大学物理自主设计性实验(5)

2020-03-27 19:33

形幅度为最小。

2.转动测微头使测微头与传感器实验台的磁钢吸合,并使示波器上的波形输出幅度为最小,记下测微头上的刻度值。

3.往下旋动测微头,使传感器实验台产生位移。每位移器输出端的峰值填入下表,根据所得数据计算灵敏度。化, 为相应传感器实验台的位移变化),作出

关系曲线。

,用示波器读出差动变压

(式中

为电压变

【思考题】

1.根据实验结果,反映出线性范围。

2.当差动变压器中磁棒的位置由上到下变化时,双踪示波器观察到的小型相位会发生怎样的变化?

3.用测微头调节振动平台位置,使示波器上观察到的差动变压器的输出端信号为最小,这个最小电压称作什么?是什么原因造成的?

实验十三、 差动变压器(互感式)零点残余电压的补偿

【实验目的】

说明如何用适当的网络线路对残余电压进行补偿。

【实验仪器】

JK-20频率振荡器、测微头及连接件、电桥模块、差动线圈与铁芯连接件,差动放大器、示波器、FB716-II传感器实验台、直流恒压电源和九孔实验板接口平台。

【实验步骤】

预设:差动放大器的增益中间位置。

1.先把线圈与铁芯连接件的位置调整好,使铁芯处于线圈的中间位置,后将差动放大器调零,再按图13-1接线,音频振荡必须从

,为电桥模块中调平衡网络。

口输出,

,

,

,

2.利用示波器,调整音频振荡器幅度使示波器示波器3.将

波形不失真。

的灵敏度提高,观察零点残余电压的波形,注意与激励电压波形相比较。经过

为

。调节音频振荡器频率,使

补偿后的残余电压波形:为加强 波形,这说明波形中有 分量; 4.这时的零点残余电压经放大后

,

为放大倍数与实验十四未经补偿残

余电压相比较;

5.实验完毕后,关闭直流恒压电源,拆除导线。

【注意事项】

1.由于该补偿线路要求差动变压器的输出必须悬浮。因此次级输出波形难以用一般示波器来看,要用差动放大器使双端输出转换为单端输出。 2.音频信号必须从

口引出。

【思考题】

本实验也可把电桥模块搬到次级圈上进行零点残余电压补偿。

实验十四、差动变压器(互感式)的标定

【实验目的】

了解差动变压器测量系统的组成和标定方法

【实验仪器】

JK-20型频率振荡器、差动放大器、差动线圈与差动棒连接件、移相器、相敏检波器、低通滤波器、测微头及连接件、电桥模块、万用表、示波器、FB716-II传感器实验台、九孔实验板接口平台和JK-19型直流恒压电源。

【实验步骤】

预设:差动放大器的增益中间位置,万用表置2V档。 1.按图14-1接线;

2.装上测微头,调整使铁芯处于差动线圈的中间位置;

3.打开直流恒压电源,利用示波器,调整音频振荡器幅度旋钮为2VP-P

4.利用示波器和万用表,调整差动放大口授增益及电桥平衡网络电位器,使万用表指示为零;

5.给梁一个较大的位移,调整移相器,使万用表指示为最大,同时可用示波器观察相敏检波器的输出波形;

6.旋转测微头,使万用表的显示为0,记下测微头的刻度值,每隔0.5mm读数记录实验数据,填入下表,描绘出

曲线,并求出灵敏度 。 【注意事项】

如果接着做下一个实验则各旋钮及接线无须变动。

实验十五、差动变压器器(互感式)的应用—振动测量

【实验目的】

了解差动变压器的实际应用。

【实验仪器】

JK-20型频率振荡器、JK-19型直流恒压电源、差动放大器、移相器、相敏检波器、电桥模块、低通滤波器、频率计、示波器、差动线圈与铁芯连接件、九孔实验板接口平台和FB716-II传感器实验台。

【实验步骤】

预设:差动放大器增益最大,低频振荡器频率和幅度均置中间位置。

1.先把铁芯与线圈的位置调整好,使铁芯处于线圈的中间位置,保持图14-1接线,将低频振荡器输出

接入激振一端,另一端接地,打开直流恒压电源,调节低频振荡器幅度置

中,频率慢慢调大,让振动盘起来振并使振动幅度适中(如振动幅度太小可调大幅度旋钮)。 2.将音频振荡器的幅度调到检波、低通输出的波形。

,频率调至适中位置。用示波器观察各单元即:差放、

3.保持低频振荡器的幅度不变,并用频度计监测,调节低频振荡器的频度。用示波器观察低通滤波器的输出,如果波形不好,可以适当减小差放的增益,读出峰值记下实验数据,填入下表: 根据实验结果描绘出梁的振幅-频率(幅频)特性曲线,指出传感器实验台自振频率(谐振频率)的大致值,并与用应变片测出实验(实验六)的结果相比较。 实验完毕,关闭直流恒压电源,再拆除导线。

【注意事项】

选择合适的低频激振信号,以免传感实验台在自振频率附近振幅过大。

【思考题】

如果用直流万用表来读数,需增加哪些测量单元,测量线路该如何?

实验十六、差动变压器(互感式)的应用-电子秤

【实验目的】

了解差动变压器的实际应用。

【实验仪器】

JK-20型频率振荡器、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、万用表、电桥模块、砝码、JK-19型直流恒压电源、FB716-II传感器实验台和九孔实验板接口平台。

【实验步骤】

预设:万用表置2V档。

1.先把差动线圈与铁芯连接件的位置调整好,使铁芯处于线圈的中间位置,后将差动放大器调零,再按图14-1接线。

2.打开直流恒压电源,利用示波器观察调节音频振荡器的幅度,使其输出为

;

3.将测量系统调零(可参考实验七步骤)(万用表始终调不到零,说明差动变压器的铁芯位置不在中间位置);

4.调节差动放大器放大倍数,使在秤重平台上放上定量的砝码时万用表指示值不溢出。 5.去掉砝码后,必要时可以将系统重新调零,再逐个加砝码,记下万用表的电压值,填入下表:

6.去掉砝码,在平台上放一个重量未知的重物,记下万用表读数。关闭直流恒压电源。 7.利用所得数据,求得系统灵敏度

及重物的重量。

【注意事项】

1.砝码不宜太重,以免平行梁的自由端位移过大。

2.砝码应放在磁钢的中间部位。

实验十七、差动螺管式(自感式)传感器的静态位移性能

【实验目的】

了解差动螺管式电感传感器的原理

【实验仪器】

JK-20型频率振荡器、电桥模块、差动放大器、移相器、相敏检波器、低频滤波器、万用表、测微头及连接件、示波器、差动线圈与铁芯连接件、JK-19型直流恒压电源、FB716-II传感器实验台和九孔实验板接口平台。

【实验步骤】

预设:差动放大器增益中间位置。

1.差动放大器先应调零,再按图17-1接线,组成一个电感电桥测量系统;

2.装上测微头,调整连接件使铁芯到差动线圈的中间位置;

3.音频振荡器频率调至合适位置,打开直流恒压电源,以差放输出波形不失真为好,音频幅度为

,用类似于实验五步骤3的方法,调整电位器,使万用表显示为零(万用表

始终调整不到零,说明差动变压器的铁芯不处在中间位置,可适当调节测微头,并记下刻度值);

4.转动测微头,同时记下实验数据,填入下表: 作出

曲线,并求出灵敏度

5.关闭直流恒压电源,拆除导线。

【注意事项】

(1)此实验只用原差动变压器的次级线圈,注意接法。 (2)频振荡器必须从

口输出。


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