差動(dòng)變壓器的性能實(shí)驗(yàn)

1、差動(dòng)變壓器的性能實(shí)驗(yàn)院系名稱： 理學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 應(yīng)物1401班 姓 名： 付少華 學(xué) 號(hào)： 201421020105 差動(dòng)變壓器的性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解差動(dòng)變壓器的工作原理和特性。2、熟悉數(shù)字示波器的使用。二、實(shí)驗(yàn)原理差動(dòng)變壓器由一只初級(jí)線圈和二只次級(jí)線圈及一個(gè)鐵芯組成，根據(jù)內(nèi)外層排列不同，有二段式和三段式，本實(shí)驗(yàn)采用三段式結(jié)構(gòu)。在傳感器的初級(jí)線圈上接入高頻交流信號(hào)，當(dāng)初、次中間的鐵芯隨著被測(cè)體移動(dòng)時(shí)，由于初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的互感磁通量發(fā)生變化促使兩個(gè)次級(jí)線圈感應(yīng)電勢(shì)產(chǎn)生變化，一只次級(jí)感應(yīng)電勢(shì)增加，另一只感應(yīng)電勢(shì)則減少，將兩只次級(jí)線圈反向串接(同名端連接)，在另兩端就能引出差動(dòng)電

2、勢(shì)輸出，其輸出電勢(shì)的大小反映出被測(cè)體的移動(dòng)量。三、實(shí)驗(yàn)儀器差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、測(cè)微頭、雙蹤示波器、差動(dòng)變壓器，音頻振蕩器、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、根據(jù)圖 1，將差動(dòng)變壓器裝在差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳?。圖 1 差動(dòng)變壓器安裝示意圖2、在模塊上如圖 2接線，音頻振蕩器信號(hào)必須從主控箱中的Lv端子輸出，調(diào)節(jié)音頻振蕩器的頻率旋鈕，輸出頻率為45KHz(可用主控箱的數(shù)顯頻率表來(lái)監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)幅度旋鈕使輸出幅度為Vp-p=2V5V之間，(可用示波器監(jiān)測(cè)），將差動(dòng)變壓器的兩個(gè)次級(jí)線圈的同名端相連。注：判別初次級(jí)線圈及次級(jí)線圈同名端的方法如下：設(shè)任一線圈為初級(jí)線圈，并設(shè)另外兩個(gè)線圈的任一端為同名

3、端，按圖 2接線。當(dāng)鐵芯左、右移動(dòng)時(shí)，分別觀察示波器中顯示的初、次級(jí)線圈波形，當(dāng)次級(jí)波形輸出幅值變化很大，基本上能過(guò)零點(diǎn)，而且相位與初級(jí)圈波形比較能同相和反相變化，說(shuō)明已連接的初、次級(jí)線圈及同名端是正確的，否則繼續(xù)改變連接再判別，直到正確為止。圖 2中(1)、(2)、(3)、(4)為模塊中的實(shí)驗(yàn)插座。圖 2 雙蹤示波器與差動(dòng)變壓器連接示意圖3、將測(cè)微頭旋至10mm處，活動(dòng)桿與傳感器相吸合，調(diào)整測(cè)微頭的左右位置，使示波器第二通道顯示的波形值Vp-p為最小，并將測(cè)量支架頂部的螺釘擰緊，這時(shí)可以進(jìn)行位移性能實(shí)驗(yàn)，假設(shè)其中一個(gè)方向?yàn)檎灰?，則另一方向?yàn)樨?fù)位移。從Vp-p最小處開(kāi)始旋動(dòng)測(cè)微頭，每隔0.2

4、mm從示波器上讀出電壓Vp-p值并填入表4，再?gòu)腣p-p最小處反向旋轉(zhuǎn)測(cè)微頭，重復(fù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，注意左、右位移時(shí)，初、次級(jí)波形的相位關(guān)系。表 1 差動(dòng)變壓器位移X值與輸出電壓Vp-p數(shù)據(jù)表X(mm)10mm+Vp-p(mv)最小4、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中差動(dòng)變壓器輸出的最小值即為差動(dòng)變壓器的零點(diǎn)殘余電壓。根據(jù)表 1畫出Vp-pX曲線（注意：X-與X+時(shí)的Vp-p相位），分析量程為±1mm、±3mm時(shí)的靈敏度和非線性誤差。五、實(shí)驗(yàn)過(guò)程截圖、數(shù)據(jù)記錄與處理X(mm)7.0 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0 8.2 8.4 Vp-p(mv)244.0 232.0 216.0

5、196.0 184.0 164.0 148.0 128.0 X(mm)8.6 8.8 9.0 9.2 9.4 9.6 9.8 10.0 Vp-p(mv)108.0 92.0 76.0 58.0 37.6 21.6 16.0 40.0 X(mm)10.2 10.4 10.6 10.8 11.0 11.2 11.4 11.6 Vp-p(mv)56.0 72.0 88.0 104.0 128.0 144.0 160.0 184.0 X(mm)11.8 12.0 12.2 12.4 12.6 12.8 13.0 Vp-p(mv)200.0 216.0 232.0 248.0 264.0 288.0 296.0 六、思考題1、表4中的最小電壓值是什么？產(chǎn)生的原因有哪些？它能徹底消除嗎？最小值即為差動(dòng)變壓器的零點(diǎn)殘余電壓產(chǎn)生原因：1、由于兩次級(jí)線圈結(jié)構(gòu)上的不對(duì)稱，因而兩次級(jí)電壓的幅值平衡點(diǎn)與相位平衡點(diǎn)兩者不重合引起的。 2、由于鐵芯材料B - H曲線的彎曲部分所引起的輸出電壓有高次諧波造成的3、由于激磁電壓波形中的高次諧波引起的不能徹底消除2、實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)能反映銜鐵的移動(dòng)方向嗎？能3、試分析差動(dòng)變壓器與一般電源變壓器的異同？差動(dòng)變壓器的工作原理類似一般電源變壓器的作用原理，差動(dòng)變壓器