差動變壓器的性能及零點殘余誤差消除實驗

1、實驗三 差動變壓器的性能實驗一、實驗?zāi)康模毫私獠顒幼儔浩鞯墓ぷ髟砗吞匦?。二、基本原理：差動變壓器由一只初級線圈和二只次線圈及一個鐵芯組成，根據(jù)內(nèi)外層排列不同，有二段式和三段式，本實驗采用三段式結(jié)構(gòu)。當(dāng)傳感器隨著被測體移動時，由于初級線圈和次級線圈之間的互感發(fā)生變化促使次級線圈感應(yīng)電勢產(chǎn)生變化，一只次級感應(yīng)電勢增加，另一只感應(yīng)電勢則減少，將兩只次級反向串接（同名端連接），就引出差動輸出。其輸出電勢反映出被測體的移動量。三、需用器件與單元：差動變壓器實驗?zāi)０?、測微頭、雙蹤示波器、差動變壓器、音頻信號源、直流電源（音頻振蕩器）、萬用表。四、實驗步驟：1、根據(jù)圖31，將差動變壓器裝在差動變壓器實驗?zāi)?/p>

2、板上。圖31差動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）。調(diào)節(jié)輸出幅度為峰峰值Vp-p2V（可用示波器監(jiān)測：X軸為0.2ms/div）。圖中1、2、3、4、5、6為連接線插座的編號。接線時，航空插頭上的號碼與之對應(yīng)。當(dāng)然不看插孔號碼，也可以判別初次級線圈及次級同名端。判別初次線圖及次級線圈同中端方法如下：設(shè)任一線圈為初級線圈，并設(shè)另外兩個線圈的任一端為同名端，按圖32接線。當(dāng)鐵芯左、右移動時，觀察示波器中顯示的初級線圈波形，次級線圈波形，當(dāng)次級波形輸出幅度值變

3、化很大，基本上能過零點，而且相應(yīng)與初級線圈波形（Lv音頻信號Vp-p2波形）比較能同相或反相變化，說明已連接的初、次級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）為實驗?zāi)K中的插孔編號。3、旋動測微頭，使示波器第二通道顯示的波形峰峰值Vp-p為最小，這時可以左右位移，假設(shè)其中一個方向為正位移，另一個方向位稱為負(fù)，從Vp-p最小開始旋動測微頭，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驗，在實驗過程中，注意左、右位移時，初、次級波形的相位關(guān)系。圖32雙蹤示波器與差動變壓器連結(jié)示意圖4、實驗過程中注意

4、差動變壓器輸出的最小值即為差動變壓器的零點殘余電壓大小。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）差動變壓器位移X值與輸出電壓數(shù)據(jù)表五、思考題：試分析差動變壓器與一般電源變壓器的異同？實驗四 差動變壓器零殘電壓的補償實驗?zāi)康模河捎诹銡堧妷旱拇嬖跁斐刹顒幼儔浩髁泓c附近的不靈敏區(qū)，此電壓經(jīng)過放大器還會使放大器未級趨向飽和，影響電路正常工作，因此必須采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行補償使之減小。 實驗原理：零殘電壓中主要包含兩種波形成份：1、基波分量：這是由于差動變壓器二個次級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)出非正弦波的電動勢。減少零殘電壓的辦法是：（1）從設(shè)計和工藝制作上盡量保證線路和磁路的對稱。（2）采用相敏檢波電路。（3）選用補償電路。（圖33）實驗所需部件：差動變壓器、電感傳感器實驗?zāi)K、音頻信號源、螺旋測微儀、萬用電表實驗步驟：1、按圖（33）接線，差動放大器增益置最大。2、打開主機電源，調(diào)節(jié)音頻輸出頻率至10KHZ左右，音頻幅值Vp-