自動化感測器實驗報告五差動變壓器的效能測定

2022-04-17 13:02:14 字數 2815 閱讀 4766

廣東技術師範學院實驗報告

實驗五專案名稱: 差動變壓器的效能測定

一、實驗目的

1.了解差動變壓器的工作原理和特性。

2.了解三段式差動變壓器的結構。

二、基本原理

差動變壓器由乙隻初級線圈和二只次級線圈及鐵芯組成,根據內外層排列不同,有二段式和三段式,本實驗採用三段式結構。當感測器隨著被測物體移動時,由於初級線圈和次級線圈之間的互感發生變化促使次級線圈感應電勢產生變化,乙隻次級感應電勢增加,另乙隻感應電勢則減少,將兩隻次級反向串接,即同名端接在一起,就引出差動輸出,其輸出電勢則反映出被測體的位移量。

三、需用器件與單元

感測器實驗箱(一)、感測器調理電路掛件、測微頭、差動變壓器、訊號源。

四、實驗內容與步驟

1.將差動變壓器及測微頭安裝在感測器實驗箱(一)的感測器支架上,將「差動式」感測器引線插頭插入實驗模板的插座中。

2.調節功率訊號發生器,使之輸出頻率為4-5khz、幅度為vp-p=2v的正弦訊號,並用示波器的ch1監視輸出。

3.將功率訊號發生器的功率輸出端接「差動變壓器實驗」單元激勵電壓輸入端,把「差動變壓器實驗」單元的輸出端3、4接入示波器的ch2,同時接入交流毫伏表。

3.旋動測微頭,使示波器第二通道顯示的波形vp-p為最小,這時可以左右移動旋動測微頭,假設其中乙個方向為正位移,另乙個方向為負位移,從vp-p最小開始旋動測微頭,每0.2mm從交流毫伏表上讀出輸出電壓vp-p值,填入下表6-1,再從vp-p最小處反向位移做實驗,在實驗過程中,注意左、右位移時,初、次級波形的相位關係。

圖6-1差動變壓器連線示意圖

表6-1差動變壓器位移x值與輸出電壓資料表

4.實驗過程中注意差動變壓器輸出的最小值即為差動變壓器的零點殘餘電壓的大小,根據表6-1畫出vop-p—x曲線,作出量程為±1mm、±3mm靈敏度和非線性誤差。

五、實驗注意事項

1.在做實驗前,應先用示波器監測差動變壓器激勵訊號的幅度,使之為vp-p值為2v,不能太大,否則差動變壓器發熱嚴重,影響其效能,甚至燒毀線圈。

2.模組上l2、l3線圈旁邊的「*」表示兩線圈的同名端。

六、思考題

1.用差動變壓器測量較高頻率的振幅,例如1khz的振動幅值,可以嗎?差動變壓器測量頻率的上限受什麼影響?

答:可以。受鐵磁材料磁感應頻率響應上限影響。

2.試分析差動變壓器與一般電源變壓器的異同?

答:差動變壓器一般用於作為檢測元件,而一般變壓器一般作為電源變換部件或者訊號轉換部件。差動變壓器由乙隻初級線圈和二只次級線圈及鐵芯組成,。

當感測器隨著被測物體移動時,由於初級線圈和次級線圈之間的互感發生變化促使次級線圈感應電勢產生變化,乙隻次級感應電勢增加,另乙隻感應電勢則減少,將兩隻次級反向串接,即同名端接在一起,就引出差動輸出,其輸出電勢則反映出被測體的位移量。而一般電源變壓器是是把兩個線圈套在同乙個鐵心上構成的。

七、實驗報告要求

1.根據實驗測得的資料,繪製出測微頭左移和右移時感測器的特性曲線。

2.分析產生非線性誤差的原因。

答:由於線圈發熱而引起非線性誤差

廣東技術師範學院實驗預習報告

實驗五專案名稱: 差動變壓器的效能測定

一、實驗目的

1.了解差動變壓器的工作原理和特性。

2.了解三段式差動變壓器的結構。

二、基本原理

差動變壓器由乙隻初級線圈和二只次級線圈及鐵芯組成,根據內外層排列不同,有二段式和三段式,本實驗採用三段式結構。當感測器隨著被測物體移動時,由於初級線圈和次級線圈之間的互感發生變化促使次級線圈感應電勢產生變化,乙隻次級感應電勢增加,另乙隻感應電勢則減少,將兩隻次級反向串接,即同名端接在一起,就引出差動輸出,其輸出電勢則反映出被測體的位移量。

三、需用器件與單元

感測器實驗箱(一)、感測器調理電路掛件、測微頭、差動變壓器、訊號源。

四、實驗內容與步驟

1.將差動變壓器及測微頭安裝在感測器實驗箱(一)的感測器支架上,將「差動式」感測器引線插頭插入實驗模板的插座中。

2.調節功率訊號發生器,使之輸出頻率為4-5khz、幅度為vp-p=2v的正弦訊號,並用示波器的ch1監視輸出。

3.將功率訊號發生器的功率輸出端接「差動變壓器實驗」單元激勵電壓輸入端,把「差動變壓器實驗」單元的輸出端3、4接入示波器的ch2,同時接入交流毫伏表。

3.旋動測微頭,使示波器第二通道顯示的波形vp-p為最小,這時可以左右移動旋動測微頭,假設其中乙個方向為正位移,另乙個方向為負位移,從vp-p最小開始旋動測微頭,每0.2mm從交流毫伏表上讀出輸出電壓vp-p值,填入下表6-1,再從vp-p最小處反向位移做實驗,在實驗過程中,注意左、右位移時,初、次級波形的相位關係。

圖6-1差動變壓器連線示意圖

五、實驗注意事項

1.在做實驗前,應先用示波器監測差動變壓器激勵訊號的幅度,使之為vp-p值為2v,不能太大,否則差動變壓器發熱嚴重,影響其效能,甚至燒毀線圈。

2.模組上l2、l3線圈旁邊的「*」表示兩線圈的同名端。

六、思考題

1.用差動變壓器測量較高頻率的振幅,例如1khz的振動幅值,可以嗎?差動變壓器測量頻率的上限受什麼影響?

答:可以。受鐵磁材料磁感應頻率響應上限影響。

2.試分析差動變壓器與一般電源變壓器的異同?

答:差動變壓器一般用於作為檢測元件,而一般變壓器一般作為電源變換部件或者訊號轉換部件。差動變壓器由乙隻初級線圈和二只次級線圈及鐵芯組成,。

當感測器隨著被測物體移動時,由於初級線圈和次級線圈之間的互感發生變化促使次級線圈感應電勢產生變化,乙隻次級感應電勢增加,另乙隻感應電勢則減少,將兩隻次級反向串接,即同名端接在一起,就引出差動輸出,其輸出電勢則反映出被測體的位移量。而一般電源變壓器是是把兩個線圈套在同乙個鐵心上構成的。

3. 分析產生非線性誤差的原因。

答:由於線圈發熱而引起非線性誤差。

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