《單片機(jī)微機(jī)原理與接口技術(shù)》差動(dòng)變壓器性能及標(biāo)定和差動(dòng)面積式電容傳感器的靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)報(bào)告

《單片機(jī)微機(jī)原理與接口技術(shù)》差動(dòng)變壓器性能及標(biāo)定和差動(dòng)面積式電容傳感器的靜態(tài)特性試驗(yàn)報(bào)告課程名稱： 傳感器與檢測(cè)技術(shù) 試驗(yàn)類型：試驗(yàn)工程名稱： 差動(dòng)變壓器性能及標(biāo)定一、試驗(yàn)?zāi)康暮鸵蟆脖靥睢?、了解差動(dòng)變壓器原理及工作狀況。2、了解差動(dòng)變壓器測(cè)量系統(tǒng)的組成和標(biāo)定方法。試驗(yàn)內(nèi)容和原理2-1向串接〔同名端相接〕,以差動(dòng)電勢(shì)輸出，所以把這種傳感器稱為差動(dòng)變壓器式損耗、磁滯損耗和分布電容等影響〕,2-21.2、3.4.銜鐵圖2-1差動(dòng)變壓器構(gòu)造示意圖 圖2-2差動(dòng)變壓器等效電路圖U1為初級(jí)線圈鼓舞電壓，M1、M2分別為初級(jí)線圈于兩個(gè)次級(jí)線圈間的互感，L1、R1分別為初級(jí)線圈的電感和有效電阻，L21、L22分別為兩個(gè)次級(jí)線圈的電感。R21、R22分別為兩個(gè)次級(jí)線圈的有效電阻。對(duì)于差動(dòng)變壓器，當(dāng)銜鐵處L21M1大，M2小，因而次級(jí)線圈L21內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，大于次級(jí)線圈L22內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這時(shí)差動(dòng)輸出電動(dòng)勢(shì)不為零。在傳感器的量程范圍內(nèi)，銜鐵位移越大，差動(dòng)輸出電動(dòng)勢(shì)就越大。同樣道理，當(dāng)銜鐵向次級(jí)線圈L22一邊移動(dòng)時(shí)差動(dòng)輸出電動(dòng)勢(shì)仍不為零，但由于移動(dòng)方向轉(zhuǎn)變，所以輸出電動(dòng)勢(shì)反相。因此2-3E21E22分別為兩個(gè)次級(jí)線圈的輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E2為差動(dòng)輸出電動(dòng)勢(shì)，x表示銜鐵偏離中心位置的距離。其中，此值得大小是衡量差動(dòng)變壓器性能好壞的重要指標(biāo)。2-3差動(dòng)變壓器的輸出特性檢測(cè)到物體的位移變化。三、主要試驗(yàn)儀器移相器、相敏檢波器、低通濾波器、測(cè)微頭、電橋、電壓/頻率表、雙蹤示波器。四、操作方法和試驗(yàn)步驟1、依據(jù)圖2-4接線，將差動(dòng)變壓器、音頻振蕩器〔必需從LV輸出、雙蹤示波號(hào)峰-峰值為2V，音頻振蕩器頻率輸出調(diào)整到4KHz~8KHz之間，雙蹤示波器第一通500mv/div10mv/div，觸發(fā)選擇打到第一通道。轉(zhuǎn)變兩個(gè)次級(jí)線圈的串接端。5mm4、向下旋轉(zhuǎn)測(cè)微頭，使振動(dòng)平臺(tái)產(chǎn)生位移。每位移0.2mm，用示波器讀出差動(dòng)2-1S。S=?V/??XV-X讀數(shù)過(guò)程中應(yīng)留意初、次級(jí)波形的相應(yīng)關(guān)系。5、試驗(yàn)完畢，關(guān)閉主副電源，各旋鈕置初始位置。2-5電源，將差動(dòng)放大器正負(fù)輸入端短接接地調(diào)零后關(guān)閉主、副電源。電壓/頻率表2-52-6變壓器標(biāo)定試驗(yàn)接線圖2-6變壓器標(biāo)定試驗(yàn)接線圖3/為最大，同時(shí)用示波器觀看相敏檢波器的輸出波形為全波整流波形。/W1、W2電位器，使電壓/頻率表顯示為零且相敏檢波輸出波形趨于水平線。50.1mm/2-2，作出V-X曲線，并求出靈敏度。6、試驗(yàn)完畢，關(guān)閉主副電源，各旋鈕置初始位置。五、試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和分析2-1差動(dòng)變壓器輸出與位移的關(guān)系X〔mm〕X〔mm〕54.84.6…0.20-0.2…-4.8-5V〔p-O2-2互感式輸出與位移的關(guān)系X〔mm〕X〔mm〕V〔mV〕一、試驗(yàn)結(jié)果與分析〔必填〕課程名稱：傳感器與檢測(cè)技術(shù)試驗(yàn)類型：試驗(yàn)工程名稱：差動(dòng)面積式電容傳感器的靜態(tài)特性一、試驗(yàn)?zāi)康暮鸵蟆脖靥睢沉私獠顒?dòng)變面積式電容傳感器的原理及特性。二、試驗(yàn)原理C=εA/d關(guān)系式εAd而只轉(zhuǎn)變其中一個(gè)參數(shù)，則可以有測(cè)枯燥度〔ε變、測(cè)位移〔d變、和測(cè)液位〔A變〕等多種電容傳感器，電容傳感器極板外形分成平板、圓板形和圓柱〔圓筒〕形。試驗(yàn)中為差動(dòng)變面積式，傳感器由兩組定片和一組動(dòng)片組成。當(dāng)安裝于Cx1，下層定片與動(dòng)片形成的電容定為Cx2，當(dāng)將Cx1和Cx2接入橋路作為相鄰兩臂時(shí)，橋路的輸出電壓與電容量的變化有關(guān)，即與振動(dòng)臺(tái)的位移有關(guān)。三、主要試驗(yàn)儀器/II電橋、振動(dòng)平臺(tái)、主、副電源。四、操作方法和試驗(yàn)步驟圖4-1圖4-1電容變換器示意圖及試驗(yàn)原理圖2、開啟主、副電源，差放輸出短接接地調(diào)零后，電壓/頻率表打到20V，關(guān)閉主副電源。按圖4-2接線，檢查無(wú)誤后開啟主、副電源，調(diào)整測(cè)微頭，使電壓圖4-圖4-2電容試驗(yàn)接線圖3、每隔0.1mm向上〔或下〕轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微頭，登記此時(shí)測(cè)微頭移動(dòng)距離及電壓/4-1，直至電容動(dòng)片與上〔或下〕靜片掩蓋面積最大的讀數(shù)，填入下表4-1，直至電容動(dòng)片與上〔或下〕靜片掩蓋面積最大。X及V值填入下表4-2。5、計(jì)算系統(tǒng)靈敏度S。S=ΔV/ΔX〔式中ΔV為電壓變X為相應(yīng)的梁端位移變化，并作出-X