傳感器與檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”實(shí)驗(yàn)報(bào)告序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱1電阻應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)2電感式傳感器實(shí)驗(yàn)3電容傳感器實(shí)驗(yàn)學(xué)號(hào)：913110200229姓名：楊薛磊序號(hào)：83實(shí)驗(yàn)一電阻應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)（一）應(yīng)變片單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆娮钁?yīng)變片的工作原理與應(yīng)用并掌握應(yīng)變片測(cè)量電路。二、基本原理：電阻應(yīng)變式傳感器是在彈性元件上通過(guò)特定工藝粘貼電阻應(yīng)變片來(lái)組成。一種利用電阻材料的應(yīng)變效應(yīng)將工程結(jié)構(gòu)件的內(nèi)部變形轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器。此類(lèi)傳感器主要是通過(guò)一定的機(jī)械裝置將被測(cè)量轉(zhuǎn)化成彈性元件的變形，然后由電阻應(yīng)變片將彈性元件的變形轉(zhuǎn)換成電阻的變化， 再通過(guò)測(cè)量電路將電阻的變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流變化信號(hào)輸出。 它可用于

2、能轉(zhuǎn)化成變形的各種非電物理量的檢測(cè)，如力、壓力、加速度、力矩、重量等，在機(jī)械加工、計(jì)量、建筑測(cè)量等行業(yè)應(yīng)用十分廣泛。三、 需用器件與單元： 主機(jī)箱中的± 2V± 10V（步進(jìn)可調(diào)）直流穩(wěn)壓電源、±15V直流穩(wěn)壓電源、電壓表；應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、托盤(pán)、砝碼；4 1位數(shù)顯萬(wàn)用表（自備）。四、實(shí)驗(yàn)步驟：應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０逭f(shuō)明：應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０逵蓱?yīng)變式雙孔懸臂梁載荷傳感器（稱重傳感器）、加熱器+5V電源輸入口、多芯插頭、應(yīng)變片測(cè)量電路、差動(dòng)放大器組成。實(shí)驗(yàn) 模板中的R1（傳感器的左下）、R2（傳感器的右下）、R3（傳感器的右上）、R4（傳感器的左上） 為稱重傳感器上的

3、應(yīng)變片輸出口；沒(méi)有文字標(biāo)記的5個(gè)電阻符號(hào)是空的無(wú)實(shí)體， 其中4個(gè)電阻符號(hào)組成電橋模型是為電路初學(xué)者組成電橋接線方便而設(shè)；R5、R5、R7是350 固定電阻，是為應(yīng)變片組成單臂電橋、雙臂電橋（半橋）而設(shè)的其它橋臂電阻。加熱器+5V是傳感器上的加熱器的電源輸入口， 做應(yīng)變片溫度影響實(shí)驗(yàn)時(shí)用。多芯插頭是振動(dòng)源的振動(dòng)梁上的應(yīng)變 片輸入口，做應(yīng)變片測(cè)量振動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)用。1、將托盤(pán)安裝到傳感器上，如圖1 4所示。 /G lLaa / 屈対皐 圖1 4傳感器托盤(pán)安裝示意圖R1、R2、R3 R42、測(cè)量應(yīng)變片的阻值：當(dāng)傳感器的托盤(pán)上無(wú)重物時(shí)，分別測(cè)量應(yīng)變片的阻值。在傳感器的托盤(pán)上放置10只砝碼后再分別測(cè)量 R1、

4、R2、R3 R4的阻值變化，分析應(yīng)變片的受力情況（受拉的應(yīng)變片：阻值變大，受壓的應(yīng)變片：阻值變小。）。K應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０鍒D1 5測(cè)量應(yīng)變片的阻值示意圖3、實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯械牟顒?dòng)放大器調(diào)零：按圖1 6示意接線，將主機(jī)箱上的電壓表量程切換開(kāi)關(guān)切換到2V檔，檢查接線無(wú)誤后合上主機(jī)箱電源開(kāi)關(guān)；調(diào)節(jié)放大器的增益電位器RW3合適位置（先順時(shí)針輕輕轉(zhuǎn)到底， 再逆時(shí)針回轉(zhuǎn)1圈）后，再調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)０宸糯笃鞯恼{(diào)零電位器 RW4使電壓表顯示為零。Ir圖16差動(dòng)放在器調(diào)零接線示意圖I II II II IIIIII直淀応壓電鴻 MMTIIIIIRIt 仃;O 珈4、應(yīng)變片單臂電橋?qū)嶒?yàn)：關(guān)閉主機(jī)箱電源，按圖1 7示意圖接線，

5、將± 2V± 10V可調(diào)電源調(diào)節(jié)到± 4V檔。檢查接線無(wú)誤后合上主機(jī)箱電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳系臉蚵菲胶怆娢黄鱎W1,使主機(jī)箱電壓表顯示為零；在傳感器的托盤(pán)上依次增加放置一只20g砝碼(盡量靠近托盤(pán)的中心點(diǎn)放置)，讀取相應(yīng)的數(shù)顯表電壓值，記下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表1。圖17應(yīng)變片單臂電橋?qū)嶒?yàn)接線示意圖表1應(yīng)變片單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重量(g)020406080100120140160180電壓(mV)0-4-9-14-19-23-27-32-36-405、根據(jù)表1數(shù)據(jù)作出曲線并計(jì)算系統(tǒng)靈敏度S= V/ W( V輸出電壓變化量， W重量變化量)和非線性誤差, = m/yFS

6、× 100%式中m為輸出值(多次測(cè)量時(shí)為平均值)與擬合直線的最大偏差：yFS滿量程輸出平均值，此處為200g。實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。電壓CmV)電壓(nw)絨性 lI± (mQ )數(shù)據(jù)分析：系統(tǒng)靈敏度S= V/ W=0.224非線性誤差 = m/yFS × 100% =1.02 %（二）應(yīng)變片半橋性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鈶?yīng)變片半橋（雙臂）工作特點(diǎn)及性能。二、 基本原理：應(yīng)變片基本原理參閱實(shí)驗(yàn)一。應(yīng)變片半橋特性實(shí)驗(yàn)原理如圖21所示。不同應(yīng)力方向的兩片應(yīng)變片接入電橋作為鄰邊，輸出靈敏度提高，非線性得到改善。其橋路輸出電壓 Ug （1 / 2）（ R/R）E= （1 /

7、 2）K E。三、 需用器件與單元： 主機(jī)箱中的± 2V± 10V（步進(jìn)可調(diào)）直流穩(wěn)壓電源、±15V直流 穩(wěn)壓電源、電壓表；應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、托盤(pán)、砝碼。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、按實(shí)驗(yàn)一（單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)）中的步驟 1和步驟3實(shí)驗(yàn)。2、關(guān)閉主機(jī)箱電源，除將圖 1 7改成圖2 2示意圖接線外，其它按實(shí)驗(yàn)一中的步驟4實(shí)驗(yàn)。讀取相應(yīng)的數(shù)顯表電壓值，填入表2中。圖2 2應(yīng)變片半橋?qū)嶒?yàn)接線示意圖表2應(yīng)變片半橋?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)重量(g)020406080100120140160180電壓(mV)0816243341495866743、根據(jù)表2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出實(shí)驗(yàn)曲線，計(jì)算靈敏度S= V/

8、W非線性誤差。實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。電壓(mv)電圧C rv)線性(電壓CrTW) 數(shù)據(jù)分析：系統(tǒng)靈敏度S= V/ w=413非線性誤差 = m/yFS × 100% =2.05 %五、思考題：半橋測(cè)量時(shí)兩片不同受力狀態(tài)的電阻應(yīng)變片接入電橋時(shí)，應(yīng)放在：鄰邊。在鄰邊時(shí)，中點(diǎn)的電位變化的才能和另外的參考點(diǎn)進(jìn)行比較，如果不在臨邊，也就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)兩個(gè)應(yīng)變片都發(fā)生變化時(shí)，與他們對(duì)應(yīng)電阻的電位差可能會(huì)出現(xiàn)0的情況。舉個(gè)例子：兩個(gè)應(yīng)變片的電阻分別為 A和B,另外兩個(gè)電阻為 C和D,假設(shè)A=B=C=D那么,在鄰 邊時(shí)，當(dāng)因?yàn)槭芰?A電阻大于B時(shí),兩點(diǎn)間電位會(huì)低于 C和D,反之亦然；而如果不在臨邊 ，那

9、么A和C之間的電位變化和 C與D之間的電位變化就沒(méi)有前面的規(guī)律了 ，也就無(wú)法判斷哪個(gè)應(yīng)變片出現(xiàn)受力變化了。（三）應(yīng)變片全橋性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鈶?yīng)變片全橋工作特點(diǎn)及性能。二、基本原理：應(yīng)變片基本原理參閱實(shí)驗(yàn)一。應(yīng)變片全橋特性實(shí)驗(yàn)原理如圖31所示。應(yīng)變片全橋測(cè)量電路中，將應(yīng)力方向相同的兩應(yīng)變片接入電橋?qū)?，相反的?yīng)變片接入電橋鄰邊。當(dāng)應(yīng)變片初始阻值：R1 = F2= R3 = F4,其變化值 Rl = R2 = R3= R4時(shí)，其橋路輸出電壓Uc （ R/R）E= K E。其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性得到改善。Rl蠱煢片應(yīng)變傳懋器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?機(jī)靖圖31應(yīng)變片全橋特性實(shí)驗(yàn)接線示意圖三、

10、 需用器件和單元：主機(jī)箱中的± 2V± 10V （步進(jìn)可調(diào)）直流穩(wěn)壓電源、±15V直流 穩(wěn)壓電源、電壓表；應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、托盤(pán)、砝碼。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、實(shí)驗(yàn)步驟與方法（除了按圖3 2示意接線外）參照實(shí)驗(yàn)二，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表3作出實(shí)驗(yàn)曲線并進(jìn)行靈敏度和非線性誤差計(jì)算。實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。乏祇i遙電渭p''> Of -+1U - L5TF 4陸÷j t s? 電壓表1圖32應(yīng)變片全橋性能實(shí)驗(yàn)接線示意圖2、表3全橋性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重量(g)20406080100120140160180200電壓(mV)-17-34-51-67-84-1

11、00-117-134-151-1673、根據(jù)表/3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出實(shí)驗(yàn)曲線，計(jì)算靈敏度S= V/ W非線性誤差。實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。電壓(mv)4060-eo出-100# -120-140-160*20OJo I2-17 CO 0 2QO 2040x -34、碼 £1BQt -67IOOI *sIlOI-tooIgdr7* 160t134XY= .S3z0.3RI = I線性(電壓CnW) J ISO1-ISl 200j-167-180 <£)數(shù)據(jù)分析：系統(tǒng)靈敏度S= V/ w=834非線性誤差 = m/yFS × 100% =4.12 %（四） 應(yīng)變片單臂、半

12、橋、全橋性能比較、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^單臂、半橋、全橋輸出時(shí)的靈敏度和非線性度，得出相應(yīng)的結(jié)論。、基本原理：如圖4 （a）、（b）、（C）（a）單臂（b）半橋（C）全橋圖4 應(yīng)變電橋、需用器件與單元：主機(jī)箱中的± 2V± 10V（步進(jìn)可調(diào)）直流穩(wěn)壓電源、±15V直流穩(wěn)壓電源、電壓表；應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、托盤(pán)、砝碼。四、根據(jù)實(shí)驗(yàn)一、二、三所得的單臂、半橋和全橋輸出時(shí)的靈敏度和非線性度，從理論上 進(jìn)行分析比較。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證闡述理由（注意：實(shí)驗(yàn)一、二、三中的放大器增益必須相同） 實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。實(shí)驗(yàn)分析：全橋是半橋的兩倍，半橋是單臂的兩倍，也就是說(shuō)，靈敏度：全=2*半=4

13、*單咅Ftfi菇鬲 I-T ;I. r, N! LLII O LCEUIHlII隅¾J« IO實(shí)驗(yàn)二電感式傳感器實(shí)驗(yàn)（一）差動(dòng)變壓器的性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒?dòng)變壓器的工作原理和特性。二、基本原理：差動(dòng)變壓器的工作原理電磁互感原理。三、需用器件與單元： 主機(jī)箱中的± 15V直流穩(wěn)壓電源、音頻振蕩器；差動(dòng)變壓器、差 動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、測(cè)微頭、雙蹤示波器。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、差動(dòng)變壓器、測(cè)微頭及實(shí)驗(yàn)?zāi)０灏磮D11 6示意安裝、接線。實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯械腖1為差動(dòng)變壓器的初級(jí)線圈，L2、L3為次級(jí)線圈，*號(hào)為同名端；L1的激勵(lì)電壓必須從主機(jī)箱中音頻振蕩器的LV端子引入。檢查接線

14、無(wú)誤后合上主機(jī)箱電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)音頻振蕩器的頻率 為4kHz5kHz、幅度為峰峰值 VP-P = 2V作為差動(dòng)變壓器初級(jí)線圈的激勵(lì)電壓（示波器設(shè)置提示：觸發(fā)源選擇內(nèi)觸發(fā) CH1、水平掃描速度 TIME/DIV在0.1mS10S范圍內(nèi)選擇、觸發(fā) 方式選擇AUTo。垂直顯示方式為雙蹤顯示 DUAL垂直輸入耦合方式選擇交流耦合AC CH1靈敏度 VOLTS/DIV在0.5V1V范圍內(nèi)選擇、CH2靈敏度 VOLTS/DIV在0.1V50mV范圍內(nèi)選4-,5hzZT-RJri圖11 6差動(dòng)變壓器性能實(shí)驗(yàn)安裝、接線示意圖2、差動(dòng)變壓器的性能實(shí)驗(yàn)：使用測(cè)微頭時(shí)，當(dāng)來(lái)回調(diào)節(jié)微分筒使測(cè)桿產(chǎn)生位移的過(guò)程中本身存在機(jī)

15、械回程差，為消除這種機(jī)械回差可用如下方法實(shí)驗(yàn)。調(diào)節(jié)測(cè)微頭的微分筒（0.01mm/每小格），使微分筒的O刻度線對(duì)準(zhǔn)軸套的10mm刻度線。松開(kāi)安裝測(cè)微頭的緊固螺釘，移動(dòng)測(cè)微頭的安裝套使示波器第二通道顯示的波形Vp-p（峰峰值）為較小值（越小越好，變壓器鐵芯大約處在中間位置）時(shí)，擰緊緊固螺釘，再順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微頭的微分筒 12圈，記錄此時(shí)的測(cè)微頭讀數(shù)和示波器CH2通道顯示的波形 Vp-p（峰峰值）值為實(shí)驗(yàn)起點(diǎn)值。以后，反方向（逆時(shí)針?lè)较颍┱{(diào)節(jié)測(cè)微頭的微分筒，每隔 X=0.2mm可取6070點(diǎn)值）從示波器上讀出輸出電壓VP-P值，填入表11（這樣單行程位移方向做實(shí)驗(yàn)可以消除測(cè)微頭的機(jī)械回差）。3、根

16、據(jù)表11數(shù)據(jù)畫(huà)出X- VP-P曲線并找出差動(dòng)變壓器的零點(diǎn)殘余電壓。實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉電源。表11差動(dòng)變壓器性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（表格不夠自己加） X(mm)00.20.40.60.81.01.21.41.61.8Vp-p(mV)1560152015001480146014401400138013601320 X(mm)2.02.22.42.62.83.03.23.43.63.8Vp-p(mV)1300126012201180114011001020980940900 X(mm)4.04.24.44.64.85.05.25.45.65.8Vp-p(mV)820780700660500520460400320

17、240 X(mm)6.06.26.46.66.87.07.27.47.67.8Vp-p(mV)180120140220280360420500540620 X(mm)8.08.28.48.68.89.09.29.49.69.8Vp-p(mV)6807408008409009601020108011201160 X(mm)10.010.210.410.610.811.011.211.411.611.8Vp-p(mV)1180122012601300134013601400140014201440 X(mm)12.012.212.412.612.813.013.213.4Vp-p(mV)14601

18、460150015401540154015401560VP-P (IuV)Bo -*w,jHOo400' flhriilIa1：14If由圖可知：殘余電壓為120mV五、思考題：1、試分析差動(dòng)變壓器與一般電源變壓器的異同?答：不同點(diǎn)：這兩者差距極大，不可以互相替代。差動(dòng)變壓器一般用于作為檢測(cè)元件，而 一般變壓器一般作為電源變換部件或者信號(hào)轉(zhuǎn)換部件。以E型為例。一般變壓器的2個(gè)E型鐵芯（磁芯）是固定在一起的緊耦合，不希望工作中有任何移動(dòng)，否則會(huì)產(chǎn)生噪聲，大功率時(shí)甚至可能損壞。而差動(dòng)變壓器的 2個(gè)E型鐵芯（磁芯）則相反。差動(dòng)變壓器一般分為變面積式和變氣隙式。變面積式差動(dòng)變壓器的2個(gè)E型鐵芯

19、（磁芯）不是固定在一起的，隨工作需要移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)。差動(dòng)變壓器有2個(gè)線圈，一個(gè)是激勵(lì)線圈，另一個(gè)是檢測(cè)線圈，一般在激勵(lì)線圈諸如一個(gè)固定頻率固定幅度的信號(hào)，通過(guò)在檢測(cè)線圈 中的信號(hào)獲取差動(dòng)變壓器的變化數(shù)據(jù)，進(jìn)而可以計(jì)算出距離/角度或者速度。變氣隙式差動(dòng)變壓器的2個(gè)E型鐵芯（磁芯）固定在一起，但是2個(gè)E型鐵芯（磁芯）之間間距較大，中間可以通過(guò)放置導(dǎo)體體改變氣隙大小。差動(dòng)變壓器 有2個(gè)線圈，一個(gè)是激勵(lì)線圈，另一個(gè)是檢測(cè)線圈，一般在激勵(lì)線圈諸如一個(gè)固 定頻率固定幅度的信號(hào)，通過(guò)在檢測(cè)線圈中的信號(hào)獲取差動(dòng)變壓器中導(dǎo)體的位置 變化數(shù)據(jù)，進(jìn)而可以計(jì)算出距離或者速度。相同點(diǎn)：都是由鐵芯和線圈組成，都是轉(zhuǎn)換電壓的

20、元件。2、用直流電壓激勵(lì)會(huì)損壞傳感器。為什么？答：因?yàn)樽儔浩鞒跫?jí)直接接到了直流電壓上，由于初級(jí)線圈直流電阻很低，這樣形成 很大的直流電流。產(chǎn)生的熱量如果足夠大，可能將初級(jí)線圈燒毀，一般線圈都是不能 直接接到直流電壓上的。3、如何理解差動(dòng)變壓器的零點(diǎn)殘余電壓？用什么方法可以減小零點(diǎn)殘余電壓？答：1、由于兩次級(jí)線圈結(jié)構(gòu)上的不對(duì)稱，因而兩次級(jí)電壓的幅值平衡點(diǎn)與相位平衡點(diǎn)兩者 不重合引起的。2、由于鐵芯材料 B - H曲線的彎曲部分所引起的輸出電壓有高次諧波造成的。3、由于激磁電壓波形中的高次諧波引起的。方法：將差動(dòng)變壓器輸出經(jīng)相敏檢波器，檢波后即可見(jiàn)效零點(diǎn)殘余電壓。（二） 差動(dòng)變壓器測(cè)位移實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)

21、目的：了解差動(dòng)變壓器測(cè)位移時(shí)的應(yīng)用方法三、 需用器件與單元：主機(jī)箱中的± 2V± 10V（步進(jìn)可調(diào)）直流穩(wěn)壓電源、± 15V直流 穩(wěn)壓電源、音頻振蕩器、電壓表；差動(dòng)變壓器、差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、移相?相敏檢波器/ 低通濾波器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?；測(cè)微頭、雙蹤示波器。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、相敏檢波器電路調(diào)試：將主機(jī)箱的音頻振蕩器的幅度調(diào)到最小（幅度旋鈕逆時(shí)針輕輕轉(zhuǎn)到底），將± 2V± 10V可調(diào)電源調(diào)節(jié)到± 2V檔，再按圖14 2示意接線，檢查接線無(wú) 誤后合上主機(jī)箱電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)音頻振蕩器頻率f=5kHz ,峰峰值VP-P=5V （用示波器測(cè)量。提示：

22、正確選擇雙蹤示波器的“觸發(fā)”方式及其它設(shè)置，觸發(fā)源選擇內(nèi)觸發(fā)CH1、水平掃描速度TIME/DIV在0.1mS10S范圍內(nèi)選擇、觸發(fā)方式選擇AUTo ;垂直顯示方式為雙蹤顯示DUAL垂直輸入耦合方式選擇直流耦合DC靈敏度VOLTS/DIV在1V5V范圍內(nèi)選擇。當(dāng)CH1 CH2輸入對(duì)地短接時(shí)移動(dòng)光跡線居中后再去測(cè)量波形。）。調(diào)節(jié)相敏檢波器的電位器鈕使示波器顯示幅值相等、相位相反的兩個(gè)波形。到此，相敏檢波器電路已調(diào)試完畢，以后不要觸碰這個(gè)電位器鈕。關(guān)閉電源。VI 川：訂氈寫(xiě)化im氣>= o冋馬|皆礙AC DCIWI 7 Jthlt+.1, F-IT'Jl圖14 2相敏檢波器電路調(diào)試接線

23、示意圖1、調(diào)節(jié)測(cè)微頭的微分筒，使微分筒的O刻度值與軸套上的IOmm刻度值對(duì)準(zhǔn)。按圖14 3示意圖安裝、接線。將音頻振蕩器幅度調(diào)節(jié)到最?。ǚ刃o逆時(shí)針輕轉(zhuǎn)到底）；電壓表的量程切換開(kāi)關(guān)切到 20V檔。檢查接線無(wú)誤后合上主機(jī)箱電源開(kāi)關(guān)。圖143差動(dòng)變壓器測(cè)位移組成、接線示意圖3、 調(diào)節(jié)音頻振蕩器頻率 f=5KHz、幅值VP-P=2V （用示波器監(jiān)測(cè)）。4、松開(kāi)測(cè)微頭安裝孔上的緊固螺釘。順著差動(dòng)變壓器銜鐵的位移方向移動(dòng)測(cè)微頭的安裝套（左、右方向都可以），使差動(dòng)變壓器銜鐵明顯偏離L1初級(jí)線圈的中點(diǎn)位置，再調(diào)節(jié)移相器的移相電位器使相敏檢波器輸出為全波整流波形（示波器CH2的靈敏度VOLTS/DIV在1V

24、50mV范圍內(nèi)選擇監(jiān)測(cè)）。再慢悠悠仔細(xì)移動(dòng)測(cè)微頭的安裝套，使相敏檢波器輸出波形幅 值盡量為最小（盡量使銜鐵處在 L1初級(jí)線圈的中點(diǎn)位置）并擰緊測(cè)微頭安裝孔的緊固螺釘。5、調(diào)節(jié)差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯械腇WI RW2（二者配合交替調(diào)節(jié)）使相敏檢波器輸出波形趨于水平線（可相應(yīng)調(diào)節(jié)示波器量程檔觀察）并且電壓表顯示趨于0V。6、調(diào)節(jié)測(cè)微頭的微分筒，每隔 X=0.2mm從電壓表上讀取低通濾波器輸出的電壓值，填入下表14。表14差動(dòng)變壓器測(cè)位移實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（表格不夠自己加）X(mm)-2.0-1.8-1.6-1.4-1.2-1.0-0.8-0.6-0.4-0.2V(mV)310280250220190160130

25、90603000.20.40.60.81.01.21.41.61.82.002050801101401702002302602907、根據(jù)表14數(shù)據(jù)作出實(shí)驗(yàn)曲線并截取線性比較好的線段計(jì)算靈敏度S= V/X與線性度及測(cè)量范圍。實(shí)驗(yàn)完畢關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)。數(shù)據(jù)分析：系統(tǒng)靈敏度S= V/ X=149.6線性度 = m/yFS × 100% =1.26 %五、思考題：差動(dòng)變壓器輸出經(jīng)相敏檢波器檢波后是否消除了零點(diǎn)殘余電壓和死區(qū)？從實(shí)驗(yàn)曲線上能理解相敏檢波器的鑒相特性嗎？答：消除了 ，可以得出檢相特性。（三）電渦流傳感器位移實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆姕u流傳感器測(cè)量位移的工作原理和特性。二、基本原理：電

26、渦流式傳感器是一種建立在渦流效應(yīng)原理上的傳感器。三、需用器件與單元：主機(jī)箱中的± 15V直流穩(wěn)壓電源、電壓表；、電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)?板、電渦流傳感器、測(cè)微頭、被測(cè)體 （鐵圓片）、示波器。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、觀察傳感器結(jié)構(gòu)，這是一個(gè)平繞線圈。調(diào)節(jié)測(cè)微頭的微分筒，使微分筒的O刻度值與軸套上的5mm刻度值對(duì)準(zhǔn)。按圖224安裝測(cè)微頭、被測(cè)體鐵圓片、電渦流傳感器（注意安裝順序：首先將測(cè)微頭的安裝套插入安裝架的安裝孔內(nèi)，再將被測(cè)體鐵圓片套在測(cè)微頭的測(cè)桿上；然后在支架上安裝好電渦流傳感器；最后平移測(cè)微頭安裝套使被測(cè)體與傳感器端面相帖并擰緊測(cè)微頭安裝孔的緊固螺釘），再按圖22 4示意接線。圖224電渦

27、流傳感器安裝、按線示意圖主機(jī)¾2、將電壓表量程切換開(kāi)關(guān)切換到20V檔，檢查接線無(wú)誤后開(kāi)啟主機(jī)箱電源，記下電壓表讀數(shù)，然后逆時(shí)針調(diào)節(jié)測(cè)微頭微分筒，每隔01mm讀一個(gè)數(shù)，直到輸出 Vo變化很小為止并將數(shù)據(jù)列入表22 （在輸入端即傳感器二端可接示波器觀測(cè)振蕩波形）。表22電渦流傳感器位移 X與輸出電壓數(shù)據(jù)（表格不夠自己加）X( mm5.8705.9706.0706.1706.2706.3706.4706.5706.6706.770VD(V)0.0000.0570.1660.2780.3960.5170.6390.7610.8861.015X( mm6.8706.9707.0707.1707

28、.2707.3707.4707.5707.6707.770Va(V)1.1471.2821.4151.5471.6871.8281.9712.1202.2602.410X( mm7.8707.9708.0708.1708.2708.3708.4708.5708.6708.770Va(V)2.5602.7102.8603.0103.1603.3103.4503.6003.7403.890X( mm8.8708.9709.0709.1709.2709.3709.4709.5709.6709.770Vo(V)4.0304.1804,3204.4604.6004.7404.8705.0105.1405

29、.270X( mm9.8709.97010.07010.17010.27010.37010.47010.57010.67010.770Vo(V)5.4005.5305.6505.7705.8906.0106.1306.2406.3506.450X( mm10.87010.97011.07011.17011.27011.37011.47011.57011.67011.770Vo(V)6.5806.6906.8006.8906.9907.0907.1807.2707.3407.430X( mm11.87011.97012.07012.17012.27012.37012.47012.57012.67012.770Vo(V)7.5107.5907.6607.7307.8007.8707.9408.0008.0608.130X( mm12.87012.97013.07013.17013.27013.37013.47013.57013.67013.770Vo(V)8.1908.2508.3108.3608.4108.4708.5308.5808.6308.680X( mm14.77015.77016.77017.77018.770Vo(V)9.0909.4109