中(1)、(2)、(3)、(4)为模块中的实验插座。
3、将测微头旋至10mm处，活动杆与传感器相吸合，调整测微头的左右位置，使示波器第二通道显示的波形值Vp-p为最小，并将测量支架顶部的镙钉拧紧，这时可以进行位移性能实验，假设其中一个方向为正位移，则另一方向为负位移。从Vp-p 最小处开始旋动测微头，每隔0.2mm从示波器上读出电压Vp-p值并填入表(3-1)， 再从Vp-p最小处反向旋转测微头，重复实验过程。在实验过程中，注意左、右位移时，初、次级波形的相位关系。
表(3-1)差动变压器位移ΔX值与输出电压Vp-p数据表
4、实验过程中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。根据表3-1画出Vp-p—X曲线（注意：X-与X+时的Vp-p相位），分析量程为±1mm、±3mm时的灵敏度和非线性误差。 五、思考题：
1、差动变压器的零点残余电压能彻底消除吗？ 2、试分析差动变压器与一般电源变压器的异同？
实验十一 激励频率对差动变压器特性的影响
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、基本原理：差动变压器输出电压的有效值可以近似用关系式：表示，
式中Lp、Rp为初级线圈电感和损耗电阻，Ui、ω为激励电压和频率，M1、M2为初级与两次级间互感系数，由关系式可以看出，当初级线圈激励频率太低时，若Rp2>>ω2L2P，则输出电压U0受频率变动影响较大，且灵敏度较低，只有当ω2L2P>> Rp2时输出U0与ω无关，当然ω过高会使线圈寄生电容增大，对性能稳定不利。
三、需用器件与单元：与实验十相同。 四、实验步骤：
1、差动变压器安装及接线参考实验十。
2、选择音频信号输出频率为1KHz，幅度调节在2~5Vp-p内，从LV端输出，移动传感器铁芯至中间位置（即输出信号最小时的位置）。
3、旋动测微头，每间隔0.2mm在示波器第二通道上读取信号电压的Vp-p值，填入表（3-2）。
4、保持输入信号幅度不变，分别改变激励频率为3KHz、5KHz、7KHz、9KHz重复实
验步骤③，将结果记入表（3-2）
表3-2：不同激励频率时输出电压(峰-峰值)与位移X的关系。
作出每一频率时的Vp-p-X曲线，并计算其灵敏度S，并作出灵敏度与不同激励频率的关系曲线。
实验十二 差动变压器零点残余电压补偿实验
一、实验目的：了解差动变压器零点残余电压的补偿方法。
二、基本原理：由于受到差动变压器二只次级线圈的等效参数不对称、线圈的排列不均匀、不一致、铁芯B-H特性的非线性等因素的影响，因此在铁芯处于差动变压器线圈中间位置时，实际输出电压并不为零。这个电压称为零点残余电压。 三、需用器件与单元：音频振荡器、测微头、差动变压器、差动变压器 实验模板、示波器。 四、实验步骤：
1、按图3-1安装好差动变压器并按图3-3接线，音频信号源从Lv插口输出，实验模板R1、C1、Rw1、Rw2为电桥平衡网络。
2、利用示波器调整音频振荡器输出幅度为2V~5V峰-峰值，频率为4-5KHz之间。 3、调整测微头，使差动放大器输出电压最小。 4、依次调整Rw1、Rw2，使输出电压降至最小。
5、将第二通道的灵敏度提高，观察零点残余电压的波形，注意与第一通道激励电压相比较。
6、从示波器上观察并记录下，差动变压器的零点残余电压值。(注：这时的零点残余电压是经放大后的零点残余电压)。
7、拆去R1、C1与电路的联线观察并记录下示波器的信号值，比较一下与上述（6）的结果有什么不同？ 五、思考题：
1、请分析经过补偿后的零点残余电压波形。
2、本实验也可用图3-4所示线路，请分析原理。
实验十三 差动变压器的应用—振动测量实验 （建议先做P65、P66的两项附加实验）
一、实验目的：了解差动变压器测量振动的方法。 二、基本原理：与测量位移的原理相同。
三、需用器件与单元：音频振荡器、低频振荡器、差动变压器实验模板、移相/相敏检波/滤波模板、数显单元、示波器、直流稳压电源，振动源(2000型)或振动测量控制仪（9000型）。
四、实验步骤：
1、将差动变压器按图3-5安装在振动台上，并用手按压振动台，不能使差动变压器的活动杆有卡死的现象，否则必须调整安装位置。
2、按图3-6接线，并按以下步骤操作：(1)检查接线无误后，合上主控箱电源开关，用示波器观察音频振荡器Lv端的Vp-p值，调整音频振荡器幅度旋钮使Vp-p=4V,频率调整在5KHz。(2)用示波器观察相敏检波器的输出，调整传感器连接支架高度，使示波器显示的波形幅值为最小。(3)仔细调节Rw1和Rw2使示波器(相敏检波输出)显示的波形幅值更小，基本为零。(4)用手按住振动平台(让传感器产生一个大位移)仔细调节移相器和相敏检波器的旋钮，使示波器显示的波形为一个接近全波的整流波形。(5)松手后，整流波形消失变为一条接近零点的直线(否则再调节Rw1和Rw2)。将低频振荡器信号接入振动源的输入端，调节振动幅度旋钮和频率旋钮，使振动平台振动较为明显，用示波器观察放大器、相敏检波器及
低通滤波器的输出端波形。
3、保持低频振荡器的幅度不变，改变振荡频率（3Hz~20Hz），用示波器观察低 通滤波器的输出，读出峰-峰电压值，记下实验数据，填入表（3-3)。 表3-3 F(Hz) Vp-p(V)
4、根据实验结果作出振动梁的幅频特性曲线，指出梁的自振频率范围值，并与实验九用应变片测出的结果相比较。
5、保持低频振荡器频率不变，改变振荡幅度，可得到梁的振动振幅值大小。 注意事项：低频激振电压幅值不要过大，以免梁在自振频率附近振幅过大。 五、思考题：
1、利用差动变压器测量振动，在应用上有些什么限制？ 2、如需确定梁的振动位移量（△y），还要增加哪一项实验？参考图3-6，接入 数显电压表，完成该项实验。
3、用差动变压器测量较高频率的振幅，例如1KHz的振动幅度，可以吗？差动 变压器测量频率的上限受到什么影响？
实验十四 电容式传感器的位移实验
一、实验目的：了解电容式传感器的结构及其特点。
二、基本原理：利用平板电容C=εA/d的关系,在ε、A、d中三个参数中，保持二个参数不变，而只改变其中一个参数，就可使电容的容量(C)发生变化，通过相应的测量电路，
将电容的变化量转换成相应的电压量,则可以制成多种电容传感器，如：①变ε的湿度电容传感器。②变d的电容式压力传感器。③变A的电容式位移传感器。本实验采用第③种电容传感器,是一种圆筒形差动变面积式电容传感器。
三、需用器件与单元：电容传感器、电容传感器实验模板、测微头、移相/相敏检波/滤波模板、数显单元、直流稳压电源。 四、实验步骤：
1、按图3-1将电容传感器装于电容传感器实验模板上。
2、将电容传感器连线插入电容传感器实验模板，实验线路见图4-1。
3、将电容传感器实验模板的输出端V01与数显电压表Vi相接，电压表量程置2V档，Rw调节到中间位置。
4、接入±15V电源，将测微头旋至10mm处，活动杆与传感器相吸合，调整测微头的左右位置，使电压表指示最小，并将测量支架顶部的镙钉拧紧，旋动测微头，每间隔0.2mm记下输出电压值(V)，填入表4-1。将测微头回到10mm处，反向旋动测微头，重复实验过程。 表4-1电容式传感器位移与输出电压的关系
5、根据表4-1数据计算电容传感器的灵敏度S和非线性误差δf，分析误差来源。 五、思考题：
试设计一个利用ε的变化测谷物湿度的电容传感器？能否叙述一下在设计中应考虑哪些因素？
实验十五 电容式传感器的动态特性实验
一、实验目的：了解电容式传感器的动态性能及测量原理与方法。
二、基本原理：利用电容式传感器动态响应好，灵敏度高等特点，可进行动态位移测量。 三、需用器件与单元：电容式传感器、电容传感器实验模板、低通滤波模板、数显单元、直流稳压电源、双线示波器，振动台（2000型）或振动测量控制仪（9000型）。
四、实验步骤：
1、按图3-5安装传感器，并按图4-1接线。实验模板输出端V01接低通滤波器输入端、低通滤波器输出端Ｖ。接示波器一个通道（示波器Ｘ轴为20ms/div、Y轴示输出大小而变）。调节传感器连接支架高度，使Ｖ01输出在零点附近。