THSRZ-2传感器系统综合实验装置
1．安装好差动变压器，利用示波器观测并调整信号源“Us10”输出为4KHz ，2V峰－峰值；按图13-1接线。
2．实验模块R1、C1、RW1、RW2为电桥单元中调平衡网络。 3．用示波器监测放大器输出；
4．调整测微头，使放大器输出信号最小。
5．依次调整RW1、RW2，使示波器显示的电压输出波形幅值降至最小。 6．此时示波器显示即为零点残余电压的波形。
7．记下差动变压器的零点残余电压值峰－峰值（Vp-p）。（注：这时的零点残余电压经放大后的零点残余电压＝V零点 p-p×K，K为放大倍数）。
8．可以看出，经过补偿后的残余电压的波形是一不规则波形，这说明波形中有高频成分存在。
0
图13-1 差动变压器零点残余电压补偿接线原理图
9．实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备。 五、实验报告
分析经过补偿的零点残余电压波形。
六、注意事项
实验过程中加在差动变压器原边的音频信号幅值不能过大，以免烧毁差动变压器传感器。
21
天煌科技 天煌教仪
THSRZ-2传感器系统综合实验装置
实验十四 激励频率对差动变压器特性的影响实验
一、实验目的：
了解初级线圈激励频率对差动变压器输出性能的影响 二、实验仪器：
同差动变压器性能测试实验 三、实验原理：
差动变压器输出电压的有效值可以近似表示为：
Uo??(M1?M2)?UiRp??Lp222 （14-1）
式14-1中Lp、Rp为初级线圈的电感和损耗电阻，Ui、ω为激励信号的电压和频率，M1、 M2为初级与两次级线圈的互感系数，由关系式可以看出，当初级线圈激励频率太低时，RP2＞ ωLP，则输出电Uo受频率变动影响较大，且灵敏度较低，只有当ωLP＞＞RP时输出Uo与 ω无关，当然ω过高会使线圈寄生电容增大，影响系统的稳定性。 四、实验内容与步骤
1．按照差动变压器性能测试实验安装传感器和接线。开启实验台电源。 2．选择信号源Us10输出频率为1KHz，Vp-p=2V。（用示波器监测）。
3．用示波器观察Uo输出波形，移动铁芯至中间位置即输出信号最小时的位置。固定测微头。
4．旋动测微头，向左（或右）旋到离中心位置1mm处，使Uo有较大的输出。
5．分别改变激励频率从1KHZ―9KHZ，幅值不变，频率由频率/转速表监测。将测试结果记入下表。 F(Hz) V0(V) 1KHz 2 KHz 3 KHz 4 KHz 5 KHz 6 KHz 7 KHz 8 KHz 9 KHz 0
2
2
2
2
2
6．实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备。 五、实验报告
根据实验数据作出幅频特性曲线。
六、注意事项
实验过程中加在差动变压器原边的音频信号幅值不能过大，以免烧毁差动变压器传感器。
实验十五 差动变压器测试系统的标定
一、实验目的：
了解差动变压器测量系统的组成和标定方法 二、实验仪器：
22
天煌科技 天煌教仪
THSRZ-2传感器系统综合实验装置
信号源、差动变压器模块、相敏检波模块、直流稳压电源、数显单元 三、实验原理：
同实验十二 四、实验内容与步骤
1、将差动变压器安装在差动变压器实验模块上，并按下图连连线。
图15-1 差动变压器系统标定接线图
2、检查连线无误后，打开实验台电源，调节音频信号源输出频率，使次级线圈波形不失真，用手将中间铁芯移至最左端，然后调节移相器，使移相器的输入输出波形正好是同相或反相时，将铁心重新安装到位移装置上，用测微仪将铁芯置于线圈中部，用示波器观察差分放大器输出最小，调节电桥Rw1、Rw2电位器使系统输出电压为零。
3、用测微仪分别带动铁芯向左和向右移动5mm，每位移0.5mm记录一电压值并填入下表： 位移mm 电压V 4．实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备。
五、实验报告
作出V-X曲线，求出灵敏度S=△V/△X，指出线性工作范围。
六、注意事项
实验过程中加在差动变压器原边的音频信号幅值不能过大，以免烧毁差动变压器传感器。
实验十六 差动变压器的应用——振动测量实验
一、实验目的：
了解差动变压器测量振动的方法。 二、实验仪器：
振荡器、差动变压器模块、相敏检波模块、频率/转速表、振动源、直流稳压电源、示波器 三、实验原理：
利用差动变压器的静态位移特性测量动态参数 四、实验内容与步骤
1．将差动变压器按图15-1安装在振动源单元上。
23
天煌科技 天煌教仪
THSRZ-2传感器系统综合实验装置
图15-1
2．合上实验台电源开关，用示波器观察信号源音频振荡器“Us10”输出，使其输出频率为4kHz，Vp-p=2V正弦信号。
3．将差动变压器的输出线连接到差动变压器模块上，并按差动变压器系统定标实验接线。检查接线无误后，打开固定稳压电源开关。
4．用示波器观察差分放大器输出，调整传感器连接支架高度，使示波器显示的波形幅值最小。仔细调节差动变压器使差动变压器铁芯能在差动变压器内自由滑动，用“紧定旋钮”固定。
5．用手按压振动平台，使差动变压器产生一个较大的位移，调节移相器使移相器输入输出波形正好同相或者反相，仔细调节RW1和RW2使低通滤波器输出波形幅值更小，基本为零点。
6．振动源“低频输入”接振荡器低频输出“Us2”，调节低频输出幅度旋钮和频率旋钮，使7．保持低频振荡器的幅度不变，改变振荡频率，用示波器测量输出波形Vp-p，记下实验数据，填入下表15－1
表15－1
f(Hz) Vp-p(V) 五、实验报告
1．根据实验结果作出梁的振幅――频率特性曲线，指出自振频率的大致值，并与用应变片测出的结果相比较。
2．保持低频振荡器频率不变，改变振荡幅度，同样实验可得到振幅与电压峰峰值Up-p曲线（定性）。 六、注意事项
1、低频激振电压幅值不要过大，以免梁在共振频率附近振幅过大。
2、实验过程中加在差动变压器原边的音频信号幅值不能过大，以免烧毁差动变压器传感器
24
天煌科技 天煌教仪
0
振动平台振荡较为明显。用示波器观察低通滤波器的Uo的波形。
THSRZ-2传感器系统综合实验装置
实验十七 差动变压器传感器的应用——电子称实验
一、实验目的：
了解差动变压器传感器的应用 二、实验仪器：
差动变压器、差动变压器实验模块、相敏检波模块、电压表、振动平台、砝码、示波器 三、实验原理：
利用差动变压器传感器的静态位移特性和双平衡梁可以用来组成简易电子称系统 四、实验内容与步骤
1、按差动变压器振动测量实验安装传感器和接线接线，在双平衡梁处于自由状态时，将系统输出电压调节为零，低通滤波器输出接电压表20V档。
2、将砝码逐个放上振动平台，（放在振动平台的边缘，第二个砝码叠在第一个砝码之上，以免振动平台和传感器上的磁钢影响实验）
3、直至将所有砝码放到振动平台上，将砝码重量与输出电压值记入下表： W(g) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 V0(V) 五、实验报告：
根据实验记录的数据，作出W- V0曲线，并在取走砝码后在平台放一不知重量之物品，根据曲线坐标值大致求出此物重量。 六、注意事项：
由于悬臂梁的机械弹性滞后，此电子秤的线性和重复性不一定太好
实验十八 差动电感式传感器位移特性实验
一、实验目的：
了解差动电感式传感器的原理 比较和差动变压器传感器的不同 二、实验仪器：
差动变压器、信号源、相敏检波模块、差动变压器实验模块、电压表、示波器、测微仪 三、实验原理：
差动动螺管式电感传感器由电感线圈的二个次级线圈反相串接而成，工作在自感基础上，由于衔铁在线圈中位置的变化使二个线圈的电感量发生变化，包括两个线圈在内组成的电桥电路的输出电压信号因而发生相应变化。 四、实验内容与步骤
1、按差动变压器性能实验将差动变压器安装在差动变压器实验模块上，将传感器引线插入实验模块插座中。
25
天煌科技 天煌教仪