【文章內(nèi)容簡介】 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有：（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(bǔ)償電路。三、需用器件與單元：音頻振蕩器、測微頭、電橋、示波器、差動變壓器、差動放大器、振動平臺、主、副電源。四、旋鈕初始位置：音頻振蕩器4KHz~8 KHz之間，雙蹤示波器第一通道靈敏度500mv/div，第二通道靈敏度1V/div，觸發(fā)選擇打到第一通道，差動放大器的增益旋到最大。五、實(shí)驗步驟：按圖17接線，音頻振蕩器必須LV插口輸出，WWC、r，為電橋單元中調(diào)平衡網(wǎng)絡(luò)。 開啟主、副電源，利用示波器，調(diào)整音頻振蕩器幅度鈕使示波器一通道顯示為2V峰峰值。調(diào)節(jié)音頻振蕩器頻率，使示波器二通道波形不失真。調(diào)整測微頭，使差動放大器輸出電壓最小。依次調(diào)整WW2，使輸出電壓進(jìn)一步減小，必要時重新調(diào)節(jié)測微頭，盡量使輸出電壓最小。將二通道的靈敏度提高，觀察零點(diǎn)殘余電壓的波形，注意與激勵電壓波形相比較。經(jīng)過補(bǔ)償后的殘余電壓波形為 正弦 波形。將經(jīng)過補(bǔ)償后的殘余電壓與實(shí)驗十未經(jīng)補(bǔ)償殘余電壓相比較。實(shí)驗完畢后，關(guān)閉主、副電源。注意事項：由于該補(bǔ)償線路要求差動變壓器的輸出必須懸浮。因此次級輸出波形難以用一般示波器來看，要用差動放大器使雙端輸出轉(zhuǎn)換為單端輸出。音頻信號必須從LV端插口引出。六、思考題：答：本實(shí)驗可把電橋平衡網(wǎng)絡(luò)搬到次級線圈上進(jìn)行零點(diǎn)殘余電壓補(bǔ)償。實(shí)驗十三 差動變壓器（互感式）的標(biāo)定一、實(shí)驗?zāi)康模毫私獠顒幼儔浩鳒y量系統(tǒng)的組成和標(biāo)定方法。二、需用器件與單元：音頻振蕩器、差動放大器、差動變壓器、移相器、相敏檢波器、低通濾波器、測微頭、電橋、 電壓/頻率表、示波器、主、副電源。三、旋鈕初始位置：音頻振蕩器4KHz ~ 8KHz，差動放大器的增益打到最大， 電壓/頻率表置2V檔，主、副電源關(guān)閉。四、實(shí)驗步驟：按圖19接好線路。裝上測微頭，上下調(diào)整使差動變壓器鐵芯處于線圈中段位置。開啟主、副電源，利用示波器，調(diào)整音頻振蕩器幅度旋鈕，使激勵電壓峰峰值為2V。利用示波器和電壓表，調(diào)整各調(diào)零及平衡電位器，使電壓表指示為零。給梁一個較大的位移，調(diào)整移相器，使電壓表指示為最大，同時可用示波器觀察相敏檢波器的輸出波形。旋轉(zhuǎn)測微頭，填入下表，作出VX曲線，并求出靈敏度。X（mm）V（mV）實(shí)驗十九 電渦流式傳感器的靜態(tài)標(biāo)定一、實(shí)驗?zāi)康模毫私鉁u流式傳感器的原理及工作性能。調(diào)節(jié)傳感器的高度，使其與被測鐵片接觸，從此開始讀數(shù)，記下示波器及電壓表的數(shù)值，填入下表：X(mm)Vpp(v)0V(v)0，到線性嚴(yán)重變壞為止。根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上畫出VX曲線，指出大致的線性范圍，求出系統(tǒng)靈敏度。（最好能用誤差理論的方法求出線性范圍內(nèi)的線性度、靈敏度）?？梢?，渦流傳感器最大的特點(diǎn)是 靈敏度高 ，傳感器與被測體間有一個最佳初始工作點(diǎn)。這里采用的變換電路是一種 交直流轉(zhuǎn)換的放大電路 。實(shí)驗完畢關(guān)閉主、副電源。注意事項：被測體與渦流傳感器測試探頭平面盡量平行，并將探頭盡量對準(zhǔn)被測體中間，以減少渦流損失。實(shí)驗二十三 霍爾傳感器的直流激勵特性一、實(shí)驗?zāi)康模毫私饣魻柺絺鞲衅鞯脑砼c特性。二、基本原理：霍爾式傳感器是由兩個環(huán)形磁鋼組成梯度磁場和位于梯度磁場中的霍爾元件組成。當(dāng)霍爾元件通過恒定電流時，霍爾元件在梯度磁場中上、下移動，輸出的霍爾電勢V取決于其在磁場中的位移量X，所以測得霍爾電勢的大小便可獲知霍爾元件的靜位移。三、旋鈕初始位置：差動放大器增益旋鈕打到最小，電壓表置20V檔，直流穩(wěn)壓電源置2V檔，主、副電源關(guān)閉。四、實(shí)驗步驟： 了解霍爾式傳感器的結(jié)構(gòu)及實(shí)驗儀上的安裝位置，熟悉實(shí)驗面板上霍爾片的符號?；魻柶惭b在實(shí)驗儀的振動圓盤上，兩個半圓永久磁鋼固定在實(shí)驗儀的頂板上，二者組合成霍爾傳感器。 開啟主、副電源將差動放大器調(diào)零后，增益最小，關(guān)閉主電源，根據(jù)圖30接線，Wr為電橋單元的直流電橋平衡網(wǎng)絡(luò)。裝好測微頭，調(diào)節(jié)測微頭與振動臺吸合并使霍爾片置于半圓磁鋼上下正中位置。開啟主、副電源，調(diào)整W1使電壓表指示為零。上下旋動測微頭，記下電壓表的讀數(shù)，將讀數(shù)填入下表： X(mm)V(v)作出VX曲線，指出線性范圍，求出靈敏度，關(guān)閉主、副電源?？梢?，本實(shí)驗測出的實(shí)際上是磁場情況，磁場分布為梯度磁場，位移測量的線性度，靈敏度與磁場分布有很大關(guān)系。實(shí)驗完畢后關(guān)閉主、副電源，各旋鈕置初始位置。注意事項：由于磁路系統(tǒng)的氣隙較大，應(yīng)使霍爾片盡量靠近極靴，以提高靈敏度。一旦調(diào)整好后，測量過程中不能移動磁路系統(tǒng)。激勵電壓不能超過2V，以免損壞霍爾片。 實(shí)驗二十五 霍爾式傳感器的交流激勵特性一、實(shí)驗?zāi)康模毫私饨涣骷罨魻柶奶匦?。二、所需單元及部件：磁路系統(tǒng)、音頻振蕩、差動放大器、測微頭、電橋、移相器、相敏檢波器、低通濾波器、主副電源、 電壓/頻率表、示波器及振動平臺。三、旋鈕初始位置：音頻振蕩器1KHZ，放大器增益最大，主、副電源關(guān)閉。四、實(shí)驗步驟：開啟主、副電源將差放調(diào)零，關(guān)閉主、副電源。調(diào)節(jié)測微頭脫離振動平臺并遠(yuǎn)離振動臺。按圖32接線。開啟主、副電源，將音頻振蕩器的輸出幅度調(diào)到5V值，差動增益值最小。根據(jù)實(shí)驗七（3）的方法利用示波器和 電壓/頻率表（ 電壓/頻率表置20V檔）。按照實(shí)驗十一的方法調(diào)整好WW2及移相器。再轉(zhuǎn)動測微頭，使振動臺吸合并繼續(xù)調(diào)節(jié)測微頭使 電壓/頻率表顯示零。旋動測微頭，：X(mm)V(v)X(mm)V(v)找出線性范圍，計算靈敏度。注意事項：交流激勵信號必須從電壓輸出端0或LV輸出，幅度應(yīng)限制在峰峰值5V 以下，以免霍爾片產(chǎn)生自熱現(xiàn)象。實(shí)驗二十六 霍爾式傳感器的應(yīng)用 ——振幅測量之四一、實(shí)驗?zāi)康模毫私饣魻柺絺鞲衅髟谡駝訙y量中的應(yīng)用。二、需用器件與單元：霍爾片、磁路系統(tǒng)、差動放大器、電橋、移相器、相敏檢波器、低通濾波、低頻振蕩器、音頻振蕩器、振動平臺、主、副電源、激振線圈、雙線示波器。三、旋鈕初始位置：差動放大器增益旋到最大，音頻振蕩器1KHZ。四、實(shí)驗步驟：開啟主、副電源，差動放大器輸入短接并接地，調(diào)零后，關(guān)閉主、副電源。 根據(jù)電路圖34結(jié)構(gòu)，將霍爾式傳感器，電橋平衡網(wǎng)絡(luò)，差動放大器，電壓表 連接起來，組成一測量線路（電壓表應(yīng)置于20V檔，基本保持實(shí)驗25電路），并將差放增益置最小。 開啟主、副電源，轉(zhuǎn)動測微頭，將振動平臺中間的磁鐵與測微頭分離并遠(yuǎn)離，使梁振動時不至于再被吸?。ㄟ@時振動臺處于自由靜止?fàn)顟B(tài)）。調(diào)整電橋平衡電位器W1和W2，使 電壓/頻率表指示為零。去除差動放大器現(xiàn)有電壓表的連線，將差動放大器的輸出與示波器相連，將 電壓/頻率表置2KHZ檔，并將低頻振蕩器的輸出端與激振線圈相連后再用頻率表監(jiān)測頻率。低頻振蕩器的幅度旋鈕固定至某一位置，調(diào)節(jié)低頻振蕩頻率（頻率表監(jiān)測頻率），用示波器讀出低通濾波器輸出的峰峰值填入下表：f(HZ)