差動變壓器的特性實驗

一、實驗?zāi)康?/span>

1、了解差動變壓器的基本結(jié)構(gòu)。

2、掌握差動變壓器及整流電路的工作原理。

3、掌握差動變壓器的調(diào)試方法。

二、實驗所用單元

電感式傳感器、電感式傳感器轉(zhuǎn)換電路板、差動放大器板、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺架。

三、實驗原理及電路

1、差動變壓器由一個初級線圈和兩個次級線圈及一個鐵芯組成，當(dāng)鐵芯移動時，由于初級線圈和次級線圈之間的互感發(fā)生變化使次級線圈的感應(yīng)電勢產(chǎn)生變化，一個次級線圈的感應(yīng)電勢增加，另一個則減少，將兩個次級線圈反向串接，就可以引出差值輸出，其輸出電勢反映出鐵芯的位移量。

2、差動變壓器實驗電路圖如圖11-1所示。

圖11-1 差動變壓器實驗電路圖

傳感器的兩個次級線圈(N₂、N₃)電壓分別經(jīng)UR₁、UR₂兩組橋式整流電路變換為直流電壓，然后相減，經(jīng)過差動放大器放大后，由電壓表顯示出來。R₁、R₂為兩橋臂電阻，RP₁為調(diào)零電位器，R₃、R₄、C₁組成濾波電路，R₅為負(fù)載電阻，采用這種差動整流電路可以減少零點(diǎn)殘余電壓。

四、實驗步驟

1、固定好位移臺架，將電感式傳感器置于位移臺架上。調(diào)節(jié)測微器使其指示15mm左右，將測微器裝入臺架上部的開口處，再將測微器的測桿與電感式傳感器的可動鐵芯旋緊。然后調(diào)節(jié)兩個滾花螺母，使可動鐵芯上的刻線與傳感器相平，注意要使鐵芯能在傳感器中輕松滑動，再將兩個滾花螺母旋緊。

2、差動放大器調(diào)零（參見實驗一）。

3、按圖11-1將信號源的兩輸出端A、B接到傳感器的初級線圈N₁上，傳感器次級線圈N₂、N₃分別接到轉(zhuǎn)換電路板的C、D與H、I上，并將F與L用導(dǎo)線連接，將差動放大器與數(shù)字電壓表連接好。這樣構(gòu)成差動變壓器實驗電路。

4、接通電源，調(diào)節(jié)信號源輸出幅度電位器RP₁到較大位置，平衡電位器RP₂處于中間位置，調(diào)節(jié)測微器使輸出電壓接近零，然后上移或下移測微器1mm，調(diào)節(jié)差動放大器增益使輸出電壓的值為300mV左右，再回調(diào)測微器使輸出電壓為0mV。此為系統(tǒng)零位，分別上旋和下旋測微器，每次0.5mm，上下各2.5mm，將位移量X和對應(yīng)的輸出電壓U_O記入下表。

表 11-1

五、實驗報告

1、根據(jù)表11-1，畫出輸入/輸出特性曲線，并且計算靈敏度和非線性誤差。

2、分析為什么采用差動整流電路可以減少零點(diǎn)殘余電壓？