*实验九电容传感器的振动实验一、实验目的了解电容式传感器的动态特性。二、实验所用单元电容式传感器、电容式传感器转换电路板、直流稳压电源、低频振荡器、振动台、示波器。三、实验原理及电路将电容式传感器与振动台相连，在振动台的带动下，可以观察电容式传感器动态特性，电路图如图9-1。yFo电容转示波器换电路CX2U图9-1电容式传感器振动实验电路图四、实验步骤1、固定好振动台，将电容式传感器置于振动台上，将振动连接杆与电容式传感器的测杆适度旋紧。2、按照图9-1接线，将转换电路输出与示波器探头相连，低频振荡器输出接振动台小板上的振荡线圈。3、接通电源，调节低频振荡器的振幅与频率以及示波器的量程，观察输出波形。16PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn
16 实验九 电容传感器的振动实验 * 一、实验目的 了解电容式传感器的动态特性。 二、实验所用单元 电容式传感器、电容式传感器转换电路板、直流稳压电源、低频振荡器、 振动台、示波器。 三、实验原理及电路 将电容式传感器与振动台相连，在振动台的带动下，可以观察电容式传 感器动态特性，电路图如图 9-1。 示波器 电容转 换电路 C0 Cx2 Cx1 图 9-1 电容式传感器振动实验电路图 四、实验步骤 1、固定好振动台，将电容式传感器置于振动台上，将振动连接杆与电 容式传感器的测杆适度旋紧。 2、按照图 9-1 接线，将转换电路输出与示波器探头相连，低频振荡器 输出接振动台小板上的振荡线圈。 3、接通电源，调节低频振荡器的振幅与频率以及示波器的量程，观察 输出波形。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
实验十电容传感器的电子秤实验*一、实验目的1、进一步掌握电容式传感器的特性。2、了解电容式传感器在称重仪器中的应用。二、实验所用单元电容式传感器、电容式传感器转换电路板、差动放大器板、直流稳压电源、数字电压表、振动台、码。三、实验原理及电路由于电容式传感器的输出与位移成正比，利用弹性材料的特性，可以使电容式传感器输出与质量成线性关系，由此可以进行质量的测量。在本实验中可以利用振动台的振动梁作为弹性部件。四、实验步骤1、根据实验七及实验八的实验内容设计电子秤实验的实验装置。2、调节差动放大器的零点与增益，调节该电子秤实验装置的零点与量程，注意确定量程时不要超出电容式传感器的线性范围，并使码质量与输出电压在数值上有直观的联系。3、根据所确定量程，逐次增加码的质量，将质量与输出电压记入下表。表10-10M(g)0Uo(mV)三、实验报告根据表6-1中的实验数据，计算该电子秤装置的精度。17PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn
17 实验十 电容传感器的电子秤实验 * 一、实验目的 1、进一步掌握电容式传感器的特性。 2、了解电容式传感器在称重仪器中的应用。 二、实验所用单元 电容式传感器、电容式传感器转换电路板、差动放大器板、直流稳压电 源、数字电压表、振动台、砝码。 三、实验原理及电路 由于电容式传感器的输出与位移成正比，利用弹性材料的特性，可以使 电容式传感器输出与质量成线性关系，由此可以进行质量的测量。在本实验 中可以利用振动台的振动梁作为弹性部件。 四、实验步骤 1、根据实验七及实验八的实验内容设计电子秤实验的实验装置。 2、调节差动放大器的零点与增益，调节该电子秤实验装置的零点与量 程，注意确定量程时不要超出电容式传感器的线性范围，并使砝码质量与输 出电压在数值上有直观的联系。 3、根据所确定量程，逐次增加砝码的质量，将质量与输出电压记入下 表。 表 10-1 M(g) 0 UO(mV) 0 三、实验报告 根据表 6-1 中的实验数据，计算该电子秤装置的精度。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
实验十一差动变压器的特性实验一、实验目的1、了解差动变压器的基本结构。2、掌握差动变压器及整流电路的工作原理。3、掌握差动变压器的调试方法。二、实验所用单元电感式传感器、电感式传感器转换电路板、差动放大器板、直流稳压电源、数字电压表、位移台架。三、实验原理及电路1、差动变压器由一个初级线圈和两个次级线圈及一个铁芯组成，当铁芯移动时，由于初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化使次级线圈的感应电势产生变化，一个次级线圈的感应电势增加，另一个则减少，将两个次级线圈反向串接，就可以引出差值输出，其输出电势反映出铁芯的位移量。2、差动变压器实验电路图如图11-1所示。UR1R3MOUTN2AoR1D1KHzF0~5VRP1AVp-pHNiR2VBoR4N3NUR2图11-1差动变压器实验电路图传感器的两个次级线圈(N2、N3)电压分别经UR1、UR2两组桥式整流电路变换为直流电压，然后相减，经过差动放大器放大后，由电压表显示出来。R1、R2为两桥臂电阻，RP1为调零电位器，R3、R4、C1组成滤波电路，Rs为负载电阻，采用这种差动整流电路可以减少零点残余电压。18PDF文件使用”pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn
18 实验十一 差动变压器的特性实验 一、实验目的 1、了解差动变压器的基本结构。 2、掌握差动变压器及整流电路的工作原理。 3、掌握差动变压器的调试方法。 二、实验所用单元 电感式传感器、电感式传感器转换电路板、差动放大器板、直流稳压电 源、数字电压表、位移台架。 三、实验原理及电路 1、差动变压器由一个初级线圈和两个次级线圈及一个铁芯组成，当铁 芯移动时，由于初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化使次级线圈的感应 电势产生变化，一个次级线圈的感应电势增加，另一个则减少，将两个次级 线圈反向串接，就可以引出差值输出，其输出电势反映出铁芯的位移量。 2、差动变压器实验电路图如图 11-1 所示。 R4 R2 RP1 R1 R3 C1 R5 OUT + - N M UR1 UR2 L D H F A B N1 N2 N3 C I 1KHz 0～5V Vp-p V 图 11-1 差动变压器实验电路图 传感器的两个次级线圈(N2、N3)电压分别经 UR1、UR2 两组桥式整流电 路变换为直流电压，然后相减，经过差动放大器放大后，由电压表显示出来。 R1、R2为两桥臂电阻，RP1为调零电位器，R3、R4、C1组成滤波电路，R5为 负载电阻，采用这种差动整流电路可以减少零点残余电压。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
四、实验步骤1、固定好位移台架，将电感式传感器置于位移台架上。调节测微器使其指示12mm左右，将测微器装入台架上部的开口处，再将测微器的测杆与电感式传感器的可动铁芯旋紧。然后调节两个滚花螺母，使铁芯离开底面10mm，注意要使铁芯能在传感器中轻松滑动，再将两个滚花螺母旋紧。2、差动放大器调零（参见实验一）。3、按图11-1将信号源的两输出端A、B接到传感器的初级线圈N1上，传感器次级线圈N2、N3分别接到转换电路板的C、D与H、I上，并将F与L用导线连接，将差动放大器与数学电压表连接好。这样构成差动变压器实验电路。4、接通电源，调节信号源输出幅度电位器RP2到较大位置，平衡电位器RP1处于中间位置，调节测微器使输出电压接近零，然后上移或下移测微器1mm，调节差动放大器增益使输出电压的值为300mV左右，再回调测微器使输出电压为0mV。此为系统零位，分别上旋和下旋测微器，每次0.5mm，上下各2.5mm，将位移量X和对应的输出电压Uo记入下表。表11-10X(mm)0Uo(mV)五、实验报告1、根据表11-1，画出输入/输出特性曲线，并且计算灵敏度和非线性误差。2、分析为什么采用差动整流电路可以减少零点残余电压？实验十二自感式差动变压器的特性实验一、实验目的1、了解自感式差动变压器的基本结构。2、掌握自感式差动变压器及整流电路的工作原理。3、掌握自感式差动变压器的调试方法。19PDF文件使用pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn
19 四、实验步骤 1、固定好位移台架，将电感式传感器置于位移台架上。调节测微器使 其指示 12mm 左右，将测微器装入台架上部的开口处，再将测微器的测杆与 电感式传感器的可动铁芯旋紧。然后调节两个滚花螺母，使铁芯离开底面 10mm，注意要使铁芯能在传感器中轻松滑动，再将两个滚花螺母旋紧。 2、差动放大器调零（参见实验一）。 3、按图 11-1 将信号源的两输出端 A、B 接到传感器的初级线圈 N1上， 传感器次级线圈 N2、N3分别接到转换电路板的 C、D 与 H、I 上，并将 F 与 L 用导线连接，将差动放大器与数字电压表连接好。这样构成差动变压器实 验电路。 4、接通电源，调节信号源输出幅度电位器 RP2 到较大位置，平衡电位 器 RP1处于中间位置，调节测微器使输出电压接近零，然后上移或下移测微 器 1mm，调节差动放大器增益使输出电压的值为 300mV 左右，再回调测微 器使输出电压为 0mV。此为系统零位，分别上旋和下旋测微器，每次 0.5mm， 上下各 2.5mm，将位移量 X 和对应的输出电压 UO记入下表。 表 11-1 X(mm) 0 UO(mV) 0 五、实验报告 1、根据表 11-1，画出输入/输出特性曲线，并且计算灵敏度和非线性误 差。 2、分析为什么采用差动整流电路可以减少零点残余电压？ 实验十二 自感式差动变压器的特性实验 一、实验目的 1、了解自感式差动变压器的基本结构。 2、掌握自感式差动变压器及整流电路的工作原理。 3、掌握自感式差动变压器的调试方法。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
二、实验所用单元电感式传感器、电感式传感器转换电路板、差动放大器板、直流稳压电源、数字电压表、位移台架。三、实验原理及电路自感式差动变压器电路图如图12-1所示。MR3EOUTJRN2((Z2)D2/YAoRP1D3X1KHzN30~5V((Z3)R2VVp-pAR4KBoGN图12-1自感式差动变压器实验电路图传感器的两个次级线圈(N2、N3)作为交流电桥的两个桥臂，R1、R2为另外两个桥臂，D1、D2、D3、D4组成相敏整流器，A、B之间输入交流电压，M、N之间输出脉动直流电压，经R3、R4、C滤波后输出直流电压。四、实验步骤1、按实验十一的步骤1和2进行操作。2、按图12-1将信号源的A端接至次级线圈N2、N3的中间连线点，B端接至L，N2上端接E点，N3下端接G点，B与L、J与M、K与N连接差动放大器与电压表接线不变，这样构成自感式差动变压器实验电路。3、按实验十一的步骤4进行实验，将实验结果记入下表。表 12-1x(mm)00Uo(mV)20PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn
20 二、实验所用单元 电感式传感器、电感式传感器转换电路板、差动放大器板、直流稳压电 源、数字电压表、位移台架。 三、实验原理及电路 自感式差动变压器电路图如图 12-1 所示。 R2 RP1 R1 N M 1KHz 0～5V Vp-p N3 (Z3) N2 (Z2) D1 D2 D3 D4 A B G E L K J R4 R3 C1 R5 OUT + - V 图 12-1 自感式差动变压器实验电路图 传感器的两个次级线圈(N2、N3)作为交流电桥的两个桥臂，R1、R2为另 外两个桥臂，D1、D2、D3、D4组成相敏整流器，A、B 之间输入交流电压， M、N 之间输出脉动直流电压，经 R3、R4、C1 滤波后输出直流电压。 四、实验步骤 1、按实验十一的步骤 1 和 2 进行操作。 2、按图 12-1 将信号源的 A 端接至次级线圈 N2、N3 的中间连线点，B 端接至 L，N2上端接 E 点，N3下端接 G 点，B 与 L、J 与 M、K 与 N 连接， 差动放大器与电压表接线不变，这样构成自感式差动变压器实验电路。 3、按实验十一的步骤 4 进行实验，将实验结果记入下表。 表 12-1 X(mm) 0 UO(mV) 0 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn