一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 了解差動(dòng)變壓器的工作原理和特性。
二、實(shí)驗(yàn)所用單元
電感式傳感器、音頻振蕩器、直流穩(wěn)壓電源、位移臺(tái)架、測(cè)微器、頻率與轉(zhuǎn)速表、示波器。
三、實(shí)驗(yàn)原理及電路
1、差動(dòng)變壓器由一個(gè)初級(jí)線(xiàn)圈和兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈及一個(gè)鐵芯組成，在傳感器的初級(jí)線(xiàn)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(xiàn)圈之間的互感磁通量發(fā)生變化促使兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈感應(yīng)電勢(shì)產(chǎn)生變化，一個(gè)次級(jí)感應(yīng)電勢(shì)增加，另一個(gè)感應(yīng)電勢(shì)則減少，將兩次級(jí)線(xiàn)圈反向串接（同名端連接），就可以引出差值輸出，其輸出電勢(shì)的大小反應(yīng)出被測(cè)體的移動(dòng)量。
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1、固定好位移臺(tái)架，將電感式傳感器置于位移臺(tái)架上。調(diào)節(jié)測(cè)微器使其指示15mm左右，將測(cè)微器裝入臺(tái)架上部的開(kāi)口處，再將測(cè)微器的測(cè)桿與電感式傳感器的可動(dòng)鐵芯旋緊。然后調(diào)節(jié)兩個(gè)滾花螺母，使可動(dòng)鐵芯上的刻線(xiàn)與傳感器相平，注意要使鐵芯能在傳感器中輕松滑動(dòng)，再將兩個(gè)滾花螺母旋緊。
2、根據(jù)圖13-1接線(xiàn)，音頻振蕩器信號(hào)須從實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的Lv端子輸出，調(diào)節(jié)音頻振蕩器的頻率旋鈕，輸出頻率4～5KHz（可用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的頻率表來(lái)監(jiān)測(cè)）。調(diào)節(jié)幅度電位器旋鈕使輸出幅度為Vp-p=2V～5V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(xiàn)圈的同名端相連。注：判別初級(jí)線(xiàn)圈級(jí)次級(jí)線(xiàn)圈同名端的方法如下：設(shè)任一線(xiàn)圈為初級(jí)線(xiàn)圈，并設(shè)另外兩個(gè)線(xiàn)圈的任一端為同名端，按圖13-1接線(xiàn)。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(xiàn)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)線(xiàn)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(xiàn)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13-1 差動(dòng)變壓器與雙線(xiàn)示波器連接示意圖
3、將測(cè)微器旋至15mm處，使示波器第二通道顯示的波形值Vp-p為最小，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)微器，每隔0.2mm從示波器上讀出電壓Vp-p值并填入表13-1中。再?gòu)腣p-p最小處反方向旋轉(zhuǎn)測(cè)微器，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 13-1
| X(mm) | -← | 15mm | →+ | ||||||||
| Vp-p(mV) | 最小 |
1、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13-1畫(huà)出Vp-p─X曲線(xiàn)（注∶X－與X＋時(shí)的Vp-p相位），分析為±1mm、±3mm時(shí)的靈敏度和非線(xiàn)性誤差。
2、差動(dòng)變壓器的零點(diǎn)殘余電壓能徹底消除嗎？
3、試分析差動(dòng)變壓器與一般變壓器的異同？
六、產(chǎn)品介紹
DB-833 傳感器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介DB-833傳感器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是在本公司多年生產(chǎn)傳感技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)不同類(lèi)別、不同層次的專(zhuān)業(yè)需要，最新推出的模塊化的新產(chǎn)品。
DB-833傳感器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要用于各大、中專(zhuān)院校開(kāi)設(shè)的“傳感器原理”“自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)”“非電量電測(cè)技術(shù)”“工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制”“機(jī)械量電測(cè)”等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
DB-833傳感器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用的傳感器大部分是工業(yè)結(jié)構(gòu)，便于學(xué)生加強(qiáng)對(duì)書(shū)本知識(shí)的理解，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)信號(hào)的拾取，轉(zhuǎn)換，分析，培養(yǎng)學(xué)生作為一個(gè)科技工作者具有的基本操作技能與動(dòng)手能力。
二、產(chǎn)品組成
一、實(shí)驗(yàn)臺(tái)組成
DB-833傳感器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由主控臺(tái)、三源發(fā)生臺(tái)（振動(dòng)源、溫度源、轉(zhuǎn)動(dòng)源）、傳感器和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉?shù)據(jù)采集卡及處理軟件、實(shí)驗(yàn)臺(tái)桌八部分組成。
1、主控臺(tái)部分
1.信號(hào)發(fā)生器：頻率至少覆蓋1k～10kHz ，峰峰值最低覆蓋范圍VP-P=0～17V連續(xù)可調(diào)。
2. 頻率至少覆蓋1～30Hz低頻信號(hào)，峰峰值最低覆蓋范圍VP-P=0～17V連續(xù)可調(diào)，有短路保護(hù)功能。
3.至少四組直流穩(wěn)壓電源：+24V,±15V、+5V、±2～±10V分五檔輸出、0～5V可調(diào)，有短路保護(hù)功能。
4.恒流源：至少0～20mA連續(xù)可調(diào)，最大輸出電壓≥12V。
5.數(shù)字式電壓表：量程覆蓋0～20V，至少分為200mV、2V、20V三檔、精度≤0.5級(jí)。
6.數(shù)字式毫安表：量程覆蓋0～20mA，至少三位半數(shù)字顯示、精度≤0.5級(jí)，有內(nèi)測(cè)外測(cè)功能。
7.頻率/轉(zhuǎn)速表：頻率測(cè)量范圍覆蓋1～9999Hz，轉(zhuǎn)速測(cè)量范圍覆蓋1～9999rpm。
8.高精度溫度調(diào)節(jié)儀：多種輸入輸出規(guī)格，人工智能調(diào)節(jié)以及參數(shù)自整定功能，先進(jìn)控制算法，溫度控制精度≤±0.5℃。必須具有與MCGS通信功能。能在軟件上進(jìn)行修改和控制。
9. 主控臺(tái)數(shù)據(jù)傳輸方式要求為USB,WIFI,以太網(wǎng)模式。模式要求使用上位機(jī)軟件相互切換。USB為有線(xiàn)近程接入方式，WIFI及以太網(wǎng)可通過(guò)上位機(jī)遠(yuǎn)程配置和接入，內(nèi)置出廠(chǎng)設(shè)置按鈕。數(shù)據(jù)采集方式要求為單步采集及連續(xù)采集方式，采樣頻率要求選擇1k，10k，200k軟件可配置。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，量程自動(dòng)切換。提供的處理軟件必須要用Labview計(jì)算機(jī)界面，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇與編輯、數(shù)據(jù)采集、特性曲線(xiàn)的分析、比較、文件存取、打印等。
2、三源發(fā)生臺(tái)
1.加熱源：0～220V交流電源加熱，溫度要求控制在室溫～120℃。
2.轉(zhuǎn)動(dòng)源：2～24V直流電源驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)速覆蓋0～3000rpm。
3.振動(dòng)源：振動(dòng)頻率覆蓋1Hz～30Hz（可調(diào)），共振頻率在12Hz左右。
3、傳感器：詳見(jiàn)下表
4、實(shí)驗(yàn)?zāi)K部分：詳見(jiàn)下表
5、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件：
6、實(shí)驗(yàn)桌： 桌面要求采用高絕緣度、高強(qiáng)度、耐高溫的高密度板，電腦桌連體設(shè)計(jì)。要求必須具有接地、漏電保護(hù)、采用高絕緣的安全型插座，安全性要求符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)桌主體要求采用1.2mm鐵質(zhì)噴塑，桌子底腳用帶剎車(chē)萬(wàn)向輪。
1.輸入電源：?jiǎn)蜗嗳�(xiàn)～220V±10% 50Hz
2.裝置容量： ≤1.0kVA
3.外形尺寸：約140cm×80cm×118cm
三、產(chǎn)品特點(diǎn)
1、傳感器的結(jié)構(gòu)已從原理型轉(zhuǎn)向工業(yè)檢測(cè)傳感器，傳感器已由定性轉(zhuǎn)向定量，有一定的精度，更便于計(jì)算機(jī)做實(shí)驗(yàn)的特性分析。
2、儀器配溫度源、氣源、振動(dòng)源和轉(zhuǎn)動(dòng)源。傳感器配相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，便于操作和管理，實(shí)驗(yàn)完成后，可分別放入實(shí)驗(yàn)臺(tái)的柜子里和傳感器箱。能根據(jù)教學(xué)需求添加增強(qiáng)部分傳感器及其模塊，或制作特殊的傳感器模塊。
3、各種公共源也可用于學(xué)生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及進(jìn)行一些開(kāi)發(fā)性實(shí)驗(yàn)；電源及信號(hào)源設(shè)制有保護(hù)電路，確保學(xué)生在誤操作后不會(huì)損壞設(shè)備并保證學(xué)生的安全。
