度表、主、副電源。四、旋鈕初始位置：主、副

10、電源關(guān)閉、直流穩(wěn)壓電源置土 4V檔，F(xiàn)/V表置20V檔, 差動(dòng)放大器增益旋鈕置最大。五、實(shí)驗(yàn)步驟：1、 了解加熱器在實(shí)驗(yàn)儀中的位置及加熱符號(hào)，加熱器封裝在雙平行的上片梁與下 片梁之間，結(jié)構(gòu)為電阻絲。2、 將差動(dòng)放大器的（+）（-）輸入端與地短接，輸出端插口與 F/V表的輸入插口 V 相連。3 、開(kāi)啟主、副電源，調(diào)節(jié)差放零點(diǎn)旋鈕，使 F/V表顯示零，再把F/V表的切換開(kāi) 關(guān)置2V檔，細(xì)調(diào)差放零點(diǎn)，使F/V表顯示為零。關(guān)閉主、副電源，F(xiàn)/V表的切換開(kāi)關(guān) 置20V檔，拆去差動(dòng)放大器輸入端的連線。4、 按圖1接線，開(kāi)啟主、副電源，調(diào)電橋平衡網(wǎng)絡(luò)的 W電位器，使FN表顯示 零，然后將F/V表的切換開(kāi)關(guān)置

11、2V檔，調(diào)W電位器，使FN表顯示為零。5、 在雙平衡梁的自由端（可動(dòng)端）裝上測(cè)微頭，并調(diào)節(jié)測(cè)微頭。使F/V表顯示為 零。6、將-15V電源連到加熱器的一端插口，加熱器另一端插口接地；F/V表的顯示在 變化，待F/V表顯示穩(wěn)定后，記下顯示數(shù)值，并用液晶溫度表測(cè)出溫度，記下溫度值。 關(guān)閉主、副電源，等待數(shù)分鐘使梁體冷卻到室溫。7、將F/V表的切換開(kāi)關(guān)置20V檔，把圖中的R3換成一應(yīng)變片（補(bǔ)償片），重復(fù) 4-6過(guò)程。8比較兩種情況的F/V表數(shù)值：在相同溫度下，補(bǔ)償后的輸出變化小很多。9、實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉主、副電源，所有旋鈕轉(zhuǎn)至初始位置。六、思考題：為什么不能完全補(bǔ)償？（提示：從補(bǔ)償應(yīng)變片和受力應(yīng)變片所

12、貼的位置點(diǎn)、梁的 溫度梯度考慮。實(shí)驗(yàn)四 熱電偶原理及分度表的應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鉄犭娕嫉脑砑胺侄缺淼膽?yīng)用。二、基本原理：熱電偶的基本工作原理是熱電效應(yīng)，兩種不同的導(dǎo)體互相焊接成閉合回路時(shí)，當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)溫度不同時(shí)回路中就會(huì)產(chǎn)生電流，這一現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)， 產(chǎn)生電流的電動(dòng)勢(shì)叫做熱電勢(shì)。通常把兩種不同導(dǎo)體的這種組合稱為熱電偶（具體熱 電偶原理參考教材）。即熱端和冷端的溫度不同時(shí)，通過(guò)測(cè)量此電動(dòng)勢(shì)即可知道兩端溫 差。如固定某一端溫度（一般固定冷端溫度為室溫或零攝氏度）。則另一端的溫度就可 知，從而實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量。本儀器中熱電偶為鎳鉻 -考銅熱電偶。三、需用器件與單元：-15V不可調(diào)直流穩(wěn)壓電源、差動(dòng)

13、放大器、F/V表、加熱器、 熱電偶、液晶溫度表、主副電源。四、旋鈕初始位置：F/V表切換開(kāi)關(guān)置2V檔，差動(dòng)放大器增益最大五、實(shí)驗(yàn)步驟：1、了解熱電偶在實(shí)驗(yàn)儀上的位置及符號(hào)，實(shí)驗(yàn)儀所配的熱電偶是由鎳鉻-考銅組成的簡(jiǎn)易熱電偶，分度號(hào)為 E。實(shí)驗(yàn)儀有兩個(gè)熱電偶，它封裝在雙平行梁上片梁的上 表面(在梁表面中間二根細(xì)金屬絲焊成的一點(diǎn)，就是熱電偶)和下片梁的下表面，兩 個(gè)熱電偶串聯(lián)在一起產(chǎn)生的熱電勢(shì)為兩者的總和。2按圖4接線，開(kāi)啟主、副電源，調(diào)節(jié)差動(dòng)放大器調(diào)零旋鈕，使F/V表顯示零，記錄下液晶溫度表的室溫。3、將-15V直流電源或可調(diào)直流電源接入加熱器的一端，加熱器的另一端接地，觀察F/V表顯示值的變化，

14、待顯示值穩(wěn)定不變時(shí)記錄下F/V表顯示的讀數(shù)E。4、 用液晶溫度表測(cè)出上片梁表面熱電偶處的溫度t并記錄下來(lái)。(注意：溫度計(jì)的測(cè)溫探頭不要觸到應(yīng)變片，只要觸及熱電偶處附近的梁體即可)。5、 根據(jù)熱電偶的熱電勢(shì)與溫度之間的關(guān)系式：Eab(t , to)= Eab(t , tn) + Eab(tn, t o)其中：t 熱電偶的熱端(工作端或稱測(cè)溫端)溫度。tn熱電偶的冷端(自由端)溫度，也就是室溫。to0?C ( t n = t 0 )(1) 熱端溫度為t，冷端溫度為室溫時(shí)熱電勢(shì)：Eab(t , t n)=(F/V 表顯示E)/100*2 ( 100為差動(dòng)放大器的放大倍數(shù)，2為兩個(gè)熱電偶串聯(lián))。(2)

15、 熱端溫度為室溫，冷端溫度為0花，鎳鉻-考銅的熱電勢(shì)：Eab( t n ,t o ): 查以下所附的熱電偶自由端為 0?C時(shí)的熱電勢(shì)和溫度的關(guān)系即鎳鉻-考銅熱電偶分 度表，得到室溫(溫度計(jì)測(cè)得)時(shí)的熱電勢(shì)。(3) 計(jì)算：熱端溫度為t，冷端溫度為0E時(shí)的熱電勢(shì)Eab( t ,t 0)，根據(jù)計(jì)算 結(jié)果，查分度表得到溫度10鎳鉻-考銅熱電偶分度表（自由端溫度為 0Q分度號(hào)：E工作0123456789熱電 動(dòng) 勢(shì) （mV）-10-0.64-0.70-0.77-0.83-0.89-0.96-1.02-1.08-1.14-1.21-0-0.00-0.06-0.13-0.19-0.26-0.32-0.38-

16、0.45-0.51-0.5800.000.070.130.200.260.330.390.460.520.59100.650.720.780.850.910.981.051.111.181.24201.311.381.441.511.5771.641.701.771.841.91301.982.052.122.182.252.322.382.452.522.59402.662.732.802.872.943.003.073.143.213.28503.353.423.493.563.623.703.773.843.913.98604.054.124.194.264.334.414.484.55

17、4.624.69704.764.834.904.985.055.125.205.275.345.41805.485.565.635.705.785.855.925.996.076.14906.216.296.366.436.516.586.656.736.806.871006.967.037.107.177.257.327.407.477.547.626、熱電偶測(cè)得溫度值與液晶溫度表測(cè)的溫度值相比較。（注意：本實(shí)驗(yàn)儀所配的熱電偶為簡(jiǎn)易熱電偶，并非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶，只是為了幫助了解熱電勢(shì)現(xiàn)象）。7、實(shí)驗(yàn)完畢關(guān)閉主、副電源，尤其是加熱器 -15V電源（液晶溫度表測(cè)出溫度后 馬上拆去-15V電源連接線），

18、其它旋鈕置原始位置。六、思考題：1、為什么差動(dòng)放大器接入熱電偶后需再調(diào)差放零點(diǎn)？1、即使采用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶按本實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量溫度也會(huì)有較大誤差，為什么？19實(shí)驗(yàn)五移相器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私膺\(yùn)算放大器構(gòu)成的移相電路和它的原理及工作情況。二、基本原理：圖5為移相電路示意圖，由移相器原理圖可求得該電路的閉環(huán)增益 G（s）G 丄旦空卡 W1C1S(R2 R1)_R2R1R4 W2C2S+1W1C1S+1則Gj) =丄亠d Jj空壯R1R4 jW2C2B +1jWlC他 +1(v 2c2w22)(i cM2 2)(1 -go2C；W2)(C12W2時(shí) 2 -1) + 滋 2eC2WW2 G( j )=當(dāng) R

19、=R=W= R4=R=10K時(shí)有:G(jo) =12tg'-22W1C1C2W2C2W2 亠心CiWi2由正切三角函半角公式可得:1 2、20 C1C2W1W2 1C1W他 +C2W2O 丿V-2arctg1-gq2WC1C2W2C2W2 +灼WC12tg 9 七 1 - tg 2從上式可以看出，調(diào)節(jié)電位器 W將產(chǎn)生相應(yīng)的相位變化。三、需用器件與單元：移相器、音頻振蕩器、雙線（雙蹤）示波器（自備）、主、 副電源。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、了解移相器在實(shí)驗(yàn)儀所在的位置及電路原理（見(jiàn)圖 5,電路原理見(jiàn)附錄）2、將音頻振蕩器的信號(hào)引入移相器的輸入端（音頻信號(hào)從 0?、180?插口輸出 均可），開(kāi)啟主

20、、副電源。3、 將示波器的兩根線分別接到移相器的輸入和輸出端，調(diào)整示波器，觀察示波器 的波形。4、調(diào)節(jié)移相器上的電位器，觀察兩個(gè)波形間相位的變化。5、改變音頻振蕩器的頻率，觀察不同頻率的最大移相范圍。五、思考題：1、根據(jù)電路原理圖，分析本移相器的工作原理，并解釋所觀察到的現(xiàn)象。2、如果將雙蹤濾波器改為單蹤示波器， 兩路信號(hào)分別從Y軸和X軸送入，根據(jù)李 薩育圖形是否可以完成此實(shí)驗(yàn)？注意事項(xiàng)：本實(shí)驗(yàn)儀中音頻信號(hào)由函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生，所以通過(guò)移相器后波形局部 有些畸變，這不是儀器故障。正確選擇示波器中的“觸發(fā)”形式，以保證雙蹤示波器能看到波形的變化。實(shí)驗(yàn)六相敏檢波器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私庀嗝魴z波器的原理

21、及工作情況。二、基本原理：相敏檢波器電路如圖（6A）（及所附原理圖）所示，圖中為輸入 信號(hào)端，為輸出端，為交流參考電壓輸入端，為直流參考電壓輸入。當(dāng)端 輸入控制電壓信號(hào)時(shí)，通過(guò)開(kāi)環(huán)放大器的作用場(chǎng)效應(yīng)晶體管處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)。從而把 輸入的正弦信號(hào)轉(zhuǎn)換成半波整流信號(hào)。三、 需用器件與單元：相敏檢波器、移相器、音頻振蕩器、雙蹤示波器（自備）、 直流穩(wěn)壓電源、低通濾波器、F/V表、主、副電源。四、旋鈕初始位置：F/V表置20K檔，音頻振蕩器頻率為4KHz幅度置最?。?時(shí)針到底），直流穩(wěn)壓電源輸出置于土 2V檔，主、副電源關(guān)閉。五、實(shí)驗(yàn)步驟：1、了解相敏檢波器和低通濾波器在實(shí)驗(yàn)儀面板上的符號(hào)。2、 根據(jù)圖

22、6A的電路接線，將音頻振蕩器的信號(hào) 0?輸出端輸出至相敏檢波器輸 入端，把直流穩(wěn)壓電源+2V輸出接至相敏檢波器的參考輸入端，把示波器兩根輸 入線分別接至相敏檢波器的輸入端和輸出端組成一個(gè)測(cè)量線路。3、調(diào)整好示波器，開(kāi)啟主、副電源，調(diào)整音頻振蕩器的幅度旋鈕，示波器輸出電壓為峰-峰值4V,觀察輸入和輸出波形的相位和幅度值的關(guān)系相敏檢波1LJDCIL _TLI1_LLv00音頻振蕩器相敏檢波器示波器o O OV+ V- I 直流穩(wěn)壓電源（2V）圖6A4、改變參考電壓的極性，觀察輸入和輸出波形的相位和幅值關(guān)系。由此可得出結(jié) 論，當(dāng)參考電壓為正時(shí)，輸入和輸出同相；當(dāng)參考電壓為負(fù)時(shí)，輸入和輸出反相。5、關(guān)

23、閉主、副電源，根據(jù)圖6B重新接線，將音頻振蕩器的信號(hào)從 0?輸出至相敏 檢波器的輸入端，并同時(shí)接相敏檢波器的參考輸入端，把示波器的兩根輸入線分 別接至相敏檢波器的輸入端和輸出端，將相敏檢波器的輸出端同時(shí)與低通濾波 器的輸入端連接起來(lái)，將低通濾波器的輸出端與直流電壓表連接起來(lái)，組成一個(gè)測(cè)量 線路（此時(shí)，F(xiàn)/V表置于20V檔）。圖6B相敏檢波器低通濾波器F/V表音頻振蕩器43V示波器6、開(kāi)啟主、畐U電源，調(diào)整音頻振蕩器的輸出幅度，同時(shí)記錄電壓表的讀數(shù)，填入F表。Vi P-P(V)0.51234816VO (V)7、關(guān)閉主、副電源，根據(jù)圖6C的電路重新接線，將音頻振蕩器的信號(hào)從 0?端 輸出至相敏檢

24、波器的輸入端，將從 180?輸出端輸出接至移相器的輸入端，把移相 器輸出端接至相敏檢波器的參考輸入端，把示波器的兩根輸入線分別接至相敏檢波 器的輸入端和輸出端，同時(shí)與低通濾波器輸入端連接起來(lái)，將低通濾波器輸出端 與直流電壓表連接起來(lái)，組成一測(cè)量線路。180?0?圖6C相敏檢波器 低通濾波器 F/V表V音頻振蕩器13移相器2示波器&開(kāi)啟主、副電源，轉(zhuǎn)動(dòng)移相器上的移相電位器，觀察示波器的顯示波形及電壓 表的讀數(shù)，使得輸出最大。9、調(diào)整音頻振蕩器的輸出幅度，同時(shí)記錄電壓表的讀數(shù)，填入下表。V P-P（ V）0.51234816Vo六、思考題:1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以知道相敏檢波器的作用是什么？

25、移相器在實(shí)驗(yàn)線路中的作 用是什么？（即參考端輸入波形相位的作用）2、在完成第五步驟后，將示波器的兩根輸入線分別接至相敏檢波器的輸入端和 附加觀察端和，觀察波形來(lái)回答相敏檢波器中的整形電路是將什么波轉(zhuǎn)換成什么 波，相位如何？起什么作用？3、當(dāng)相敏檢波器的輸入與開(kāi)關(guān)信號(hào)同相時(shí)， 輸出是什么極性的什么波，電壓表的 讀數(shù)是什么極性的最大值？實(shí)驗(yàn)七金屬箔式應(yīng)變片交流全橋一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饨涣鞴╇姷乃谋蹜?yīng)變電橋的原理和工作情況。二、基本原理：圖7是交流全橋的一般形式，當(dāng)電橋平衡時(shí)，ZiZ3=Z2Z4，電橋輸出 為零，若橋臂阻抗相對(duì)變化為： 乙/Zl、 ZIZ2、 Z3/Z3>A乙億4,則電橋的輸出與

26、 橋臂阻抗的相對(duì)變化成線性關(guān)系。交流電橋工作時(shí)增大相角差可以提高靈敏度， 傳感器最好是純阻性或純電抗性的。 交流電橋只有在滿足輸出電壓的實(shí)部和虛部均為零的條件下才會(huì)平衡。三、 需用器件與單元：音頻振蕩器、電橋、差動(dòng)放大器、移相器、相敏檢波器、低通濾波器、F/V表、雙平行梁、應(yīng)變片、測(cè)微頭、主、副電源、示波器（自備） 。四、旋鈕初始位置：音頻振蕩器5KHz幅度關(guān)至最小，F(xiàn)N表打到20V檔，差動(dòng) 放大器增益旋至最大。五、實(shí)驗(yàn)步驟：1差動(dòng)放大器調(diào)整為零：將差動(dòng)放大器（+）、（-）輸入端與地短接，輸出端與 F/V輸入端V相連，開(kāi)啟主、副電源后調(diào)差放的調(diào)零旋鈕使 FN表顯示為零，再將F/V 表切換開(kāi)關(guān)置

27、2V檔，細(xì)調(diào)差放調(diào)零旋鈕使F/V表顯示為零，然后關(guān)閉主、副電源。2、按圖7接線，圖中Ri、R、F3、R為應(yīng)變片；W、W、C、r為交流電橋調(diào)節(jié)平 衡網(wǎng)絡(luò)，電橋交流激勵(lì)源必須從音頻振蕩器的 Lv輸出口引入，音頻振蕩器幅度旋鈕置 中間位置。移相器0?(Lv )電橋平衡網(wǎng)絡(luò)應(yīng)變片差動(dòng)放大器相敏檢波器低通濾波器F/V表示波器圖73、用手按住振動(dòng)梁（雙平行梁）的自由端。旋轉(zhuǎn)測(cè)微頭脫離振動(dòng)梁自由端并遠(yuǎn)離。 將FN表的切換開(kāi)關(guān)置20V檔。示波器X軸掃描時(shí)間切換到0.10.5ms （以合適為宜）， 丫軸CH1或CH2切換開(kāi)關(guān)置5V/div，音頻振蕩器的頻率旋鈕置5KHz幅度旋鈕置中間 幅度。開(kāi)啟主、副電源，調(diào)節(jié)

28、電橋網(wǎng)絡(luò)中的 W和W,使F/V表和示波器顯示最小，再 把F/V表和示波器丫軸的切換開(kāi)關(guān)分別置2V檔和50mv/div，細(xì)調(diào)W和W及差動(dòng)放大 器調(diào)零旋鈕，使F/V表的顯示值最小，示波器的波形大致為一條水平線（F/V表顯示 值與示波器圖形不完全相符時(shí)，兩者兼顧即可）。再用手按住梁的自由端產(chǎn)生一個(gè)大位 移。調(diào)節(jié)移相器和移相旋鈕，使示波器顯示全波檢波的圖形。放手后，梁復(fù)原，示波 器圖形基本成一條直線。4、在雙平行梁的自由端裝上測(cè)微頭， 旋轉(zhuǎn)測(cè)微頭使F/V表顯示為零，以后每轉(zhuǎn)動(dòng) 測(cè)微頭一周即0.5mm，把F/V表顯示記錄于下表：Xmm0.511.522.533.544.555.566.57Vo根據(jù)所得數(shù)

29、據(jù)，作出V-X曲線，計(jì)算靈敏度S=A V/ X,并與以前直流全橋?qū)嶒?yàn)結(jié)果 相比較。5、實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉主、副電源，所有旋鈕置初始位置。六、思考題：在交流電橋中必須有 兩個(gè)可調(diào)參數(shù)才能使電橋平衡，這是由于電路存在而引起的。實(shí)驗(yàn)八激勵(lì)頻率對(duì)交流全橋的影響一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)了解激勵(lì)頻率對(duì)交流全橋的影響。二、基本原理：由于交流電橋中存在各種阻抗的影響，改變激勵(lì)頻率可以提高交 流全橋的靈敏度和提高抗干擾性。三、需用器件與單元：電橋、音頻振蕩器、差動(dòng)放大器、移相器、相敏檢波器、 低通濾波器、電壓表、測(cè)微頭。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1接線、操作均按實(shí)驗(yàn)七進(jìn)行。2、音頻振蕩器0?端輸出信號(hào)，頻率從0.4KHz10K

30、Hz接交流全橋，分別測(cè)出系 統(tǒng)輸出電壓，列表填好V、X值，在同一坐標(biāo)上做出V-X曲線，比較靈敏度，并得出結(jié) 論，該交流全橋工作在哪個(gè)頻率時(shí)較為合適。注意事項(xiàng)：做上述實(shí)驗(yàn)時(shí)頻率改變，應(yīng)保持音頻振蕩器幅值不變，否則無(wú)可比性。XmmV2K（V）V5K（V）V8K（V）VlOK（V）實(shí)驗(yàn)九交流全橋應(yīng)用一一振幅測(cè)量之一一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饨涣骷?lì)的金屬箔式應(yīng)變片電橋的應(yīng)用。二、基本原理：當(dāng)梁受到不同的頻率信號(hào)激勵(lì)時(shí)，振幅不同，帶給應(yīng)變片的應(yīng)力 不同，電橋輸出也不同。若激勵(lì)頻率和梁的固有頻率相同時(shí)，產(chǎn)生共振，此時(shí)電橋輸 出為最大，根據(jù)這一原理可以找出梁的固有頻率。三、需用器件與單元：音頻振蕩器、電橋、差動(dòng)放

31、大器、移相器、相敏檢波器、 低通濾波器、低頻振蕩器、電壓表、示波器（自備）、主、副電源、激振線圈。四、 旋鈕初始位置：音頻振蕩器5KHz低頻振蕩器頻率旋鈕置5Hz左右，幅度置 最小，差放增益置最大，主、副電源關(guān)閉。五、實(shí)驗(yàn)步驟：1按圖7接線，并且保持試驗(yàn)（1）、（2）、（3）的步驟。2、 關(guān)閉主、副電源，將低頻振蕩器的輸出V0引入激振線圈的一端，激振線圈的 另一端接地，低頻振蕩器的幅度旋鈕置中間位置，開(kāi)啟主、副電源，雙平行梁在振動(dòng)， 慢慢調(diào)節(jié)低頻振蕩器頻率旋鈕，使梁振動(dòng)比較明顯，如梁振動(dòng)幅度不夠大，可調(diào)大低 頻振蕩器的幅度。3、 將示波器的X軸掃描旋鈕切換到10ms/div級(jí)檔，丫軸切換到50

32、mv/div或 0.1V/div，分別觀察差放輸出端、相敏檢波輸出端、低通輸出端波形，并描出各級(jí)波形。改變低頻振蕩器頻率f（320Hz），測(cè)得相應(yīng)的電壓峰-峰值（低通濾波器輸出VP-p）, 填入下表：畫出f-V p-p曲線。f（ Hz）3571012151720Vp-p（ mV）做完以上實(shí)驗(yàn)，可反復(fù)調(diào)節(jié)線路中的各旋鈕，用示波器觀察各輸出環(huán)節(jié)波形的變 化，加深實(shí)驗(yàn)體會(huì)并了解各旋鈕的作用。4、實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉主、副電源，各旋鈕置初始位置實(shí)驗(yàn)十交流全橋的應(yīng)用一一電子秤之一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饨涣鞴╇姷慕饘俨綉?yīng)變片電橋的實(shí)際應(yīng)用。、需用器件與單元：音頻振蕩器、電橋、差動(dòng)放大器、移相器、低通濾波器、F/V表

33、、砝碼、主副電源、雙平行梁、應(yīng)變片三、實(shí)驗(yàn)步驟：1差動(dòng)放大器調(diào)整為零，將差動(dòng)放大器（+）、（-）輸入端與地短接，輸出端與 F/V表輸入端V相連，開(kāi)啟主副電源后調(diào)差放的調(diào)零旋鈕使 FN表顯示為零，再將FN 表切換開(kāi)關(guān)置2V檔，再細(xì)調(diào)差放調(diào)零旋鈕使 F/V表顯示為零，然后關(guān)閉主副電源。2、按圖7接線，圖中Ri、R、F3、R4為應(yīng)變片；W、W、C、r為交流電橋調(diào)節(jié)平衡網(wǎng)絡(luò)，電橋交流激勵(lì)源必須從音頻振蕩器的Lv輸出口引入，音頻振蕩器旋鈕置中間位置。3、 按住振動(dòng)梁（雙平行梁）的自由端。旋轉(zhuǎn)測(cè)微頭遠(yuǎn)離振動(dòng)梁自由端。將F/V 表的切換開(kāi)關(guān)置20V檔，示波器X軸掃描時(shí)間切換到0.10.5ms，丫軸CH1和C

34、H2切換 開(kāi)關(guān)置5V/div，音頻振蕩器的頻率旋鈕置5KHz幅度旋鈕置中間幅度。開(kāi)啟主、副電 源，調(diào)節(jié)電橋網(wǎng)絡(luò)中的 W和W,使F/V表和示波器顯示最小，再把F/V表和示波器丫 軸的切換開(kāi)關(guān)分別置2V檔和50mv/div，細(xì)調(diào)W和W及差動(dòng)放大器調(diào)零旋鈕，使 F/V 表的顯示值最小，示波器的波形為一條水平線（F/V表顯示值與示波器圖形不完全相 符時(shí),二者兼顧即可）。用手按住梁的自由端產(chǎn)生一個(gè)大位移。 調(diào)節(jié)移相器的移相旋鈕， 使示波器顯示全波檢波的圖形。放手后，梁復(fù)原，示波器圖形基本成一條直線，否則調(diào)節(jié)W和W。4、 在梁的自由端加所有砝碼，調(diào)節(jié)差放增益旋鈕，使F/V表顯示對(duì)應(yīng)的量值，去 除所有砝碼，

35、調(diào)節(jié) W使F/V表顯示零，這樣重復(fù)幾次進(jìn)行標(biāo)定。5、在梁自由端（磁鋼處）逐一加上砝碼，把 F/V表的顯示值填入下表。并計(jì)算靈 敏度。重量（g）電壓（mV）6、梁自由端放上一個(gè)重量未知的重物， 記錄F/V表的顯示值，得出未知重物的重量。注意事項(xiàng)：砝碼和重物應(yīng)放在梁自由端的磁鋼上的同一點(diǎn)。四、思考題：要將這個(gè)電子秤方案投入實(shí)際應(yīng)用，應(yīng)如何改進(jìn)?實(shí)驗(yàn)十一差動(dòng)變壓器（互感式）的性能、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒?dòng)變壓器原理及工作情況、基本原理：差動(dòng)變壓器由銜鐵、初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和線圈骨架等組成。初級(jí)線圈作為差動(dòng)變壓器激勵(lì)用，相當(dāng)于變壓器的原邊，次級(jí)線圈由兩個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸和參三、需用器件與單元:數(shù)相同的線圈反相串接而

36、 成，相當(dāng)于變壓器的副邊， 差動(dòng)變壓器是開(kāi)磁路，工作 是建立在互感基礎(chǔ)上的。其 原理及輸出特性見(jiàn)圖11A。音頻振蕩器、測(cè)微頭、示波器、主、副電源、差動(dòng)變壓器、振動(dòng)平臺(tái)。四、 旋鈕初始位置：音頻振蕩器4KHz8KHz之間，雙蹤示波器第一通道靈敏度 500mv/div，第二通道靈敏度10mv/div，觸發(fā)選擇打到第一通道，主、副電源關(guān)閉。五、實(shí)驗(yàn)步驟：1、根據(jù)圖11B接線，將差動(dòng)變壓器、音頻振1Lo差動(dòng)變壓器i示波器音頻振蕩器圖11B蕩器（必須從Lv輸出）、雙蹤示波器連接起來(lái)，組 成一個(gè)測(cè)量線路。開(kāi)啟主、副電源，將示波器探 頭分別接至差動(dòng)變壓器的輸入和輸出端，調(diào)節(jié)差 動(dòng)變壓器原邊線圈音頻振蕩器激勵(lì)

37、信號(hào)峰-峰值 為2V02、用手提壓變壓器磁芯，觀察示波器第二 通道波形是否能過(guò)零翻轉(zhuǎn)，如不能則改變兩個(gè)次級(jí)線圈的串接端3、轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微頭使測(cè)微頭與振動(dòng)平臺(tái)吸合，再向上轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微頭5mm使振動(dòng)平臺(tái)往上位移。4、向下旋轉(zhuǎn)測(cè)微頭，使振動(dòng)平臺(tái)產(chǎn)生位移。每位移0.2mm，用示波器讀出差動(dòng)變壓器輸出端峰-峰值填入下表，根據(jù)所得的數(shù)據(jù)計(jì)算靈敏度S。S=? V/? X （式中？ V 為電壓變化，？ X為相應(yīng)振動(dòng)平臺(tái)的位移變化），作出V-X關(guān)系曲線。讀數(shù)過(guò)程中應(yīng)注意初、次級(jí)波形的相應(yīng)關(guān)系X (mm54.84.60.20-0.2-4.8-5VO (p-p)六、思考題：1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，指出線性范圍。2、當(dāng)差動(dòng)變壓器中磁

38、棒的位置由上到下變化時(shí)， 雙蹤示波器觀察到的波形相位會(huì) 發(fā)生怎樣的變化？3、用測(cè)微頭調(diào)節(jié)振動(dòng)平臺(tái)位置，使示波器上觀察到的差動(dòng)變壓器的輸出阻抗端信 號(hào)為最小，這個(gè)最小電壓是什么？是由于什么原因造成的？注意：示波器的第二通道為懸浮工作狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)十二 差動(dòng)變壓器（互感式）零殘余電壓的補(bǔ)償一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫f(shuō)明如何用適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)線路對(duì)殘余電壓進(jìn)行補(bǔ)償。二、基本原理：零殘電壓中主要包含兩種波形成份：（1）基波分量：這是由于差動(dòng)變壓器兩個(gè)次級(jí)繞組因材料或工藝差異造成等效電路參數(shù)（M L、R）不同，線圈中的銅損電阻及導(dǎo)磁材料的鐵損，線圈中線間電容的存在，都使得激勵(lì)電流所產(chǎn)生的磁 通不同相。（2）高次諧波分量：主要

39、是由導(dǎo)磁材料化曲線非線性引起的，由于磁滯損 耗和鐵磁飽和的影響，使激勵(lì)電流與磁通波形不一致，產(chǎn)生了非正弦波（主要是三次 諧波）磁通，從而在二次繞組中感應(yīng)出非正弦波的電動(dòng)勢(shì)。減少零殘電壓的辦法有：（1）從設(shè)計(jì)和工藝制作上盡量保證線路和磁路的對(duì)稱；（2）采用相敏檢波電路；（3）選用補(bǔ)償電路。三、需用器件與單元：音頻振蕩器、測(cè)微頭、電橋、示波器、差動(dòng)變壓器、差動(dòng) 放大器、振動(dòng)平臺(tái)、主、副電源。四、旋鈕初始位置：音頻振蕩器4KHz8 KHz之間，雙蹤示波器第一通道靈敏度 500mv/div，第二通道靈敏度1V/div，觸發(fā)選擇打到第一通道，差動(dòng)放大器的增益旋 到最大。五、實(shí)驗(yàn)步驟：1、按圖12接線，音

40、頻振蕩器必須Lv插口輸出，W、W、C r，為電橋單元中調(diào)平衡網(wǎng)絡(luò)。音頻振蕩器LvrT Wi電橋平衡網(wǎng)絡(luò)差動(dòng)變壓器圖12差動(dòng)放大器示波器1彎 杭州英聯(lián)科技有限公司YL9XX系列傳感器實(shí)驗(yàn)指南2開(kāi)啟主、副電源，利用示波器，調(diào)整音頻振蕩器幅度鈕使示波器一通道顯示為 2V峰-峰值。調(diào)節(jié)音頻振蕩器頻率，使示波器二通道波形不失真。3、調(diào)整測(cè)微頭，使差動(dòng)放大器輸出電壓最小。4、依次調(diào)整W、W,使輸出電壓進(jìn)一步減小，必要時(shí)重新調(diào)節(jié)測(cè)微頭，盡量使輸 出電壓最小。5、將二通道的靈敏度提高，觀察零點(diǎn)殘余電壓的波形，注意與激勵(lì)電壓波形相比較。經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后的殘余電壓波形為 波形，這說(shuō)明波形中有 分量6、將經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后的殘余

41、電壓與實(shí)驗(yàn)十未經(jīng)補(bǔ)償殘余電壓相比較。7、實(shí)驗(yàn)完畢后，關(guān)閉主、副電源。注意事項(xiàng)：1由于該補(bǔ)償線路要求差動(dòng)變壓器的輸出必須懸浮。因此次級(jí)輸出波形難以用一般示波器來(lái)看，要用差動(dòng)放大器使雙端輸出轉(zhuǎn)換為單端輸出。2、音頻信號(hào)必須從Lv端插口引出。六、思考題：本實(shí)驗(yàn)也可把電橋平衡網(wǎng)絡(luò)搬到次級(jí)線圈上進(jìn)行零點(diǎn)殘余電壓補(bǔ)償。實(shí)驗(yàn)十三 差動(dòng)變壓器（互感式）的標(biāo)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒?dòng)變壓器測(cè)量系統(tǒng)的組成和標(biāo)定方法。二、需用器件與單元：音頻振蕩器、差動(dòng)放大器、差動(dòng)變壓器、移相器、相敏檢 波器、低通濾波器、測(cè)微頭、電橋、 F/V表、示波器、主、副電源。三、 旋鈕初始位置：音頻振蕩器4KHz 8KHz差動(dòng)放大器的增益打

42、到最大，F(xiàn)/V 表置2V檔，主、副電源關(guān)閉。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1按圖13接好線路。電橋平衡網(wǎng)絡(luò)音頻振蕩器移相器差動(dòng)變壓器差動(dòng)放大器相敏檢波器低通濾波器電壓表示波器2、裝上測(cè)微頭，上下調(diào)整使差動(dòng)變壓器鐵芯處于線圈中段位置。3、 開(kāi)啟主、副電源，利用示波器，調(diào)整音頻振蕩器幅度旋鈕，使激勵(lì)電壓峰-峰 值為2V4、利用示波器和電壓表，調(diào)整各調(diào)零及平衡電位器，使電壓表指示為零。5、給梁一個(gè)較大的位移，調(diào)整移相器，使電壓表指示為最大，同時(shí)可用示波器觀 察相敏檢波器的輸出波形。6、旋轉(zhuǎn)測(cè)微頭，每隔0.1mm讀數(shù)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填入下表，作出 V-X曲線，并求出靈敏度X（ mmV（ mV實(shí)驗(yàn)十四差動(dòng)變壓器（互感式）

43、的應(yīng)用振幅測(cè)量之二一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒?dòng)變壓器的實(shí)際應(yīng)用。二、需用器件與單元：音頻振蕩器、差動(dòng)放大器、差動(dòng)變壓器、移相器、相敏檢 波器、低通濾波器、激振器、測(cè)微頭、電橋、 F/V表、示波器、主、副電源。三、旋鈕初始位置：音頻振蕩器4KHz 8KHz,差動(dòng)放大器增益最大，低頻振蕩 器頻率鈕置最小，幅度旋鈕置中。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、 按圖13接線，調(diào)節(jié)測(cè)微頭遠(yuǎn)離振動(dòng)臺(tái)（不用測(cè)微頭）將低頻振蕩器輸出Vo接入激振線圈一端，線圈另一端接地，開(kāi)啟主、副電源，調(diào)節(jié)低頻振蕩器幅度旋鈕置中， 頻率從最小慢慢調(diào)大，讓振動(dòng)臺(tái)起振且幅度適中（如振動(dòng)幅度太小可調(diào)大幅度旋鈕）。2、將音頻鈕置5KHz,幅度旋鈕置2V）-p。

44、用示波器觀察各單元即：差放、檢波、低通輸出的波形（示波器 X軸掃描為5-10ms/div，丫軸CH1或CH2旋鈕打到0.22V）。3、保持低頻振蕩器幅度不變，調(diào)節(jié)低頻振蕩器的頻率，用示波器觀察低通濾波器 的輸出，讀出峰-峰電壓值，記下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填入下表：F（ Hz）3456781012Vp-p（ V）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出梁的振幅-頻率（幅頻）特性曲線，指出振動(dòng)平臺(tái)自振頻率（諧振頻率）的大致值，并與用應(yīng)變片測(cè)出實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)九）的結(jié)果相比較。實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān) 閉主、副電源。注意事項(xiàng)：適當(dāng)選擇低頻激振電壓，以免振動(dòng)平臺(tái)在自振頻率附近振幅過(guò)大實(shí)驗(yàn)十五差動(dòng)變壓器（互感式）的應(yīng)用電子秤之二一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒?dòng)變壓

45、器的實(shí)際應(yīng)用。二、需用器件與單元：音頻振蕩器、差動(dòng)放大器、移相器、相敏檢波器、低通濾 波器、F/V表、電橋、砝碼、振動(dòng)平臺(tái)、主、副電源。三、旋鈕初始位置：音頻振蕩器5KHz F/V表打到2V檔。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1按圖13接線，開(kāi)啟主、副電源，利用示波器觀察調(diào)節(jié)音頻振蕩器的幅度鈕， 使音頻振蕩器的輸出為峰一峰值2V。2、 將測(cè)量系統(tǒng)調(diào)零（與實(shí)驗(yàn)十（3）的步驟相同）3、適當(dāng)調(diào)整差動(dòng)放大器的放大倍數(shù)，使在稱重平臺(tái)上放上所有砝碼時(shí)電壓表指示 不溢出。4、去掉砝碼，必要的話將系統(tǒng)重新調(diào)零。然后逐個(gè)加上砝碼，讀出表頭讀數(shù)，記 下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填入下表：W(g)VP-p( V)5、去掉砝碼，在平臺(tái)上放一個(gè)重量未知

46、的重物，記下電壓表讀數(shù)。關(guān)閉主、副電源。6、利用所得數(shù)據(jù)，求得系統(tǒng)靈敏度及重物的重量。注意事項(xiàng)：1、砝碼不宜太重，以免梁端位移過(guò)大。2、砝碼應(yīng)放在平臺(tái)中間部位，為使操作方便，可將測(cè)微頭卸掉。實(shí)驗(yàn)十六差動(dòng)螺管式（自感式）傳感器的 靜態(tài)位移性能、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒?dòng)螺管式傳感器的原理。、基本原理：利用差動(dòng)變壓器的兩個(gè)次級(jí)線圈和銜鐵組成。銜鐵和線圈的相對(duì)位置變化引起螺管線圈電感值的變化。次級(jí)兩個(gè)線圈必須呈差動(dòng)狀態(tài)連接，當(dāng)銜鐵移 動(dòng)時(shí)將使一個(gè)線圈電感增加，而另一個(gè)線圈電感減小。三、需用器件與單元：音頻振蕩器、電橋、差動(dòng)放大器、移相器、相敏檢波器、 低通濾波器、電壓表、測(cè)微頭、示波器、差動(dòng)變壓器兩組次級(jí)線

47、圈與鐵芯、主、畐皿 源。四、旋鈕初始位置：音頻振蕩器5KHz幅度旋到適中位置，差動(dòng)放大器增益適當(dāng), 主、副電源關(guān)閉。五、實(shí)驗(yàn)步驟：1按圖16接線，組成一個(gè)電感電橋測(cè)量系統(tǒng)電橋平衡網(wǎng)絡(luò)差動(dòng)螺管差動(dòng)放大器相敏檢波器低通濾波器電壓表示波器圖16音頻振蕩器2、裝上測(cè)微頭，調(diào)整鐵芯到中間位置。3、開(kāi)啟主、副電源，音頻振蕩器頻率置 58KHz之間，以差放輸出波形不失真為 好，音頻幅度為2VP-P。用類似于實(shí)驗(yàn)七（3）的方法，利用示波器和電壓表，調(diào)整各平 衡及調(diào)零旋鈕，使F/V表讀數(shù)為零（F/V表始終調(diào)不到零，說(shuō)明差動(dòng)變壓器的鐵芯不 處在中間位置，可適當(dāng)調(diào)節(jié)測(cè)微頭）。4、 轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微頭，同時(shí)記下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填入

48、下表：（建議每隔0.20mm讀數(shù)），作出 V-X曲線，計(jì)算出靈敏度，比較此實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)十三的異同。關(guān)閉主、副電源。位移（mr）i電壓（mV注意事項(xiàng)：1此實(shí)驗(yàn)只用原差動(dòng)變壓器的兩次級(jí)線圈，注意接法2、音頻振蕩器必須從Lv插口輸出。實(shí)驗(yàn)十七 差動(dòng)螺管式（自感式）傳感器的振幅測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒?dòng)螺管式電感傳感器能作為較大振幅的匯聚測(cè)量。二、需用器件與單元：差動(dòng)螺管式電感傳感器、音頻振蕩器、電橋、差動(dòng)放大器、 移相器、相敏檢波器、低通濾波器、F/V表、低頻振蕩器、雙蹤示波器、振動(dòng)平臺(tái)。三、 旋鈕初始位置：音頻振蕩器頻率為5KHz Lv輸出幅度為峰-峰值2V,差動(dòng)放 大器的增益旋鈕置中間，F(xiàn)/V表置

49、于2KHz檔，低頻振蕩器的幅度旋鈕置于最小。注意事項(xiàng)：1音頻振蕩器信號(hào)必須從Lv輸出端輸出。2差動(dòng)螺管式電感的兩個(gè)線圈注意接法。3、實(shí)驗(yàn)中，電橋平衡網(wǎng)絡(luò)的電位器 W和W要配合調(diào)整。4、實(shí)驗(yàn)中，為了便于觀察，需要調(diào)整示波器的靈敏度。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1按圖16的結(jié)構(gòu)將差動(dòng)螺管式傳感器、音頻振蕩器、電橋平衡網(wǎng)絡(luò)、差動(dòng)放大 器、相敏檢波器、移相、低通濾波器連接起來(lái)，組成一個(gè)測(cè)量電路，將示波器探頭分 別接至差動(dòng)放大器的輸出端和相敏檢波器的輸出端。2、轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微頭，脫離振動(dòng)平臺(tái)并遠(yuǎn)離，（使振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)時(shí)不至于再被吸住，這時(shí) 振動(dòng)平臺(tái)處于自由靜止?fàn)顟B(tài)）開(kāi)啟主、副電源。3、調(diào)整電橋平衡網(wǎng)絡(luò)的電位器 W和W,使差動(dòng)放

50、大器的輸出端輸出的信號(hào)最小， 這時(shí)差動(dòng)放大器的增益旋鈕旋至最大。（如果電橋平衡網(wǎng)絡(luò)調(diào)整不過(guò)零，則需要調(diào)整電 感中鐵芯上下的位置）4、 為了使相敏檢波器輸出端的兩個(gè)半波的基準(zhǔn)一致，可調(diào)整差動(dòng)放大器的調(diào)零電 位器。將低頻振蕩器輸出接入激振線圈。5、調(diào)節(jié)低頻振蕩器的頻率旋鈕、幅度旋鈕固定至某一位置使梁產(chǎn)生上下振動(dòng)。6調(diào)整移相器上的移相電位器，使得相敏檢波器輸出端的波形如圖17A所示。8調(diào)節(jié)頻率，調(diào)節(jié)時(shí)至低通濾波器的輸出端。 可用頻率表監(jiān)測(cè)頻率，用示波器讀出峰-峰值填入下表，并作應(yīng)變梁的幅頻特性曲線，關(guān)閉主、副電源f (Hz)34567891020Vo(p-p)五、思考題：本實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)十四比較相似，請(qǐng)

51、指出它們各自的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)十八激勵(lì)頻率對(duì)差動(dòng)螺管式傳感器的影響一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫f(shuō)明在不同的激勵(lì)頻率影響下差動(dòng)螺管式電感傳感器的不同特性。二、需用器件與單兀：差動(dòng)變壓器、電橋、音頻振蕩器、差動(dòng)放大器、雙蹤示波 器、測(cè)微頭。三、實(shí)驗(yàn)步驟：1、按圖18接線，音頻振蕩器5KHz幅值居中，差動(dòng)放大器增益100倍2、裝上測(cè)微頭，調(diào)整銜鐵處于線圈中間位置，調(diào)節(jié)電橋使系統(tǒng)輸出為最小。3、旋轉(zhuǎn)測(cè)微頭，調(diào)整銜鐵，每隔 0.5mm從示波器讀出VP-p值，填入表格。X(mm)V>-p (V)4、改變音頻振蕩器頻率，并重新調(diào)好零位，重復(fù)2-3步驟，將結(jié)果填入下表。X( mm) vp-?' f (Hz) 1K2K

52、4K6K8K10K5、根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在同一坐標(biāo)上做出 V-X曲線，計(jì)算靈敏度，并做出靈敏度與頻率 的關(guān)系曲線。由此可以看出，差動(dòng)螺管式電感傳感器的靈敏度與頻率特性密切相關(guān)，在某一個(gè) 特定頻率時(shí)，傳感器最為靈敏，在其兩邊，靈敏度都有所下降，故測(cè)試系統(tǒng)中應(yīng)選用 這個(gè)激勵(lì)頻率。、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鉁u流式傳感器的原理及工作性能。實(shí)驗(yàn)十九電渦流式傳感器的靜態(tài)標(biāo)定二、基本原理：電渦流式傳感器由平面線圈和金屬渦流片組成，當(dāng)線圈中通以高頻交變電流后，與其平行的金屬片的電阻率、導(dǎo)磁率、厚度、溫度以及線圈的距離X有關(guān)。當(dāng)平面線圈、被測(cè)體（渦流片）、激勵(lì)源已確定，并保持環(huán)境溫度不變，阻抗 Z 只與X距離有關(guān)。將阻抗變化經(jīng)渦流變換成電壓 V輸出，則輸出電壓是距