互感式电感传感器——差动变压器性能测试试验目的1了解差动
实验2 差动变压器性能实验
实验二差动变压器性能实验一、实验目的了解差动变压器的工作原理和特性, 了解差动变压器零点残余电压补偿的方法。
二、实验仪器差动变压器（差动电感）、测微头、差动放大器、信号源、示波器。
三、实验原理差动变压器由一只初级线圈和两只次级线圈及一个铁芯组成。
铁芯连接被测物体。
移动线圈中的铁芯, 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的感应电动势发生变化, 一只次级线圈的感应电动势增加, 另一只次级线圈的感应电动势则减小, 将两只次级线圈反向串接（同名端连接）引出差动输出, 则输出的变化反映了被测物体的移动量。
四、由于差动变压器两只次级线圈的等效参数不对称, 初级线圈的纵向排列不均匀性, 次级线圈的不均匀, 不一致性, 铁芯的B-H 特性非线性等, 因此在铁芯处于差动线圈中间位置时其输出并不为零, 称其为零点残余电压。
五、实验内容与步骤（1）差动传感器性能1. 根据图2-1 将差动变压器安装在传感器固定架上（传感器固定架为实验通用支架。
如果做其他实验, 可直接将传感器更换。
如做电容传感器实验, 可将差动变压器直接换成电容传感器）。
图2-1 差动变压器安装图图2-2 差动变压器接线图2．将传感器引线插头插入“差动电感”插座中, 音频信号由信号源的“Us1 00”处输出, 打开电源, 调节Us1 的频率和幅度（用示波器监测）, 使输出信号频率为4-5kHz, 幅度为Vp-p=2V, 按图2-2 接线（差动电感接差动放大器输入端）。
3．将“差动放大器”的增益调到最大（增益调节电位器顺时针旋到底）。
用示波器观测“差动放大器”的输出, 旋动测微头, 使上位机或示波器观测到的波形峰－峰值Vp-p 为最小, 这时可以左右位移, 假设其中一个方向为正位移, 另一个方向位移为负, 从Vp-p 最小开始旋动测微头, 每隔0.2mm 从示波器或上位机上读出输出电压Vp-p 值, 填入表2-1, 再从Vp-p 最小处反向位移做实验, 填入表2-2。
实验_十二_差动变压器的性能实验
实验十二差动变压器的性能实验一、实验目的：差动变压器的工作原理和特性。
二、基本原理：差动变压器由一只初级线圈和二只次线圈及一个铁芯组成，根据内外层排列不同，有二段和三段式，本实验是三段式结构。
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、实验设备：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（音频震荡器）、直流电源、万用表。
四、实验步骤1、将差动变压器装在差动变压器实验模板上。
2、将传感器引线插头插入实验模板的插座中，接好外围电路，音频震荡器信号必须从主控箱中的L v端子输出，调节音频震荡器的频率，输出频率为3—5KHZ（可用主控箱的频率表输入Fin来检测）。
调节输出幅度为峰-峰值V p-p=2V（可用示波器检测）3、旋转测微头，使示波器第二通道显示的波形峰-峰值V p-p最小，这时可以左右位移，假设其中一个方向为正位移，另一个方向位移为负，从V p-p 最小开始旋动测微头，每隔0.2mm从示波器上读出输出电压V p-p值，至少记录一个周期的数据。
在实验过程中，注意左、右位移时，初、次级波形的相位关系。
4、在实验过程中注意差动变压器输出的最小值即为差动变压器的零点残余电压大小。
画出输出电压峰值V op-p—位移X曲线。
五、实验结果及分析差动变压器性能实验数据零点残余电压为2mv六、实验心得在调节测微头时应仔细缓慢单向的调节位移，并不要调节过量，避免回程差产生的误差。
采用补偿线路可减小零点残余电压，使差动传感器测量更准确。
华中科技大学传感器实验报告.
华中科技大学传感器实验报告系别:自动化学院专业与班级:物流 1104班实验时间:第 11周,星期四,上午学生姓名:吴雅娴学号:U201113759 同组人:龙贲璇实验名称:差动变压器的性能实验一、实验目的:了解差动变压器的工作原理和特性。
二、基本原理:差动变压器的工作原理电磁互感原理。
差动变压器的结构如图6-1所示,由一个一次绕组 1和二个二次绕组 2、 3及一个衔铁 4组成。
差动变压器一、二次绕组间的耦合能随衔铁的移动而变化, 即绕组间的互感随被测位移改变而变化。
由于把二个二次绕组反向串接(*同名端相接 ,以差动电势输出,所以把这种传感器称为差动变压器式电感传感器,通常简称差动变压器。
当差动变压器工作在理想情况下 (忽略涡流损耗、磁滞损耗和分布电容等影响 , 它的等效电路如图 6-2所示。
图中 U1为一次绕组激励电压; M1、 M2分别为一次绕组与两个二次绕组间的互感:L1、 R1分别为一次绕组的电感和有效电阻;L21、 L22分别为两个二次绕组的电感; R21、 R22分别为两个二次绕组的有效电阻。
对于差动变压器, 当衔铁处于中间位置时, 两个二次绕组互感相同, 因而由一次侧激励引起的感应电动势相同。
由于两个二次绕组反向串接, 所以差动输出电动势为零。
当衔铁移向二次绕组 L21,这时互感 M1大, M2小,图 6-1差动变压器的结构示意图图 6-2差动变压器的等效电路图因而二次绕组 L21内感应电动势大于二次绕组 L22内感应电动势, 这时差动输出电动势不为零。
在传感器的量程内,衔铁位移越大,差动输出电动势就越大。
同样道理, 当衔铁向二次绕组 L22一边移动差动输出电动势仍不为零, 但由于移动方向改变, 所以输出电动势反相。
因此通过差动变压器输出电动势的大小和相位可以知道衔铁位移量的大小和方向。
由图 6-2可以看出一次绕组的电流为: 二次绕组的感应动势为:由于二次绕组反向串接,所以输出总电动势为:其有效值为:差动变压器的输出特性曲线如图 6-3所示 . 图中 E21、 E22分别为两个二次绕组的输出感应电动势, E2为差动输出电动势, x 表示衔铁偏离中心位置的距离。
差动变压器性能实验1
差动变压器性能实验1差动变压器是电力系统中常用的一种电力变压器，其具有保护电力系统的重要作用。
差动变压器可用于检测电力系统中的故障，并在故障发生时及时切断电力系统，以防止事故的发生。
为了保证差动变压器的性能和可靠性，需要开展相应的实验以检测其性能。
本文就差动变压器性能实验逐一进行介绍。
I. 实验目的1. 学习差动变压器的原理和结构；2. 掌握差动变压器的性能测试方法；3. 理解差动保护的基本原理，了解保护系统的作用；4. 学会对差动变压器性能测试结果进行分析和处理。
差动变压器、电源、电压表、电流表、直线阻抗测试仪、开关等。
差动变压器的原理是将电流互感器的原理应用到电力变压器中。
在一定的工作电压下，电流互感器中的一侧绕绕组所产生的磁通会感应到另一侧绕绕组中的电势，从而将电流传送到另一侧。
差动变压器由采样变压器和比率变压器组成，其中采样变压器用于测量绕组中的电流，比率变压器用于将电压进行变形，从而使电流保持平衡。
差动保护是一种非常重要的保护方式，其基本原理是通过对差流进行检测，以判断电力系统中是否存在故障。
在正常运行时，电流经过差动变压器的两侧绕组时是相等的，由于采样变压器可采集绕组中的电流，因此通过对两侧绕组的电流进行比较，即可得出电力系统中是否存在故障。
当系统中发生故障时，绕组间会产生一定的差流，此时保护系统会将信号反馈给操作员，使其切断电力系统以保证电力系统的安全。
1. 搭建差动变压器测试电路，连接直线阻抗测试仪，检查电路是否连接正确；2. 检测差动变压器的电气参数，包括绕组阻抗、变比、绕组耦合系数、相位差等；3. 测试差动保护的作用，包括灵敏度试验、速动保护试验和完整性试验等；4. 对测试结果进行分析，分析差动变压器的工作状态和保护系统的工作状态，确定是否达到安全标准；5. 记录测试结果，撰写实验报告。
V. 实验结果通过测试差动变压器的工作状态和保护系统的工作状态，得到了以下重要参数：1. 差动保护的灵敏度：建议灵敏度位于1%至10%之间，且灵敏度应该能够检测到所有系统中可能出现的故障；2. 差动保护的速动系数：速动系数应该足够高，以确保在故障发生时能够及时切断电力系统；3. 差动保护的完整性：保护系统应该具有良好的完整性，能够在系统出现故障时正常工作，不受其他因素的影响。
差动变压器实验报告
差动变压器实验报告差动变压器实验报告引言：差动变压器是一种常用的电力设备，用于保护电力系统中的变压器。
本次实验旨在深入了解差动变压器的原理和工作机制，并通过实验验证其性能。
一、实验目的：1. 掌握差动变压器的基本原理和结构；2. 了解差动保护的工作原理；3. 通过实验验证差动变压器的性能。
二、实验仪器与设备：1. 差动变压器实验装置；2. 电源；3. 电流互感器；4. 电压互感器；5. 示波器。
三、实验原理：差动变压器是由两个或多个互感器组成的，其中一个为主互感器，其余为副互感器。
主互感器的一侧与电源相连，另一侧与负载相连。
副互感器的一侧与主互感器的相同端子相连，另一侧与差动继电器相连。
差动保护的基本原理是通过比较主互感器和副互感器的输出信号来判断系统是否发生故障。
在正常情况下，主互感器和副互感器的输出信号相等，差动继电器不动作；而在发生故障时，由于主互感器和副互感器的输出信号不同，差动继电器会动作，从而实现对系统的保护。
四、实验步骤：1. 将差动变压器实验装置接入电源，调整电压和电流的大小；2. 通过电流互感器和电压互感器分别测量主互感器和副互感器的输出信号；3. 将测得的信号输入示波器，观察波形；4. 通过改变电流和电压的大小，以及引入不同的故障情况，观察差动继电器的动作情况。
五、实验结果与分析：通过实验观察，我们可以得到以下结论：1. 在正常情况下，主互感器和副互感器的输出信号相等，差动继电器不动作；2. 在发生故障时，主互感器和副互感器的输出信号不同，差动继电器会动作；3. 不同类型的故障会导致差动继电器的动作时间和动作方式不同。
六、实验总结：通过本次实验，我们深入了解了差动变压器的原理和工作机制，并通过实验验证了其性能。
差动变压器作为一种重要的保护设备，在电力系统中起着至关重要的作用。
掌握差动保护的原理和应用，对于保障电力系统的安全运行具有重要意义。
在今后的学习和工作中，我们应该进一步加深对差动变压器的理解和应用，不断提高自己的技能和知识水平。
【最新精选】差动变压器性能试验报告
实验十差动变压器性能一、实验目的：了解差动变压器原理及工作情况。
二、所需单元及部件：音频振荡器、测微头、示波器、主、副电源、差动变压器、振动平台。
有关旋钮初始位置：音频振荡器４ＫＨＺ－８ＫＨＺ之间，双线示波器第一通道灵敏度500mv/div ,第二通道灵敏度10mv/div，触发选择打到第一通道，主、副电源关闭。
三、实验原理：差动变压器是一种开磁路互感式电感传感器。
由于其具有两个接成差动结构二次线圈，所以又称为差动变压器。
当差动变压器的一次线圈有交变电源激励时，其二次线圈就会产生感应电动势，由于两个二次线圈做差动连接，所以总的输出是两线圈感应电动势之差，当铁心不动时，其总输出为零，当被测量带动铁心移动时，输出电动势与铁心位移呈线性变换。
差动变压器式进气压力传感器的检测与转换过程是：先将压力的变化转换成差动变压器铁心的位移，然后通过差动变压器再将铁心位移转换成电信号输出。
四、实验步骤：根据图1０接线，将差动变压器、音频振荡器（必须LV输出）、双线示波器连接起来，组成一个测量线路。
开启主、副电源，将示波器探头分别接至差动变压器的输入端和输出端，观察差动变压器源边线圈音频振荡器激励信号峰峰值为2V。
图1０转动测微头使测微头与振动平台吸合。
再向上转动测微头５mm，使振动平台往上位移。
往下旋动测微头，使振动平台产生位移。
每位移0.2mm，用示波器读出差动变压器输出端的峰峰值填入下表，根据所得数据计算灵敏度Ｓ。
Ｓ＝ΔＶ／ΔＸ（式中ΔＶ为电压变化，ΔＸ为相应振动平台的位移变化），作出Ｖ－Ｘ关系曲线。
五、实验记录：六、实验总结：被测量带动铁心移动时，输出电动势与铁心位移呈线性变换。
差动变压器式进气压力传感器的检测与转换过程是：先将压力的变化转换成差动变压器铁心的位移，然后通过差动变压器再将铁心位移转换成电信号输出。
所以这个实验也是实现了非电量的电测量。
【附加公文一篇，不需要的朋友可以下载后编辑删除，谢谢】关于进一步加快精准扶贫工作意见为认真贯彻落实省委、市委扶贫工作文件精神，根据《关于扎实推进扶贫攻坚工作的实施意见》和《关于进一步加快精准扶贫工作的意见》文件精神，结合我乡实际情况，经乡党委、政府研究确定，特提出如下意见：一、工作目标总体目标：“立下愚公志，打好攻坚战”，从今年起决战三年，实现全乡基本消除农村绝对贫困现象，实现有劳动能力的扶贫对象全面脱贫、无劳动能力的扶贫对象全面保障，不让一个贫困群众在全面建成小康社会进程中掉队。
实验03(差动变压器的性能)实验报告
实验三-差动变压器的性能实验1：差动变压器位移测量实验一、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由一个初级线圈和二个次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。
当差动变压器随着被测体移动时差动变压器的铁芯也随着轴向位移，从而使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），就引出差动电势输出。
其输出电势反映出被测体的移动量。
三、实验器械主机箱、差动变压器、差动变压器实验模板、测微头、双踪示波器。
四、实验电路以及接线图五、实验数据及处理X为差动变压器衔铁在线圈中移动的距离，X>0为衔铁正向移动，X<0为衔铁反向移动V p-p为次级输出电压，初级输入电压为Vi=3V,f=4.5kHz的正弦波。
由数据和图像可得零点残余电压为80mV。
实验数据如下：数据拟合如下：左侧红线为衔铁反向移动，右侧蓝线为衔铁正向移动。
横轴为衔铁的位移量，单位为mm。
纵轴为次级线圈输出电压值，单位为mV。
正向移动拟合直线方程为y=457.03x+45.143反向移动拟合直线方程为y=-460x+47灵敏度和非线性误差分析：X=+1mm时，灵敏度为500.00(V/m)，非线性误差为0.125%X=-1mm时，灵敏度为500.00(V/m)，非线性误差为0.933%X=+3mm时，灵敏度为466.66(V/m)，非线性误差为0.402%X=-3mm时，灵敏度为473.33(V/m)，非线性误差为0.402%六、思考题差动式变压器和一般电源变压器的异同？相同点：两种变压器均采用电磁感应原理作为工作原理，变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。
它可以变换交流电压、电流和阻抗。
不同点：差动变压器是将非电量的位移变化变换成线圈的互感变化，它本身是一种互感式变压器。
差动变压器的性能实验
实验九差动变压器的性能实验一、实验目的：了解差动变压器的工作原理和特性。
二、基本原理：差动变压器由一只初级线圈和二只次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。
当差动变压器随着被测体移动时差动变压器的铁芯也随着轴向位移，从而使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），就引出差动电势输出。
其输出电势反映出被测体的移动量。
三、需用器件与单元：主机箱、差动变压器、差动变压器实验模板、测微头、双踪示波器。
四、实验步骤：附：测微头的组成与使用测微头组成和读数如图9—1测微头读数图图9—1测位头组成与读数测微头组成：测微头由不可动部分安装套、轴套和可动部分测杆、微分筒、微调钮组成。
测微头读数与使用：测微头的安装套便于在支架座上固定安装，轴套上的主尺有两排刻度线，标有数字的是整毫米刻线(1ｍｍ／格)，另一排是半毫米刻线(０.５ｍｍ／格)；微分筒前部圆周表面上刻有50等分的刻线(０.０１ｍｍ／格)。
用手旋转微分筒或微调钮时，测杆就沿轴线方向进退。
微分筒每转过1格，测杆沿轴方向移动微小位移０.０１毫米，这也叫测微头的分度值。
测微头的读数方法是先读轴套主尺上露出的刻度数值，注意半毫米刻线；再读与主尺横线对准微分筒上的数值、可以估读1／10分度，如图9—1甲读数为３.６７８ｍｍ，不是３.１７８ｍｍ；遇到微分筒边缘前端与主尺上某条刻线重合时，应看微分筒的示值是否过零，如图9—1乙已过零则读２.５１４ｍｍ；如图9—1丙未过零，则不应读为２ｍｍ，读数应为１.９８０ｍｍ。
测微头使用：测微头在实验中是用来产生位移并指示出位移量的工具。
一般测微头在使用前，首先转动微分筒到１０ｍｍ处(为了保留测杆轴向前、后位移的余量)，再将测微头轴套上的主尺横线面向自己安装到专用支架座上，移动测微头的安装套(测微头整体移动)使测杆与被测体连接并使被测体处于合适位置(视具体实验而定)时再拧紧支架座上的紧固螺钉。
自动化传感器实验报告五 差动变压器的性能测定
广东技术师范学院实验报告学院： 自动化学院 专业： 自动化 班级： 08自动化成绩：姓名：学号：组别： 组员：实验地点：实验日期：指导教师签名：实验 五 项目名称： 差动变压器的性能测定一、实验目的1．了解差动变压器的工作原理和特性。
2．了解三段式差动变压器的结构。
二、基本原理差动变压器由一只初级线圈和二只次级线圈及铁芯组成，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。
当传感器随着被测物体移动时，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，即同名端接在一起，就引出差动输出，其输出电势则反映出被测体的位移量。
三、需用器件与单元传感器实验箱（一）、传感器调理电路挂件、测微头、差动变压器、信号源。
四、实验内容与步骤1．将差动变压器及测微头安装在传感器实验箱（一）的传感器支架上，将“差动式”传感器引线插头插入实验模板的插座中。
2．调节功率信号发生器，使之输出频率为4-5KHz 、幅度为Vp-p=2V 的正弦信号，并用示波器的CH1监视输出。
3．将功率信号发生器的功率输出端接“差动变压器实验”单元激励电压输入端，把“差动变压器实验”单元的输出端3、4接入示波器的CH2，同时接入交流毫伏表。
3．旋动测微头，使示波器第二通道显示的波形Vp-p 为最小，这时可以左右移动旋动测微头，假设其中一个方向为正位移，另一个方向为负位移，从Vp-p 最小开始旋动测微头，每0.2mm 从交流毫伏表上读出输出电压Vp-p 值，填入下表6-1，再从Vp-p 最小处反向位移做实验，在实验过程中，注意左、右位移时，初、次级波形的相位关系。
图6-1差动变压器连接示意图4．实验过程中注意差动变压器输出的最小值即为差动变压器的零点残余电压的大小，根据表6-1画出Vop-p—X曲线，作出量程为±1mm、±3mm灵敏度和非线性误差。
差动变压器传感器实验报告
差动变压器传感器实验报告差动变压器传感器实验报告引言差动变压器传感器是一种常用的电气设备，用于测量电流和电压的差异。
本实验报告旨在介绍差动变压器传感器的原理、实验过程和结果分析。
一、原理介绍差动变压器传感器是一种基于电磁感应原理的设备。
它由两个互相绕制的线圈组成，分别称为主绕组和次绕组。
主绕组通常与电源连接，次绕组则与负载连接。
当主绕组中通过电流时，产生的磁场会通过铁芯传导到次绕组中，从而在次绕组中感应出电动势。
通过测量次绕组中的电压差异，我们可以间接测量主绕组中的电流。
二、实验过程1. 实验准备在进行实验前，我们需要准备以下材料和设备：- 差动变压器传感器- 直流电源- 电流表- 电压表- 负载电阻2. 连接电路将直流电源连接到差动变压器传感器的主绕组上，同时将负载电阻连接到次绕组上。
接下来，将电流表连接到主绕组上，将电压表连接到次绕组上。
3. 实验操作逐步增加直流电源的电压，并记录主绕组和次绕组的电流和电压值。
在每次调整电压后，等待电路稳定后进行测量。
4. 数据记录与分析将实验中测得的数据记录下来，并进行分析。
比较主绕组和次绕组的电流和电压值，观察它们之间的差异。
三、结果分析根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 当主绕组中通过电流时，次绕组中也会感应出电动势。
这是因为主绕组中的磁场通过铁芯传导到次绕组中，从而产生电磁感应现象。
2. 主绕组中的电流和次绕组中的电流不完全相等，存在一定的差异。
这是由于电流在传输过程中会受到电阻、电感等因素的影响。
3. 通过测量次绕组中的电压差异，我们可以推算出主绕组中的电流差异。
这为我们提供了一种间接测量主绕组电流的方法。
四、实验误差与改进在本次实验中，可能存在以下误差：1. 电路中的电阻、电感等元件可能会引入一定的误差。
为了减小误差，可以选择更精确的电子元件。
2. 实验过程中，可能会有温度变化等因素对测量结果产生影响。
为了减小这些影响，可以在实验过程中控制环境温度。
差动变压器式电感传感器的静态位移性能实验实验报告
差动变压器式电感传感器的静态位移性能实验实验报告差动变压器式电感传感器的静态位移性能实验实验报告实验三电感式传感器实验传感器实验三、电感传感器实验——差动变压器性能实验(一)实验内容1.项目一、差动变压器式电感传感器性能实验2.项目二、差动螺管式电感传感器的静态位移性能实验 (二)实验目的1.了解差动变压器式电感传感器的原理和工作情况2.了解差动螺管式电感传感器测量系统的组成和工作情况 (三)实验原理螺旋测微器产生位移，经弹性梁带动衔铁在线圈中移动，交流电源激励，数字电压表显示数字，计算机自动生成示波器显示波形。
(四)实验操做步骤实验项目一、1.将音频振荡器LV输出接至数字频率计和数据采集CH1，由频率计显示频率，计算机自动生成示波器显示波形，调节音频振荡器频率为4kHz，峰峰值为5V。
2.将音频振荡器LV输出接差动变压器一次绕组，输出接CH1。
3.调螺旋测微器使衔铁处于中心位置(输出为零)，向下每1mm读一个数。
实验项目二、1.按图接线2.将音频振荡器输出接至CH1，调节峰峰值为2V。
3.V/F表调至20V档。
4.接好电桥平衡网络、放大器、相敏检波器、LPF、V/F表、示波器。
5.将螺旋测微器与梁脱离，使梁处于自由状态;调节W1、W2，使输出最小(灵敏度最大)。
6.将螺旋测微器与梁相吸，调节螺旋测微器使输出最小(CH1示)，再向上移2.5mm。
7.调节移相器使输出最大(CH2示);观察检波器波形，若两半波不对称，则微调放大器调零电位器。
8.向下每0.5mm读一个数。
项目一数据表第 1 页共 1 页项目二数据表篇二:传感器与检测技术实验报告准考证号:100214101370 姓名:倪帅彪院校:河南科技大学专业名称:080302机械制造及自动化(独立本科段)《传感器与检测技术》实验报告实验一常用传感器(电感式、电阻式或电容式)静态性能测试一、实验目的:1(进一步认识电阻式、电感式、电容式传感器的工作原理、基本结构、性能与应用。
差动变压器式电感传感器的性能测试
差动变压器式电感传感器零点残余电压的测试与补偿方法是：将传感器接 音频信号源，调节螺旋测微头，使传感器的输入为零，用示波器或液晶电压 表观察其输出电压，可以测出传感器零点电压的大小，应将放大器增益调至 最大。零点残余的补偿可以通过调节电位器1和2来实现，反复调节电位器， 使传感器在输入为零时的输出也为零，就达到了对零点残余电压补偿的目的。
实验三
差动变压器式电感传感器的性能测试
一、实验目的：
1.通过本次实验使同学们进一步了解差动变压器式传感器的结构 原理；
2.掌握这种传感器的常用测量电路的工作原理和性能特点； 3.通过本次实验进一步理解差动变压器式传感器零点残余电压的有 关概念，掌握消除零点残余的基本原理和方法； 4.掌握这种传感器基本性能的标定方法； 5.进一步学习电桥网络的调零和双线示波器的使用技巧；
5、差动变压器式电感传感器性能测试原理
本次实验是利用ZCY——1型传感器实验台提供的设备完成的。测试原理 如图： 整个测试系统由激振源1、振动台2、支架3、测微头4、振动梁5、差动变 压器式电感传感器6、调零网络7、载波信号源8、移相电路9、电压表10、 低通滤器11和相敏检波电路12等部分组成。该系统用实训台上的振动梁来 驱动传感器的动铁芯，使之产生一位移X，从而使得传感器输出一个差动电 压信号U01、U02；此信号经相敏检波后送低通滤波器，得到一与位移大小成 正比、与位移方向有固定关系的电压量。通过螺旋测微头可对其进行标定。
V S X
1.差动变压器的输出特性测量
① 观察差动变压器式电感传感器的外形构造， 并按图连接实验电路。即将传感器的初级绕 组接音频振荡器，必须从Lv插口接出。
②调整音频振荡器，用示波器测量，使其输 出频率为4KHZ/2Vp-p；并从音频振荡器的 Lv端口输出。
传感器：差动变压器的性能实验
实验一 差动变压器的性能实验一、实验目的：通过差动变压器实验模板来了解差动变压器的工作原理和特性。
二、基本原理：电感式传感器的基本原理是电磁感应。
在电感式传感器中，互感式传感器是把被测量的变化转换为变压器的互感变化。
变压器初级线圈输入交流电压，次级线圈则互感应出电势。
由于变压器的次级线圈常接成差动形式，故又称为差动变压器式传感器。
差动变压器由一只初级线圈和两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。
当差动变压器随着被测体移动时差动变压器的铁芯也随着轴向位移，从而使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，一只次级线圈感应电势增加，另一只感应电势则减少，将两只次级线圈反向串接（同名端连接。
），就引出差动电势输出。
其输出电势反映出被测体的移动量。
****同名端：定义一：在同一磁通变量作用下，产生同极性感应电势的端子，为同名端。
定义二：主线圈在某一个瞬间电位为正时，付线圈也一定在同一个瞬间有一个电位为正的对应端，这时我们把这两个对应端叫做该设备线圈的同极性端，或者叫同名端。
同名端大多用在电流互感器及电压互感器上，对变压器称谓同名端的情况很少；因为变压器有多种接线组别，当一、二次绕组接线组别不一致时，可能没有同名端。
图1 差动变压器原理图在理想情况下(忽略线圈寄生电容及衔铁损耗)，差动变压器的等效电路如图。
初级线圈的复数电流值为111L j R U I i ω+= ， ω—激励电压的角频率； 1U —激励电压的复数值； 根据电磁感应定律，次级绕组中感应电势的表达式为111I M j U ω-= 122I M j U ω-=()112121L j r U M M j U U U i O ωω+--=-=当铁芯位于线圈中心位置时1200U U ,U ==当铁芯向上移动时>12U U ,| |>00U当铁芯向下移动时<12U U ,| |<00U当铁芯偏离中心位置时，则输出电压随铁芯偏离中心位置程度，逐渐增大，但相位相差180度，但实际上，铁芯位于中心位置，输出电压并不是零电位而是存在零点残余电压，如图2所示。
实验四 差动变压器
实验内容及步骤
1、根据下图，将差动变压器装在差动变压器实验模 块上。
实验步骤
2 在模块上如图4接线。 音频振荡器信号从主控箱中的Lv端子输 出，调节音频振荡器的频率旋钮，使输 出频率为5～10KHz(可用主控箱的数显频 率表来监测，也可用示波器监测）,将 差动变压器的两个次级线圈的同名端相 连（实验板上已连接好）。 引申：判别初级线圈及次级线圈同名端 的方法。1）交流电压法）：设任一线 圈为初级线圈，并设另外两个线圈的任 一端为同名端，按图4接线。当铁芯左、 右移动时，分别观察示波器中显示的初、 次级线圈波形，当次级波形输出幅值变 化很大，能过零点，且相位与初级圈波 形比较能同相和反相变化，说明已连接 的初、次级线圈及同名端是正确的，否 则继续改变连接再判别，直到正确为止。 图4图中(1)、(2)、(3)、(4)为模块中的实 验插座。 2）干电池法（直流法）
实验内容1 差动变压器性能
实验目的： 1.了解差动变压器的工作原理和特性
需用器件与单元 差动变压器实验模块、差动变压器、测微头、双踪示波器、音 频振荡器、（万用表、实验台直流电源） 实验前准备：清查各实验台柜内实验模块是否齐全 左柜12个实验模块：1、应变传感器；2、电容传感器；3差动电 压器；4压力传感器；5压电传感器；6电涡流传感器；7霍尔传 感器；8温度传感器；9气敏传感器；10湿敏传感器；11光纤传感 器；12 移相器、相敏检波器、低通滤波器 右柜上层抽屉1、无线发射；2、无线接收 右柜下层抽屉1、CCD ；2、液晶显示；3、暗光街灯；4、红外 遥控
⑤ 按表所列数据，每隔0.20mm读取一组数据，将实验数据填入表中 Ｘ(mm)
11 10.8 10.6 10.4 10.2 10 9.8 9.6 9.4 9.2 9
互感式电感传感器——差动变压器性能测试一、实验目的1、了解差动
互感式电感传感器——差动变压器性能测试一、实验目的：1、了解差动变压器原理及工作情况；2、说明如何用适当的网络线路对残余电压进行补偿；3、了解差动变压器测量系统的组成和标定方法；4、了解差动变压器的实际应用。
二、实验内容：1、差动变压器的性能实验；2、差动变压器零残余电压的补偿实验；3、差动变压器的标定实验；4、差动变压器的应用实验（振幅测量、电子称）（一）差动变压器的性能实验实验单元及附件：音频振荡器测微头示波器主、副电源差动变压器振动平台。
旋钮的初始位置：音频振荡器4KHz~8KHz之间，双踪示波器第一通道灵敏度500mv/div，第二通道灵敏度10mv/div，触发选择打到第一通道，主、副电源关闭,示波器第二通道为悬浮工作状态。
实验原理：差动变压器由衔铁、初级线圈、次级线圈和线圈骨架等组成。
初级线圈做为差动变压器激励用，相当于变压器的原边，次级线圈由两个结构尺寸和参数相同的线圈反相串接而成，相当于变压器的副边，差动变压器是开磁路，工作是建立在互感基础上的。
其原理及输出特性见图4-1。
实验步骤：（1）根据图4-2接线，将差动变压器、音频振荡器（必须LV输出）、双踪示波器连接起来，组成一个测量线路。
开启主、副电源，将示波器探头分别接至差动变压器的输入和输出端，调节差动变压器源边线圈音频振荡器激励信号峰峰值为2V。
（2）用手提压差动变压器磁芯，观察示波器第二通道波形是否能过零翻转，如不能则改变两个次级线圈的串接端。
图4-1 图4-2（3）转动测微头使测微头与振动平台吸合，再向上转动测微头5mm，使振动平台往上位移。
（4）向下旋钮测微头，使振动平台产生位移。
每位移0.2mm，用示波器读出差动变压器输出端峰峰值填入下表，根据所得数据计算灵敏度S。
S=△V/△X（式中△V为电压变化，△X为相应振动平台的位移变化），作出V-X关系曲线。
读数过程中应注意初、次级波形的相应关系。
思考题：（1）根据实验结果，指出线性范围。
差动变压器的性能实验报告
差动变压器的性能实验报告差动变压器的性能实验报告引言：差动变压器是一种常见的电力设备，广泛应用于电力系统中。
本次实验旨在通过对差动变压器的性能参数进行测量和分析，探讨其在电力系统中的作用和应用。
一、实验目的本次实验的主要目的是测量差动变压器的性能参数，包括变比、短路阻抗和负载损耗。
通过实验数据的分析，研究差动变压器的工作原理和性能特点，为其在电力系统中的应用提供理论依据。
二、实验原理差动变压器是由两个或多个相同变比的互感器组成，其中一个互感器称为主绕组，其余的称为副绕组。
差动变压器的工作原理是通过主绕组和副绕组之间的磁耦合作用，实现电能的传递和变压。
三、实验仪器和设备本次实验所需的仪器和设备包括差动变压器、电流互感器、电压互感器、电流表、电压表、功率表等。
四、实验步骤1. 连接实验仪器和设备：根据实验装置图，将差动变压器、电流互感器、电压互感器、电流表、电压表、功率表等连接起来。
2. 测量变比：将一组已知电压和电流输入到主绕组和副绕组，测量主副绕组的电压和电流值，计算得到变比。
3. 测量短路阻抗：将主副绕组短路，施加一组已知电压和电流，测量主副绕组的电压和电流值，计算得到短路阻抗。
4. 测量负载损耗：将主副绕组接入负载，施加一组已知电压和电流，测量主副绕组的电压和电流值，计算得到负载损耗。
五、实验结果和分析根据实验数据和计算结果，得到了差动变压器的性能参数。
通过对实验结果的分析，可以得出以下结论：1. 变比是差动变压器的重要性能指标，其值应接近设计变比，否则会影响电力系统的正常运行。
2. 短路阻抗是衡量差动变压器性能稳定性的指标，其值应适中，既不能过低导致过大的短路电流，也不能过高导致过大的负载损耗。
3. 负载损耗是差动变压器在正常工作状态下的能量损耗，其值应尽可能小，以提高电力系统的效率。
六、实验总结通过本次实验，我们对差动变压器的性能参数进行了测量和分析，深入了解了差动变压器的工作原理和性能特点。
差动变压器性能实验实验报告
差动变压器性能实验实验报告一、实验目的1、了解差动变压器的工作原理和结构特点。
2、掌握差动变压器的性能测试方法。
3、研究差动变压器的输出特性与输入位移之间的关系。
二、实验设备1、差动变压器实验模块。
2、信号发生器。
3、示波器。
4、直流电源。
三、实验原理差动变压器由一个初级线圈、两个次级线圈和一个可移动的铁芯组成。
当初级线圈接入交流电源时，在铁芯移动的过程中，两个次级线圈的感应电动势会发生变化，其差值即为差动变压器的输出信号。
当铁芯处于中间位置时，两个次级线圈的感应电动势相等，输出信号为零。
当铁芯向一侧移动时，一个次级线圈的感应电动势增加，另一个次级线圈的感应电动势减小，输出信号不为零，且其大小和极性与铁芯的位移方向和大小有关。
四、实验步骤1、按照实验电路图连接好实验设备，确保连接正确无误。
2、打开信号发生器和示波器，调整信号发生器的输出频率和幅度，使其适合差动变压器的工作频率范围。
3、缓慢移动铁芯，观察示波器上的输出信号，记录铁芯在不同位置时的输出电压值。
4、改变输入信号的频率和幅度，重复步骤 3，观察输出信号的变化情况。
五、实验数据记录与处理｜铁芯位移（mm）｜输出电压（V）｜｜｜｜｜0|0|｜1|05|｜2|10|｜3|15|｜4|20|根据实验数据绘制出铁芯位移与输出电压之间的关系曲线。
从曲线可以看出，输出电压与铁芯位移基本呈线性关系，表明差动变压器具有良好的线性特性。
六、实验结果分析1、从实验数据和曲线可以看出，差动变压器的输出电压随着铁芯位移的增加而增大，且在一定范围内呈线性关系。
这说明差动变压器能够有效地将位移信号转换为电信号，并且具有较高的测量精度。
2、输入信号的频率和幅度对输出信号有一定的影响。
在实验中，当输入信号的频率过高或过低时，输出信号会出现失真现象。
因此，在实际应用中，需要根据具体的测量要求选择合适的输入信号频率和幅度。
3、实验中还发现，差动变压器的零点位置可能会存在一定的偏差。
差动变压器式电感传感器的性能测试
差动变压器的输出信号经输入变压器1耦合到环形电桥2的一个对角线；解 调信号由解调变压器3输入到环形电桥2的另一个对角线，输出信号从输入变压 器1和解调变压器3的副边中心引出加到负载4上。其中，平衡电阻起限流作用， 以控制二极管导通状态下的解调变压器副绕组工作电流。解调信号的幅值应远 大于被测信号幅值，以便于有效地控制四个二极管的导通状态。解调信号与激 励信号须由同一信号源提供，以保证两者同频率、同相位。
8
8.2.3差动变压器式电感传感器性能测试原理
利用YL—CG型传感器实训台提供的仪器设备，制订差动变压器式电感 传感器性能测试原理如图8.6所示：整个测试系统由激振源1、振动台2、支 架3、测微头4、振动梁5、差动变压器式电感传感器6、调零网络7、载波信 号源8、移相电路9、液晶电压表10、低通滤器11和相敏检波电路12等部分组 成。该系统用实训台上的振动梁来驱动传感器的动铁芯，使之产生一位移X， 从而使得传感器输出一个差动电压信号U01、U02；此信号经相敏检波后送低 通滤波器，得到一与位移大小成正比、与位移方向有固定关系的电压量。通 过螺旋测微头可对其进行标定。
5
u R1
uR2
uR
；2 K u 2
u01
u02
u0 2K u1
（8—1）
其中：Ku1 、Ku2分别为T2、T1的变压比。由电路分析可求出其输出电压为：
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互感式电感传感器——差动变压器性能测试
一、实验目的：
1、了解差动变压器原理及工作情况；
2、说明如何用适当的网络线路对残余电压进行补偿；
3、了解差动变压器测量系统的组成和标定方法；
4、了解差动变压器的实际应用。
二、实验内容：
1、差动变压器的性能实验；
2、差动变压器零残余电压的补偿实验；
3、差动变压器的标定实验；
4、差动变压器的应用实验（振幅测量、电子称）
（一）差动变压器的性能实验
实验单元及附件：
音频振荡器测微头示波器主、副电源差动变压器振动平台。
旋钮的初始位置：
音频振荡器4KHz~8KHz之间，双踪示波器第一通道灵敏度500mv/div，第二通道灵敏度10mv/div，触发选择打到第一通道，主、副电源关闭,示波器第二通道为悬浮工作状态。
实验原理：
差动变压器由衔铁、初级线圈、次级线圈和线圈骨架等组成。
初级线圈做为差动变压器激励用，相当于变压器的原边，次级线圈由两个结构尺寸和参数相同的线圈反相串接而成，相当于变压器的副边，差动变压器是开磁路，工作是建立在互感基础上的。
其原理及输出特性见图4-1。
实验步骤：
（1）根据图4-2接线，将差动变压器、音频振荡器（必须LV输出）、双踪示波器连接起来，组成一个测量线路。
开启主、副电源，将示波器探头分别接至差动变压器的输入和输出端，调节差动变压器源边线圈音频振荡器激励信号峰峰值为2V。
（2）用手提压差动变压器磁芯，观察示波器第二通道波形是否能过零翻转，如不能则改
变两个次级线圈的串接端。
图4-1 图4-2
（3）转动测微头使测微头与振动平台吸合，再向上转动测微头5mm，使振动平台往上位移。
（4）向下旋钮测微头，使振动平台产生位移。
每位移0.2mm，用示波器读出差动变压器输出端峰峰值填入下表，根据所得数据计算灵敏度S。
S=△V/△X（式中△V为电压变化，△X为相应振动平台的位移变化），作出V-X关系曲线。
读数过程中应注意初、次级波形的相应关系。
思考题：
（1）根据实验结果，指出线性范围。
（2）当差动变压器中磁棒的位置由上到下变化时，双线示波器观察到的波形相位会发生怎样的变化？
（3）用测微头调节振动平台位置，使示波器上观察到的差动变压器的输出阻抗端信号为最小，这个最小电压是什么？由于什么原因造成？
（二）差动变压器零残余电压的补偿实验
实验单元及附件：
音频振荡器测微头电桥差动变压器差动放大器双踪示波器振动平台
主、副电源。
旋钮的初始位置：
音频振荡器4KHz~8KHz 之间，双踪示波器第一通道灵敏度500 mV/div，第二通道灵敏度1V/div，触发选择打到第一通道，差动放大器的增益旋到最大。
实验原理：
零残电压中主要包含两种波形成份：
（1）、基波分量。
这是由于差动变压器两个次级绕组因材料或工艺差异造成等效电路参数（M、L、R）不同，线圈中的铜损电阻及导磁材料的铁损，线圈中线间电容的存在，都使得激励电流所产生的磁通不同相。
（2）、高次谐波。
主要是由导磁材料化曲线非线性引起，由于磁滞损耗和铁磁饱和的影响，使激励电流与磁通波形不一致，产生了非正弦波（主要是三次谐波）磁通，从而在二次绕组中感应出非正弦波的电动势。
减少零残电压的办法有：a)从设计和工艺制作上尽量保证线路和磁路的对称；b)采用相敏检波电路；c)选用补偿电路。
实验步骤：
图4-3
（1）按图4-3接线，音频振荡必须从LV插口输出，W1、W2、C、r，为电桥单元中调平衡网络。
（2）开启主、副电源，利用示波器，调整音频振荡器幅度钮使示波器一通道显示出为2V峰—峰值。
调节音频振荡器频率，使示波器二通道波形不失真。
（3）调整测微头，使差动放大器输出电压最小。
（4）依次调整W1、W2，使输出电压进一步减小，必要时重新调节测微头，尽量使输出电压最小。
（5）将二通道的灵敏度提高，观察零点残余电压的波形，注意与激励电压波开相比
较。
经过补偿后的残余电压波形：为波形，这说明波形中有分量。
（6）经过补偿后的残余电压大小与未经补偿残余电压相比较。
（7）实验完毕后，关闭主、副电源。
注意事项：
（1）由于该补偿线路要求差动变压器的输出必须悬浮。
因此次级输出波形难以用一般示波器来看，要用差动放大器使双端输出转换为单端输出。
（2）音频信号必须从LV端插口引出。
（三）差动变压器的标定实验
实验单元及附件：
音频振荡器差动放大器差动变压器移相器相敏检波器低通滤波器测微头电桥F/V表示波器主、副电源。
旋钮初始位置：
音频振荡4KHz-8KHz，差动放大器的增益打到最大，F/V表置2V档，主、副电源关闭。
实验步骤：
（1）按图4-4接好线路。
图4-4
（2）装上测微头，上下调整使差动变压器铁芯处于线圈中段位置。
（3）开启主、副电源，利用示波器，调整音频振荡器幅度旋钮，使激励电压幅峰峰值为2V。
（4）利用示波器和电压表，调整各调零及平衡电位器，使电压表指示为零。
（5）给梁一个较大的位移，调整移相器，使电压表指数为最大，同时可用示波器观察相敏检波器的输出波形。
（6）旋转测微头，每隔0.1mm读数记录实验数据，填入下表，作出V-X曲线，并求出灵敏度。
（四）差动变压器的应用—振幅测量
实验单元及附件：
音频振荡器差动放大器差动变压器移相器相敏检波器低通滤波器激振
器测微头电桥F/V表示波器主、副电源。
旋钮初始位置：
音频振荡4KHz~8KHz，差动放大器增益最大，低频振荡器频率最小，幅度旋钮置中。
实验步骤：
（1）按图4-4接线，调节测微头远离振动台（不用测微头）将低频振荡器输出V o接入激振振动台线圈一端，线圈另一端接地，开启主副电源，频率从最小慢慢调大，让振动台起振并幅度适中（如振动幅度太小可调大幅度旋钮）
（2）将音频钮置5KHz，幅度钮置2Vp-p。
用示波器观察各单元即：差放、检波、低通输出的波形（示波器X轴扫描为5-10ms/div,Y轴CH1或CH2旋钮打到0.2~2V）。
（3）保持低频振荡器幅度不变，调节低频振荡器的频率，用示波器观察低滤波器的输出，读出峰-峰电压值记下实验数据填入下表：
根据实验结果作出梁的振幅—频率（幅频）特性曲线，指出振动平台自振频率（谐振频率）的大致值，并与用应变片测出实验的结果相比较。
（4）实验完毕，关闭主、副电源。
注意事项：
适当选择低频激振电压，以免振动平台在自振频率附近振幅过大。
（五）差动变压器的应用—电子秤
实验单元及附件：
音频振荡器差动放大器移相器相敏检波器低通滤波器Ｆ／Ｖ表电桥砝码振动平台主、副电源。
旋钮初始位置：
音频振荡器5KHz、F/V表打到2V档。
实验步骤：
（1）按图4-4接线，开启主、副电源，利用示波器观察调节音频振荡器的幅度钮，使音频振荡器的输出为峰一峰值2V。
（2）将测量系统调零：按住振动梁（双平行梁）的自由端。
旋转测微头远离振动梁自由端。
将F/V表的切换开关置20V档，示波器X轴扫描时间切换到0.1—0.5ms，Y轴CH1和CH（2）切换开关置5V/div,音频振荡器的频率旋钮置5KHz，幅度旋钮置中间幅度。
开启主、副电源，调节电桥网络中的W1和W2，使F/V表和示波器显示最小，再把F/V表和示波器Y轴的切换开关分别置2V档和50mv/div，细调W1和W2及差动放大器调零旋钮，使F/V表的显示值最小，示波器的波形为一条水平线（F/V表显示值与示波器图形不完全相符时二者兼顾即可）。
现用手按住梁产生一个大位移。
调节移相器的移相旋钮，使示波器显示全波检波的图形。
放手后，梁复原，示波器图形基本成一条直线，否则调节
W1和W2。
（3）适当调整差动放大器的放大倍数，使在秤台上放上适量砝码时电压表指示不溢出。
（4）去掉砝码，必要的话将系统重新调零。
然后逐个加上砝码，读出表头读数，记下实验数据，填入下表：
（5）去掉砝码，在平台上放一个重量未知的重物，记下电压表读数。
关闭主、副电源。
（6）利用所得数据，求得系统灵敏度及重物的质量。
注意事项：
（1）砝码不宜太重，以免梁端位移过大。
（2）砝码应放在平台中间部位，为使操作方便，可将测头卸掉。