传感器实验报告1重点

一、 实验目的

了解差动变压器的工作原理和特性。 二、 实验原理

差动变压器同一只初级线圈和二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、实验器材

差动变压器实验模板、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

实验装置及其安装示意图如图6、图7所示。

图 6 差动变压器电容传感器安装示意图

图7 双线示波与差动变压器连结示意图

按图7所示在模块上连线,从主控箱中的Lv端输出音频振荡器信号,调节音频振荡器的频率,输出频率为4~5KHz。调节幅度使输出幅度为峰峰值v(p-p=2v。之后旋动测微头,使示波器第二通道显示的波形峰峰值最小,然后旋动测微头,使其左右移动,并每隔0.2mm从示波器上读出输出电压V(p-p值。

五、实验结果与分析

本实验输入信号未V(p-p=2V,频率为4.5KHz的音频。实验结果如表格5所示。

表格 5 差动变压器位移与输出电压数据记录表

其差动变压器位移值与输出电压的关系曲线如图8所示。

图8 差动变压器位移值与输出电压的关系曲线 其量程为±1mm和±3mm时,灵敏度为:

(48.8-12.5+61.6-24.4+73.6-37.2/3/(0.8-0.2≈61.06mv/mm 量程为±1mm时,非线性误差为:

[(61.06*0.2+0.88-12.5+(61.06*0.4+0.88-24.4+(61.06*0.6+0.88-37.2+ (61.06*0.8+0.88-48.8+(61.06*1+0.88-61.6+(61.06*1.2+0.88-73.6]/6/61.06≈0.99%.

量程为±3mm时,非线性误差为: 0.99%/3=0.33%。 六、思考题