差動(dòng)變壓器的性能及零點(diǎn)殘余誤差消除實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)三 差動(dòng)變壓器的性能實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒?dòng)變壓器的工作原理和特性。二、 基本原理：差動(dòng)變壓器由一只初級(jí)線圈和二只次線圈及一個(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)。當(dāng)傳感器隨著被測(cè)體移動(dòng)時(shí)，由于初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的互感發(fā)生變化促使次級(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)反向串接（同名端連接），就引出差動(dòng)輸出。其輸出電勢(shì)反映出被測(cè)體的移動(dòng)量。三、 需用器件與單元：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、音頻信號(hào)源、直流電源（音頻振蕩器）、萬用表。四、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 根據(jù)圖31，將差動(dòng)變壓器裝在差動(dòng)變

2、壓器實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳稀D31差動(dòng)變壓器電容傳感器安裝示意圖2、 在模塊上按圖32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，輸出頻率為45khz（可用主控箱的頻率表輸入fin來監(jiān)測(cè)）。調(diào)節(jié)輸出幅度為峰峰值vp-p2v（可用示波器監(jiān)測(cè)：x軸為0.2ms/div）。圖中1、2、3、4、5、6為連接線插座的編號(hào)。接線時(shí)，航空插頭上的號(hào)碼與之對(duì)應(yīng)。當(dāng)然不看插孔號(hào)碼，也可以判別初次級(jí)線圈及次級(jí)同名端。判別初次線圖及次級(jí)線圈同中端方法如下：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端，按圖32接線。當(dāng)鐵芯左、右移動(dòng)時(shí)，觀察示波器中顯示的初級(jí)線圈波形，次級(jí)線圈波形，當(dāng)次級(jí)波形

3、輸出幅度值變化很大，基本上能過零點(diǎn)，而且相應(yīng)與初級(jí)線圈波形（lv音頻信號(hào)vp-p2波形）比較能同相或反相變化，說明已連接的初、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。圖中（1）、（2）、（3）、（4）為實(shí)驗(yàn)?zāi)K中的插孔編號(hào)。3、 旋動(dòng)測(cè)微頭，使示波器第二通道顯示的波形峰峰值vp-p為最小，這時(shí)可以左右位移，假設(shè)其中一個(gè)方向?yàn)檎灰?，另一個(gè)方向位稱為負(fù)，從vp-p最小開始旋動(dòng)測(cè)微頭，每隔0.5mm從示波器上讀出輸出電壓vp-p值，填入下表31，再人vp-p最小處反向位移做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中，注意左、右位移時(shí)，初、次級(jí)波形的相位關(guān)系。圖32差動(dòng)變壓器連結(jié)示意圖4、 實(shí)驗(yàn)過程中

4、注意差動(dòng)變壓器輸出的最小值即為差動(dòng)變壓器的零點(diǎn)殘余電壓大小。根據(jù)表31畫出vop-px曲線，作出量程為1mm、3mm靈敏度和非線性誤差。表（31）差動(dòng)變壓器位移x值與輸出電壓數(shù)據(jù)表v(mv) x(mm) 五、 思考題：試分析差動(dòng)變壓器與一般電源變壓器的異同？實(shí)驗(yàn)四 差動(dòng)變壓器零殘電壓的補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河捎诹銡堧妷旱拇嬖跁?huì)造成差動(dòng)變壓器零點(diǎn)附近的不靈敏區(qū)，此電壓經(jīng)過放大器還會(huì)使放大器未級(jí)趨向飽和，影響電路正常工作，因此必須采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行補(bǔ)償使之減小。實(shí)驗(yàn)原理：零殘電壓中主要包含兩種波形成份：1、基波分量：這是由于差動(dòng)變壓器二個(gè)次級(jí)繞組因材料或工藝差異造成等效電路參數(shù)（m、l、r）不同，線圈中的

5、銅損電阻及導(dǎo)磁材料的鐵損、線圈中線間電容的存在，都使得激勵(lì)電流與所產(chǎn)生的磁通不同相。2、高次諧波：主要是由導(dǎo)磁材料磁化曲線的非線性引起，由于磁滯損耗和鐵磁飽和的影響，使激勵(lì)電流與磁通波形不一致，產(chǎn)生了非正弦波（主要是三次諧波）磁通，從而在二次繞組中感應(yīng)出非正弦波的電動(dòng)勢(shì)。減少零殘電壓的辦法是：（1）從設(shè)計(jì)和工藝制作上盡量保證線路和磁路的對(duì)稱。（2）采用相敏檢波電路。（3）選用補(bǔ)償電路。（圖33）實(shí)驗(yàn)所需部件：差動(dòng)變壓器、電感傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K、音頻信號(hào)源、螺旋測(cè)微儀、萬用電表實(shí)驗(yàn)步驟：1、按圖（33）接線，差動(dòng)放大器增益置最大。2、打開主機(jī)電源，調(diào)節(jié)音頻輸出頻率至10khz左右，音頻幅值vp-p2v。調(diào)節(jié)鐵芯在線