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实验十 差动变压器的性能实验
一、实验目的：了解差动变压器的工作原理和特性。
二、基本原理：差动变压器由一只初级线圈和两只次级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。当传感器随着被测体移动时，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少，将两只次级线圈反向串接（同名端连接），就引出差动输出。其输出电势反映出被测体的移动量。
三、需用器件与单元：差动变压器实验模块、测微头、双线示波器、差动变压器、音频信号源（音频振荡器）、直流电源、万用表。
四、实验步骤：
1、根据图10-1，将差动变压器装在差动变压器实验模块上。
2、在模块上按照图10-2接线，音频振荡器信号必须从主控箱中的LV端子输出，调节音频振荡器的频率，输出频率为4~5KHz（可用主控箱的数显表的频率档Fin输入来监测）。调节幅度使输出幅度为峰-峰值Vp-p=2V（可用示波器监测：X轴为0.2ms/div、Y轴CH1为1V/div、CH2为20mv/div）。判别初次级线圈及次级线圈同名端方法如下：设任一线圈为初级线圈，并设另外两个线圈的任一端为同名端，按图10-2接线。当铁芯左、右移动时，观察示波器中显示的初级线圈波形，次级线圈波形，当次级波形输出幅值变化很大，基本上能过零点，而且相位与初级线圈波形（LV音频信号Vp-p=2V波形）比较能同相和反相变化，说明已连接的初、次级线圈及同名端是正确的，否则继续改变连接再判断直到正确为止。图中（1）、（2）、（3）、（4）为模块中的实验插孔。）
图10-1 差动变压器电容传感器安装示意图 差动变压器 模块 测量架 测微头
接第一通道示波器接第二通道示波器 2 3 4 1 6 5
3、旋动测微头，使示波器第二通道显示的波形峰-峰值Vp-p为最小。这时可以左右位移，假设其中一个方向为正位移，则另一个方向位移为负。从Vp-p最小开始旋动测微头，每隔0.2mm从示波器上读出输出电压Vp-p值填入表10-1。再从Vp-p最小处反向位移做实验，在实验过程中，注意左、右位移时，初、次级波形的相位关系。
表10-1 差动变压器位移ΔX值与输出电压Vp-p数据表
V（mv） X（mm） ? ← 0mm Vp-p最小 4、实验过程中注意差动变压器输出的最小值即为差动变压器的零点残余电压大小。根据表10-1画出Vop-p-X曲线，作出量程为±1mm、±3mm灵敏度和非线性误差。
插座管脚编号
图10-2 双线示波器与差动变压器连接示意图
→ + 实验十一 差动变压器零点残余电压补偿实验
一、实验目的：了解差动变压器零点残余电压补偿方法。
二、基本原理：由于差动变压器两只次级线圈的等效参数不对称，初级线圈的纵向排列的不均匀性，二次级的不均匀、不一致，铁芯B-H特性的非线性等，因此在铁芯处于差动线圈中间位置时其输出电压并不为零。称其为零点残余电压。
三、需用器件与单元：音频振荡器、测微头、差动变压器、差动变压器实验模块、示波器。
四、实验步骤：
1、按图11-1接线，音频信号源从LV插口输出，实验模块R1、C1、Rw1、Rw2为电桥单元中调平衡网络。
图11-1 零点残余电压补偿电路
接第一通道
接第二通道 2、用示波器调整音频振荡器输出为2V峰-峰值。 3、调整测微头，使差动放大器输出电压最小。 4、依次调整Rw1、Rw2，使输出电压降至最小。
5、将第二通道的灵敏度提高，观察零点残余电压的波形，注意与激励电压比较。
6、从示波器上观察，差动变压器的零点残余电压值（峰-峰值）。（注：这时的零点残余电压经放大后的零点残余电压=V零点P-P/K，K为放大倍数）
实验十二 电涡流传感器位移特性实验
一、实验目的：了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。
二、基本原理：通以高频电流的线圈产生磁场，当有导电体接近时，因导电体涡流效应产生涡流损耗，而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关，因此可以进行位移测量。
三、需用器件与单元：电涡流传感器实验模块、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片。
四、实验步骤：
1、根据图12-1安装电涡流传感器。
被测体 电涡流传感器 模块 测量架 测微头
图12-1 电涡流传感器安装示意图 接主控箱电源输出
+15V
接主Vi 控
箱数地 显表 图8-2 电涡流传感器位移实验接线图
2、观察传感器结构，这是一个扁平绕线圈。
3、将电涡流传感器输出线接入实验模块上标有L的两端插孔中，作为振荡器的一个元件（传感器屏蔽层接地）。