相敏檢波器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)八 相敏檢波器實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私庀嗝魴z波器的原理及工作情況。二、 基本原理：相敏檢波器模塊示意圖如下所示，圖中Vi為輸入信號(hào)端，V。為輸出端，AC為交流參考電壓輸入端，DC為直流參考電壓輸入。當(dāng)有脈沖符號(hào)的兩個(gè)端子為附加觀察TOC\o"1-5"\h\zV< W?孔幾?O OAC DC早丫￥OF‘早X J接主控持電逓輸出

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-15V +>5V三、 需用器件與單元：移相器/相敏檢波器/低通濾波器模塊、音頻振蕩器、雙蹤示波器（自備）、直流穩(wěn)壓電源±15V、±2V、轉(zhuǎn)速/頻率表、數(shù)顯電壓表。四、 旋鈕初始位置：轉(zhuǎn)速/頻率表置頻率檔，音頻振蕩器頻率為4KHz左右，幅度置最?。鏁r(shí)針到底），直流穩(wěn)壓電源輸出置于土2V檔。五、實(shí)驗(yàn)步驟：1、 了解移相器/相敏檢波器/低通濾波器模塊面板上的符號(hào)布局，接入電源±15V及地線。2、 根據(jù)如下的電路進(jìn)行接線，將音頻振蕩器的信號(hào)0輸出端和移相器及相敏檢波器輸入端Vi相接，把示波器兩根輸入線分別接至相敏檢波器的輸入端Vi和輸出端Vo組成一個(gè)測(cè)量線路。3、 將主控臺(tái)電壓選擇撥段開關(guān)撥至+2V檔位，改變參考電壓的極性（通過(guò)DC端輸入+2V或者-2V）,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。

移相總ACDC移相總ACDC4、調(diào)整好示波器，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，通過(guò)調(diào)節(jié)移相器和相敏檢波器的電位器，使相敏檢波器的輸出V。為全波整流波形。六、思考題: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？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）。實(shí)驗(yàn)九交流全橋的應(yīng)用——振動(dòng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饫媒涣麟姌驕y(cè)量動(dòng)態(tài)應(yīng)變參數(shù)的原理與方法。二、 基本原理：對(duì)于交流應(yīng)變信號(hào)用交流電橋測(cè)量時(shí)，橋路輸出的波形為一調(diào)制波，不能直接顯示其應(yīng)變值，只有通過(guò)移相檢波和濾波電路后才能得到變化的應(yīng)變信號(hào)，此信號(hào)可以從示波器讀得。三、 需用器件與單元：音頻振蕩器、低頻振蕩器、萬(wàn)用表（自備）、應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、移相/相敏檢波/低通濾波器模塊、振動(dòng)源模塊、示波器（自備）。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K上的應(yīng)變傳感器不用，改為轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)模塊振動(dòng)梁上的應(yīng)變片（即振動(dòng)模塊上的應(yīng)變輸出，應(yīng)變片已按全橋方式連接）。懲頻接地輸入It■■獨(dú)■t?CM懲頻接地輸入It■■獨(dú)■t?CM2、按振動(dòng)臺(tái)模塊上的應(yīng)變片順序，用連接線插入應(yīng)變傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K上。組成全橋。接線時(shí)應(yīng)注意連接線上每個(gè)插頭的意義，對(duì)角線的阻值為350Q左右，若二組對(duì)角線阻值均為350Q，則接法正確。3、按圖連線，接好交流電橋調(diào)平衡電路及系統(tǒng)（音頻振蕩器接Lv輸出端接全橋電路一端，另一端接Lv的“地”端），耳、Rw「C、Rw2為交流電橋調(diào)平衡網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)將模塊左上方撥段開關(guān)撥至“交流”檔，檢查接線無(wú)誤后，合上主控箱電源開關(guān)，將音頻振蕩器的頻率調(diào)節(jié)到5KHz左右，幅度調(diào)節(jié)到10V。（頻率可用數(shù)顯表F監(jiān)測(cè)，幅度可用示波器監(jiān)測(cè)）。將p-p inRw3順時(shí)針調(diào)節(jié)到最大，用示波器觀察VOt或V。2（如果增益不夠大，則VOt接入IC4）,調(diào)節(jié)電位器Rwt和Rw2使得示波器顯示接近直線（示波器的電壓軸為0.1V/div，時(shí)間軸為0.1ms/div）。且用手按振動(dòng)圓盤，波形幅值有明顯變化。將示波器接入相敏檢波的輸出端，觀察示波器的波形，調(diào)節(jié)Rw「Rw2、Rw4以及移相器和相敏檢波器的旋鈕，使示波器顯示的波形無(wú)高低且最?。▍⒖嘉恢茫菏静ㄆ鞯腨軸為0.1V/div,X軸為0.2ms/div）,用手按下振動(dòng)圓盤（且按住不放），調(diào)節(jié)移相器與相敏檢波器的旋鈕（前面實(shí)驗(yàn)已介紹移相器和相敏檢波器原理），使示波器顯示的波形有檢波趨向，即顯示如下波形：4、 將低頻振蕩器輸出接入振動(dòng)模塊低頻輸入插孔，調(diào)節(jié)低頻振蕩器輸出幅度和頻率使振動(dòng)臺(tái)（圓盤）明顯振動(dòng)（調(diào)節(jié)頻率和幅度時(shí)應(yīng)緩慢調(diào)節(jié)）。5、 調(diào)節(jié)示波器電壓軸為50mv/div或100mv/div、X軸為10ms/div或5ms/div或2ms/div,用示波器觀察差動(dòng)放大器輸出端（調(diào)幅波）和相敏檢波器輸出端（解調(diào)波）及低通濾波器輸出端（包絡(luò)線波形——傳感器信號(hào)）波形，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)電路中各電位器旋鈕，用示波器觀察各環(huán)節(jié)波形，體會(huì)電路中各電位器的作用。在應(yīng)變梁振動(dòng)時(shí)，觀察Vo1（或Vo2）波形，此時(shí)為接近包絡(luò)線。將Vo1（Vo2）連接到相敏檢波器Vi。觀察此時(shí)相敏檢波輸出V。波形。此時(shí)接近再觀察此時(shí)低通濾波器輸出端波形為正弦波調(diào)節(jié)電位器使各波形接近理論波形，并使低通濾波器輸出波形不失真，并且峰^峰值最大。6、固定低頻振蕩器幅度旋鈕位置不變，低頻輸出端接入數(shù)顯單元的F，把數(shù)顯表的切in換開關(guān)打到頻率檔監(jiān)測(cè)低頻頻率。調(diào)節(jié)低頻輸出頻率，用示波器讀出低通濾波器輸出V。的電壓峰-峰值，填入表1-5。表1-5f(Hz)V。(p-p)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得振動(dòng)梁的自振頻率為 Hz。五、思考題：1、 在交流電橋測(cè)量中，對(duì)音頻振蕩器頻率和被測(cè)梁振動(dòng)頻率之間有什么要求？2、 請(qǐng)歸納直流電橋和交流電橋的特點(diǎn)。小結(jié)：電阻應(yīng)變式傳感器從1938年開始使用到目前，仍然是當(dāng)前稱重測(cè)力的主要工具，電阻應(yīng)變式傳感器最高精度可達(dá)萬(wàn)分之一甚至更高，除電阻應(yīng)變片、絲直接以測(cè)量機(jī)械、儀器及工程結(jié)構(gòu)等的應(yīng)變外，主要是與種種形式的彈性體相配合，組成各種傳感器和測(cè)試系統(tǒng)。如稱重、壓力、扭矩、位移、加速度等傳感器，常見的應(yīng)用場(chǎng)合如各種商用電子秤、皮帶秤、吊鉤秤、高爐配料系統(tǒng)、汽車衡、軌道衡等。實(shí)驗(yàn)三十五熱電偶測(cè)溫性能實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鉄犭娕紲y(cè)量溫度的性能與應(yīng)用范圍。二、 基本原理：當(dāng)兩種不同的金屬組成回路，如兩個(gè)接點(diǎn)有溫度差，就會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì),這就是熱電效應(yīng)。溫度高的接點(diǎn)稱工作端，將其置于被測(cè)溫度場(chǎng)，以相應(yīng)電路就可間接測(cè)得被測(cè)溫度值，溫度低的接點(diǎn)就稱冷端（也稱自由端），冷端可以是室溫值或經(jīng)補(bǔ)償后的o°c、25°Co三、 需用器件與單元：熱電偶K型、E型、溫度測(cè)量控制儀、數(shù)顯單元（主控臺(tái)電壓表）、直流穩(wěn)壓電源±15V。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、 在溫度控制儀上選擇控制方式為內(nèi)控方式，將K,E熱電偶插到溫度源的插孔中，K型的自由端接到溫度控制儀上標(biāo)有熱電偶傳感器字樣的插孔中。2、 從主控箱上將±15V電壓，地接到溫度模塊上，并將R5,R6兩端短接同時(shí)接地，打開主控箱電源開關(guān)，將模塊上的Vo2與主控箱數(shù)顯表單元上的Vi相接。將Rw2旋至中間位置，調(diào)節(jié)Rw3使數(shù)顯表顯示為零。設(shè)定溫度測(cè)量控制儀上的溫度儀表控制溫度T=40°C。3、 去掉R5,R6接地線及連線，將E型熱電偶的自由端與溫度模塊的放大器R5,R6相接，同時(shí)E型熱電偶的藍(lán)色接線端子接地。觀察溫控儀表的溫度值，當(dāng)溫度控制在40°C時(shí)，調(diào)節(jié)Rw2，對(duì)照分度表將Vo2輸出調(diào)至和分度表10倍數(shù)值相當(dāng)（分度表見后）。4、 調(diào)節(jié)溫度儀表的溫度值T=50°C,等溫度穩(wěn)定后對(duì)照分度表觀察數(shù)顯表的電壓值，若電壓值超過(guò)分度表的10倍數(shù)值時(shí)，調(diào)節(jié)放大倍數(shù)Rw2,使Vo2輸出與分度表10倍數(shù)值相當(dāng)。5、 重新將溫度設(shè)定值設(shè)為T=40°C，等溫度穩(wěn)定后對(duì)照分度表觀察數(shù)顯表的電壓值，此時(shí)Vo2輸出值是否與10倍分度表值相當(dāng)，再次調(diào)節(jié)放大倍數(shù)Rw2,使其與分度表10倍數(shù)值接近。6、 重復(fù)步驟4,5以確定放大倍數(shù)為10倍關(guān)系。記錄當(dāng)T=50°C時(shí)數(shù)顯表的電壓值。重新設(shè)定溫度值為40°C+nAt,建議At=5°C,n=1……7,每隔1n讀出數(shù)顯表輸出電壓值與溫度值,并記入表11-3中。表11-3 E型熱電偶電勢(shì)（經(jīng)放大）與溫度數(shù)據(jù)（考慮到熱電偶的精度及處理電路的本身誤差,分度表的對(duì)應(yīng)值可能有一定的偏差）T+n-AtV(mv)五、思考題：1、同樣實(shí)驗(yàn)方法，完成K型熱電偶電勢(shì)（經(jīng)放大）與溫度數(shù)據(jù)1、 通過(guò)溫度傳感器的三個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)銓?duì)各類溫度傳感器的使用范圍有何認(rèn)識(shí)？2、 能否用Pt100設(shè)計(jì)一個(gè)直接顯示攝氏溫度-50°C-50°C的數(shù)字式溫度計(jì)，并利用本實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。E型熱電偶分度表E 參考端溫度：0°C 整10度uv值工作0123456789熱電動(dòng)勢(shì)（mv）

-10-0.64-0.70-0.77-0.83-0.89-0.96-1.02-1.08-1.14-1.21-0-0.00-0.06-0.13-0.19-0.26-0.32-0.38-0.45-0.51-0.5800.000.070.130.200.260.330.390.460.520.59100.650.720.780.850.910.981.051.111.181.24201.311.381.441.511.5771.641.701.771.841.91301.982.052.122.182.252.322.382.452.522.59402.662.732.802.872.943.003.073.143.213.28503.353.423.493.563.623.703.773.843.913.98604.054.124