【正文】 試：將主機箱的音頻振蕩器的幅度調(diào)到最?。ǚ刃o逆時針輕輕轉(zhuǎn)到底），將177。圖14—1差動變壓器測位移原理框圖 三、需用器件與單元：主機箱中的177。實驗完畢，關(guān)閉電源。調(diào)整測微頭，使放大器輸出電壓（用示波器CH2通道監(jiān)測）最小。三、需用器件與單元：主機箱中的177。實驗十三 差動變壓器零點殘余電壓補償實驗一、實驗?zāi)康模毫私獠顒幼儔浩髁泓c殘余電壓概念及補償方法。調(diào)節(jié)測微頭位移量△，差動變壓器有某個較大的Vpp輸出。15V直流穩(wěn)壓電源、音頻振蕩器；差動變壓器、差動變壓器實驗?zāi)０?、測微頭、雙蹤示波器。表11 差動變壓器性能實驗數(shù)據(jù)△X(mm)Vpp(mV)五、思考題：試分析差動變壓器與一般電源變壓器的異同？用直流電壓激勵會損壞傳感器。松開安裝測微頭的緊固螺釘，移動測微頭的安裝套使示波器第二通道顯示的波形Vpp(峰峰值)為較小值(越小越好，變壓器鐵芯大約處在中間位置)時，擰緊緊固螺釘，再順時針方向轉(zhuǎn)動測微頭的微分筒12圈，記錄此時的測微頭讀數(shù)和示波器CH2通道顯示的波形Vpp(峰峰值)值為實驗起點值。這時可假設(shè)其中一個方向為正位移，另一個方向位移為負，從Vpp最小開始旋動測微頭的微分筒，每隔△X=(可取30點值)從示波器上讀出輸出電壓Vpp值，填入下表4，再將測位頭位移退回到Vpp最小處開始反方向(也取30點值)做相同的位移實驗。圖11—6差動變壓器性能實驗安裝、接線示意圖差動變壓器的性能實驗：使用測微頭時，當來回調(diào)節(jié)微分筒使測桿產(chǎn)生位移的過程中本身存在機械回程差，為消除這種機械回差可用如下a、b兩種方法實驗，建議用b方法可以檢測到差動變壓器零點殘余電壓附近的死區(qū)范圍。實驗?zāi)０逯械腖1為差動變壓器的初級線圈，LL3為次級線圈，＊號為同名端；L1的激勵電壓必須從主機箱中音頻振蕩器的Lv端子引入。測微頭使用：測微頭在實驗中是用來產(chǎn)生位移并指示出位移量的工具。測微頭讀數(shù)與使用：測微頭的安裝套便于在支架座上固定安裝，軸套上的主尺有兩排刻度線，標有數(shù)字的是整毫米刻線(1mm／格)，另一排是半毫米刻線(／格)；微分筒前部圓周表面上刻有50等分的刻線(／格)。(a) (b) (c)圖11—4既可判別銜鐵移動方向又可改善輸出特性，減小零點殘余電動勢。零點殘余電動勢的存在，使得傳感器的輸出特性在零點附近不靈敏，給測量帶來誤差，此值的大小是衡量差動變壓器性能好壞的重要指標。由圖11—2可以看出一次繞組的電流為：二次繞組的感應(yīng)動勢為：當銜鐵移向二次繞組L21，這時互感M1大，M2小，圖11—1差動變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖 圖11—2差動變壓器的等效電路圖因而二次繞組L21內(nèi)感應(yīng)電動勢大于二次繞組L22內(nèi)感應(yīng)電動勢，這時差動輸出電動勢不為零。當差動變壓器工作在理想情況下（忽略渦流損耗、磁滯損耗和分布電容等影響），它的等效電路如圖11—2所示。二、基本原理：差動變壓器的工作原理電磁互感原理。如果本實驗裝置要成為一個壓力計，則必須對電路進行標定，方法采用逼近法：輸入4kPa氣壓，調(diào)節(jié)Rw2（低限調(diào)節(jié)），(有意偏小)，當輸入16kPa氣壓，調(diào)節(jié)Rw1（高限調(diào)節(jié)）(有意偏小)；再調(diào)氣壓為4kPa，調(diào)節(jié)Rw2（低限調(diào)節(jié)），(有意偏小)，調(diào)氣壓為16kPa，調(diào)節(jié)Rw1（高限調(diào)節(jié)）(有意偏小)；這個過程反復(fù)調(diào)節(jié)直到逼近自己的要求(，)即可。合上主機箱上的氣源開關(guān)，啟動壓縮泵，逆時針旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子流量計下端調(diào)壓閥的旋鈕，此時可看到流量計中的滾珠在向上浮起懸于玻璃管中，同時觀察氣壓表和電壓表的變化。10V調(diào)節(jié)到177。四、實驗步驟：按9—2示意圖安裝傳感器、連接引壓管和電路：將壓力傳感器安裝在壓力傳感器實驗?zāi)０宓膫鞲衅髦Ъ苌希灰龎耗z管一端插入主機箱面板上的氣源的快速接口中（注意管子拆卸時請用雙指按住氣源快速接口邊緣往內(nèi)壓，則可輕松拉出），另一端口與壓力傳感器相連；壓力傳感器引線為4芯線(專用引線)，壓力傳感器的 1端接地，2端為輸出Vo＋，3端接電源＋4V，4端為輸出Vo－。圖9—1 壓阻式壓力傳感器壓力測量實驗原理三、需用器件與單元：主機箱中的氣壓表、氣源接口、電壓表、直流穩(wěn)壓電源177。二、基本原理：擴散硅壓阻式壓力傳感器的工作機理是半導(dǎo)體應(yīng)變片的壓阻效應(yīng)，在半導(dǎo)體受力變形時會暫時改變晶體結(jié)構(gòu)的對稱性，因而改變了半導(dǎo)體的導(dǎo)電機理，使得它的電阻率發(fā)生變化，這種物理現(xiàn)象稱之為半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng) 。拆除示波器的CH1通道，用示波器CH2(示波器設(shè)置：觸發(fā)源選擇內(nèi)觸發(fā)CH水平掃描速度TIME/DIV 在50mS～20mS范圍內(nèi)選擇、觸發(fā)方式選擇AUTO ；垂直顯示方式為顯示CH垂直輸入耦合方式選擇交流耦合AC、垂直顯示靈敏度VOLTS/～50mV范圍內(nèi)選擇)分別顯示觀察相敏檢波器的輸入Vi和輸出Vo及低通濾波器的輸出Vo波形。調(diào)整好有關(guān)部分，調(diào)整如下：（1）檢查接線無誤后，合上主機箱電源開關(guān)，用示波器監(jiān)測音頻振蕩器Lv的頻率和幅值，調(diào)節(jié)音頻振蕩器的頻率、幅度使Lv輸出1kHz左右，幅度調(diào)節(jié)到10Vpp （交流電橋的激勵電壓）。相敏檢波器電路調(diào)試完畢，關(guān)閉電源。2V～177。四、實驗步驟：相敏檢波器電路調(diào)試：正確選擇雙線（雙蹤）示波器的“觸發(fā)”方式及其它設(shè)置(提示：觸發(fā)源選擇內(nèi)觸發(fā)CH水平掃描速度TIME/DIV ～10181。圖8—1 應(yīng)變儀實驗原理方塊圖三、需用器件與單元：主機箱中的177。二、基本原理：圖8—1是應(yīng)變片測振動的實驗原理方塊圖。調(diào)節(jié)移相電位器，觀察相敏檢波器的輸入、輸出波形關(guān)系。關(guān)閉電源。2V檔。測試完畢關(guān)閉主電源。S范圍內(nèi)選擇、觸發(fā)方式選擇AUTO 。10V（步進可調(diào)）直流穩(wěn)壓電源、177。相敏檢波器具有鑒相特性，輸出波形V3的變化由檢波信號V1與參考電壓波形V2之間的相位決定。圖中，AC為交流參考電壓輸入端，DC為直流參考電壓輸入端，Vi端為檢波信號輸入端，Vo端為檢波輸出端。同理由IC2,R4,R5,Rw,C3構(gòu)成另一個一階移相器（滯后），在R5=R4條件下的特性為：KF2(jω)=Vo/V1=(1jωRwC3)/(1+jωRwC3) KF2(ω)=1ΦF2(ω)=л2tg1ωRwC3由此可見，根據(jù)幅頻特性公式，移相前后的信號幅值相等。計算這一溫度變化產(chǎn)生的相對誤差：實驗完畢，關(guān)閉電源。15V直流穩(wěn)壓電源、電壓表；應(yīng)變傳感器實驗?zāi)０?、托盤、砝碼、加熱器（在實驗?zāi)０迳?，已粘貼在應(yīng)變傳感器左下角底部）。因此當溫度變化時，在被測體受力狀態(tài)不變時，輸出會有變化。實驗完畢，關(guān)閉電源。4V檔。四、實驗步驟：按實驗一中的1和3步驟實驗。圖5—1 數(shù)字電子稱原理框圖三、需用器件與單元：主機箱中的177。實驗五 應(yīng)變片直流全橋的應(yīng)用—電子秤實驗一、實驗?zāi)康模毫私鈶?yīng)變直流全橋的應(yīng)用及電路的標定。15V直流穩(wěn)壓電源、電壓表；應(yīng)變式傳感器實驗?zāi)０?、托盤、砝碼。二、基本原理：如圖4 （a）、（b）、（c） （a）單臂 （b）半橋 （c）全橋圖4 應(yīng)變電橋（a）、Uo＝U①－U③＝〔(R1＋△R1)／(R1＋△R1＋R2)－R4／(R3＋R4)〕E＝〔（1＋△R1／R1）／（1＋△R1／R1＋R2／R2）－（R4／R3）／（1＋R4／R3）〕E設(shè)R1＝R2＝R3＝R4，且△R1／R1＜＜1。四、實驗步驟：實驗步驟與方法（除了按圖3—2示意接線外）參照實驗二，將實驗數(shù)據(jù)填入表3作出實驗曲線并進行靈敏度和非線性誤差計算。圖3—1應(yīng)變片全橋特性實驗接線示意圖三、需用器件和單元：主機箱中的177。應(yīng)變片全橋特性實驗原理如圖3—1所示。實驗完畢，關(guān)閉電源。四、實驗步驟：按實驗一（單臂電橋性能實驗）中的步驟1和步驟3實驗。圖2—1 應(yīng)變片半橋特性實驗原理圖三、需用器件與單元：主機箱中的177。二、基本原理：應(yīng)變片基本原理參閱實驗一。檢查接線無誤后合上主機箱電源開關(guān)，調(diào)節(jié)實驗?zāi)０迳系臉蚵菲胶怆娢黄鱎W1，使主機箱電壓表顯示為零；在傳感器的托盤上依次增加放置一只20g砝碼(盡量靠近托盤的中心點放置)，讀取相應(yīng)的數(shù)顯表電壓值，記下實驗數(shù)據(jù)填入表1。圖1—6差動放在器調(diào)零接線示意圖應(yīng)變片單臂電橋?qū)嶒灒宏P(guān)閉主機箱電源，按圖1—7示意圖接線，將177。圖1—4 傳感器托盤安裝示意圖測量應(yīng)變片的阻值：當傳感器的托盤上無重物時，分別測量應(yīng)變片RRRR4的阻值。實驗?zāi)０逯械腞1(傳感器的左下)、R2(傳感器的右下)、R3(傳感器的右上)、R4(傳感器的左上)為稱重傳感器上的應(yīng)變片輸出口；沒有文字標記的5個電阻符號是空的無實體，其中4個電阻符號組成電橋模型是為電路初學(xué)者組成電橋接線方便而設(shè)；RRR7是350Ω固定電阻，是為應(yīng)變片組成單臂電橋、雙臂電橋（半橋）而設(shè)的其它橋臂電阻。2V～177。4V。因此，為了得到較大的輸出電壓信號一般都采用雙臂或全橋工作。 為了將電阻應(yīng)變式傳感器的電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號，在應(yīng)用中一般采用電橋電路作為其測量電路。(b) 箔式應(yīng)變片圖1—1應(yīng)變片結(jié)構(gòu)圖金屬箔式應(yīng)變片就是通過光刻、腐蝕等工藝制成的應(yīng)變敏感元件，與絲式應(yīng)變片工作原理相同。箔式應(yīng)變片的基本結(jié)構(gòu)金屬箔式應(yīng)變片是在用苯酚、環(huán)氧樹脂等絕緣材料的基板上，的金屬絲或金屬箔制成，如圖1—1所示。 半導(dǎo)體材料的電阻應(yīng)變效應(yīng)主要體現(xiàn)為壓阻效應(yīng)，其靈敏度系數(shù)較大，一般在100到200左右。也就是說，同樣是拉伸變形，不同材質(zhì)的半導(dǎo)體將得到完全相反的電阻變化效果。 (2)、半導(dǎo)體的應(yīng)變靈敏度：主要取決于其壓阻效應(yīng)；dR/R≈dρ?ρ。 εL= μεr 由材料力學(xué)得：應(yīng)變片的電阻應(yīng)變效應(yīng)　　所謂電阻應(yīng)變效應(yīng)是指具有規(guī)則外形的金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外力作用下產(chǎn)生應(yīng)變而其電阻值也會產(chǎn)生相應(yīng)地改變，這一物理現(xiàn)象稱為“電阻應(yīng)變效應(yīng)”。二、基本原理：電阻應(yīng)變式傳感器是在彈性元件上通過特定工藝粘貼電阻應(yīng)變片來組成?！≡诟鼡Q接線時，應(yīng)斷開電源，只有在確保接線無誤后方可接通電源。嚴禁用酒精、有機溶劑或其它具有腐蝕性溶液擦洗主控箱的面板和實驗?zāi)０迕姘濉！　、恰≌駝釉床还ぷ?，檢查主控箱面板上的低頻振蕩器有無輸出(調(diào)節(jié)較大幅度后調(diào)節(jié)頻率)，如無輸出，更換信號板；如有輸出，更換振動源的振蕩線圈?！」收吓懦拧￠_機后數(shù)顯表都無顯示，應(yīng)查AC　220V電源有否接通；主控箱側(cè)面AC　220V 插座中的保險絲是否燒斷。合上氣源開關(guān)，氣泵有聲響，說明氣泵工作正常。2V檔；其余旋鈕都打到中間位置?！　?shù)據(jù)采集卡及處理軟件，另附。　　轉(zhuǎn)動源：手動控制0～2400轉(zhuǎn)／分；自動控制300～2200轉(zhuǎn)／分。2V～177。一、 實驗臺的組成YC3000型傳感器檢測技術(shù)實驗臺由主機箱、溫度源、轉(zhuǎn)動源、振動源、傳感器、相應(yīng)的實驗?zāi)０濉?shù)據(jù)采集卡及處理軟件、實驗桌等組成。YC3000型傳感器檢測技術(shù)實驗臺，主要用于各大專院校、中專及職業(yè)技術(shù)院校開設(shè)的“自動檢測技術(shù)” “傳感器原理與技術(shù)” “工業(yè)自動化控制” “非電量電測技術(shù)”等課程的教學(xué)實驗。如果實驗臺長期未通電使用，在實驗前先通電十分鐘預(yù)熱，再檢查按一次漏電保護按鈕是否有效。請勿將主機箱的177。如都正常，則更換溫度源。如都正常，則更換主機箱中主機電源。數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件使用方法另附說明。2V檔；其余旋鈕都打到中間位置。　　數(shù)據(jù)采集處理軟件，另附。4mm)、電容式位移傳感器(177。振動源（動態(tài)應(yīng)變振動梁與振動臺）：振動頻率3Hz～30Hz可調(diào)（諧振頻率9Hz～12 Hz左右）；轉(zhuǎn)動源：手動控制0轉(zhuǎn)/分～2400轉(zhuǎn)／分、自動控制300～2200轉(zhuǎn)／分。2V～177。YC－2000型傳感器檢測技術(shù)實驗臺說　　　明　　　書一、實驗臺的組成YC－2000型傳感器檢測技術(shù)實驗臺由主機箱、傳感器、實驗電路(實驗?zāi)０?、轉(zhuǎn)動源、振動源、溫度源、數(shù)據(jù)采集卡及處理軟件、實驗桌等組成。同類型傳感器實驗方法及接線方式都很類似。5V、＋5V、177。主機箱右側(cè)面裝有供電電源插板及漏電保護開關(guān)?！　鞲衅鳎夯拘陀胁綉?yīng)變片(350Ω)傳感器(秤重200g)、擴散硅壓力傳感器(20Kpa)、差動變壓器(177?！　≌{(diào)理電路(實驗?zāi)０?：基本型有電橋及調(diào)平衡網(wǎng)絡(luò)、差動放大器、電壓放大器、電荷放大器、電容變換器、電渦流變換器、光電變換器、溫度變換器、移相器、相敏檢波器、低通濾波器。三、使用方法開機前將電壓表顯示選擇旋鈕打到2V檔；電流表顯示選擇旋鈕打到200mA檔；步進可調(diào)直流穩(wěn)壓電源旋鈕打到177。合上調(diào)節(jié)儀(器)電源開關(guān)，設(shè)置調(diào)節(jié)儀(器)參數(shù)；調(diào)節(jié)儀(器)的PV窗顯示測量值；SV窗顯示設(shè)定值(具體內(nèi)容參見實驗)?！」收吓懦拧￠_機后數(shù)顯表都無顯示，應(yīng)查AC　220V電源有否接通；主機箱側(cè)面AC　220V 插座中的保險絲是否燒斷?！　、取囟仍床还ぷ鳎瑱z查溫度源電源開關(guān)有否打開；溫度源的保險絲是否燒斷；調(diào)節(jié)儀設(shè)置是否準確。請勿將主機箱的電源、信號源輸出端與地（⊥）短接，因短接時間長易造成電路故障。實驗完畢后，請將傳感器及附件放回原處。 YC－3000型傳感器檢測技術(shù)實驗臺 說　　明　　書YC3000型傳感器檢測技術(shù)實驗臺是本公司為適應(yīng)不同類別、不同層次的專業(yè)需要，在2000系列傳感器檢測技術(shù)實驗臺的基礎(chǔ)上，增加了一些光電傳感器而最新推出的模塊化的新產(chǎn)品。希望通過實驗幫助廣大學(xué)生加強對書本知識的理解，并在實驗的進行過程中通過信號的拾取、轉(zhuǎn)換、分析、掌握作為一個