《单片机微机原理与接口技术》差动变压器性能及标定和差动面积式电容传感器的静态特性实验报告

《单片机微机原理与接口技术》差动变压器性能及标定和差动面积式电容传感器的静态特性试验报告课程名称： 传感器与检测技术 试验类型：试验工程名称： 差动变压器性能及标定一、试验目的和要求〔必填〕1、了解差动变压器原理及工作状况。2、了解差动变压器测量系统的组成和标定方法。试验内容和原理2-1向串接〔同名端相接〕,以差动电势输出，所以把这种传感器称为差动变压器式损耗、磁滞损耗和分布电容等影响〕,2-21.2、3.4.衔铁图2-1差动变压器构造示意图 图2-2差动变压器等效电路图U1为初级线圈鼓舞电压，M1、M2分别为初级线圈于两个次级线圈间的互感，L1、R1分别为初级线圈的电感和有效电阻，L21、L22分别为两个次级线圈的电感。R21、R22分别为两个次级线圈的有效电阻。对于差动变压器，当衔铁处L21M1大，M2小，因而次级线圈L21内感应电动势，大于次级线圈L22内感应电动势，这时差动输出电动势不为零。在传感器的量程范围内，衔铁位移越大，差动输出电动势就越大。同样道理，当衔铁向次级线圈L22一边移动时差动输出电动势仍不为零，但由于移动方向转变，所以输出电动势反相。因此2-3E21E22分别为两个次级线圈的输出感应电动势，E2为差动输出电动势，x表示衔铁偏离中心位置的距离。其中，此值得大小是衡量差动变压器性能好坏的重要指标。2-3差动变压器的输出特性检测到物体的位移变化。三、主要试验仪器移相器、相敏检波器、低通滤波器、测微头、电桥、电压/频率表、双踪示波器。四、操作方法和试验步骤1、依据图2-4接线，将差动变压器、音频振荡器〔必需从LV输出、双踪示波号峰-峰值为2V，音频振荡器频率输出调整到4KHz~8KHz之间，双踪示波器第一通500mv/div10mv/div，触发选择打到第一通道。转变两个次级线圈的串接端。5mm4、向下旋转测微头，使振动平台产生位移。每位移0.2mm，用示波器读出差动2-1S。S=∆V/∆∆XV-X读数过程中应留意初、次级波形的相应关系。5、试验完毕，关闭主副电源，各旋钮置初始位置。2-5电源，将差动放大器正负输入端短接接地调零后关闭主、副电源。电压/频率表2-52-6变压器标定试验接线图2-6变压器标定试验接线图3/为最大，同时用示波器观看相敏检波器的输出波形为全波整流波形。/W1、W2电位器，使电压/频率表显示为零且相敏检波输出波形趋于水平线。50.1mm/2-2，作出V-X曲线，并求出灵敏度。6、试验完毕，关闭主副电源，各旋钮置初始位置。五、试验数据记录和分析2-1差动变压器输出与位移的关系X〔mm〕X〔mm〕54.84.6…0.20-0.2…-4.8-5V〔p-O2-2互感式输出与位移的关系X〔mm〕X〔mm〕V〔mV〕一、试验结果与分析〔必填〕课程名称：传感器与检测技术试验类型：试验工程名称：差动面积式电容传感器的静态特性一、试验目的和要求〔必填〕了解差动变面积式电容传感器的原理及特性。二、试验原理C=εA/d关系式εAd而只转变其中一个参数，则可以有测枯燥度〔ε变、测位移〔d变、和测液位〔A变〕等多种电容传感器，电容传感器极板外形分成平板、圆板形和圆柱〔圆筒〕形。试验中为差动变面积式，传感器由两组定片和一组动片组成。当安装于Cx1，下层定片与动片形成的电容定为Cx2，当将Cx1和Cx2接入桥路作为相邻两臂时，桥路的输出电压与电容量的变化有关，即与振动台的位移有关。三、主要试验仪器/II电桥、振动平台、主、副电源。四、操作方法和试验步骤图4-1图4-1电容变换器示意图及试验原理图2、开启主、副电源，差放输出短接接地调零后，电压/频率表打到20V，关闭主副电源。按图4-2接线，检查无误后开启主、副电源，调整测微头，使电压图4-图4-2电容试验接线图3、每隔0.1mm向上〔或下〕转动测微头，登记此时测微头移动距离及电压/4-1，直至电容动片与上〔或下〕静片掩盖面积最大的读数，填入下表4-1，直至电容动片与上〔或下〕静片掩盖面积最大。X及V值填入下表4-2。5、计算系统灵敏度S。S=ΔV/ΔX〔式中ΔV为电压变X为相应的梁端位移变化，并作出-X关系曲线。6、试验完毕，关闭主、副电源，各旋钮置初始位置。五、试验数据的记录和分析X(mm)V(mV)表4-1X(mm)V(mV)X(mm)V(mV)表4-2X(mm)V(mV)