传感器实验指导书(2)

1970-01-01 08:00

实验三 差动变压器零点残余电压的补偿?

一、实验目的

﹝1﹞ 了解产生零点残余电压的原因。

﹝2﹞ 了解如何用适当的线路对残余电压进行补偿。 ﹝3﹞ 了解补偿线路对输出电压的影响。?

二、 实验仪器?

音频振荡器、测微头、电桥、差动变压器、差动放大器、双线示波器、振动平台、主副电源。 有关旋钮的初始位置:?音频振荡器4kHz-8KHZ之间,双线示波器第一通道灵敏度500mV/div,第二通道灵敏度1V/div,触发选择打到第一通道,差动放大器的增益旋到最大。

三、实验步骤?

(1) 接图3-1接线,音频振荡必须从LV插口输出,W1,W2,r,c,为电桥单元中调平衡网络。

(2) 开启主.副电源,利用示波器,调整音频振荡器幅度钮使示波器一通道显示出为2伏峰—峰值。调节音频振荡器频率,使示波器二通道波形不失真。? (3) 调整测微头,使差动放大器输出电压最小。?

(4) 依次调整W1,W2,使输出电压进一步减小,必要时重新调节测微头,尽量使输出电压最小。?

(5) 将二通道的灵敏度提高,观察零点残余电压的波形,注意与激励电压波形相比较。经过补偿后的残余电压波形:为 波形,这说明波形中有 分量。 (6)经过补偿后的残余电压大小:V残余p-p=V残余p-p/100与实验十六未经补偿残余电压相比较。

(7)实验完毕后,关闭主、副电源。

四、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来看,要用差动放大器使双端输出转换为单端输出。?

注意事项?

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(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LV插口引出。?

实验四 移相器实验

一、实验目的

了解运算放大器构成的移相电路的原理及工作情况

二、实验仪器

移相器、音频振荡器、双线(双踪)示波器、主、副电源

三、实验步骤

(1)了解移相器在实验仪所在位置及电路原理。

(2)将音频振荡器的信号引入移相器的输入端(音频信号从0°、180°插口输出均

可),开启主、副电源。

(3)将示波器的两根线分别接到移相的输入和输出端,调整示波器,观察示波器的波形。 (4)旋动移相器上的电位器,观察两个波形间相位的变化。 (5)改变音频振荡器的频率,观察不同频率的最大移相范围。

四、思考题

(1)根据图4-1,分析本移相器的工作原理,并解释所观察到的现象。

提示:A1、R1、R2、R3、C超前移相,在R3=R1时,KF1(jω)=Vm/Vλ=-(1-jω RwC2)/(1+jωR2C1),KF1(ω)=1, ΦF1(ω)=- π-2tgωR2C1。A2、R4、R5、RW、C2滞后移相,在R5=R4时,KF2(jω)=V/Vm=(1-jωRwC2)/(1+jωC2),KF2(ω)=1, ΦF2(ω)=-2tgωRwC1,ω=2πf 。分析:f一定时Rw=0-10KΩ相移Δφ,及Rw一定时,f变化相移Δφ。

(2)如果将双线示波器改为单踪示波器,两路信号分别从Y轴和X轴送入,根据李沙育图形

-1

-1

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是否可完成此实验?

实验五 相敏检波器实验

一、实验目的

了解相敏检波器的原理和工作情况。

二、实验仪器

相敏检波器、移相器、音频振荡器、双线示波器(自备)、直流稳压电源、低通滤波器、 F/V表、主、副电源。

有关旋钮的初始位置:F/V表置20K档。音频振荡器频率为4KHz,幅度置最小(逆时针到底),直流稳压电源输出置于±2V档,主、副电源关闭。

三、实验步骤

(1)了解相敏检波器和低通滤波器在实验仪面板上的符号。

(2)根据图5-1的电路接线,将音频振荡器的信号0°输出端输出至相敏检波器的输入端

(1),把直流稳压电源+2V输出接至相敏检波器的参考输入端(5),把示波器两根输入线分别接至相敏检波器的输入端(1)和输出端(3)组成一个测量线路。

(3)调整好示波器,开启主、副电源,调整音频振荡器的幅度旋钮,示波器输出电压为峰

峰值4V。观察输入和输出波的相位和幅值关系。

(4)改变参考电压的极性(除去直流稳压电源+2V输出端与相敏检波器参考输入端(5)

的连线,把直流稳压电源的-2V输出接至相敏检波器的参考输入端(5)),观察输入和输出波形的相位和幅值关系。由此可得出结论,当参考电压为正时,输入和输出

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相,当参考电压为负时,输入和输出 相,此电路的放大倍数为 倍。 (5)关闭主、副电源,根据图5-2电路重新接线,将音频振荡器的信号从0°输出端输出

至相敏检波器的输入端(1),将从0°输出端输出接至相敏检波器的参考输入端(2),把示波器的两根输入线分别接至相敏检波器的输入(1)和输出端(3),将相敏检波器输出端(3)同时与低通滤波器的输入端连接起来,将低能滤波器的输出端与直流电压表连接起来,组成一个测量线路。(此时,F/V表置于V表20V档)。

图5-2

(6)开启主、副电源,调整音频振荡器的输出幅度,同时记录电压表的读数,填入下表。 单位:V Vip-p Vo 0.5 1 2 4 8 16 (7)关闭主、副电源,根据图5-3的电路重新接线,将音频振荡器的信号从0°输出端输

出至相敏检波器的输入端(1),将人180°输出端输出接至移相器的输入端,将从移相器输出端接至相敏检波器的参考输入端(2),把示波器的两根输入线分别接至相敏检波器的输入端(1)和输出端(3),将相敏检波器输出端(3)同时与低通滤波器输入端连接起来,将低通滤波器的输出端与直流电压表连接起来,组成一测量线路。

(8)开启主、副电源,转动移相器上的移相电位器,观察示波的显示波形及电压表的读数,

使得输出最大。

(9)调整音频振荡器的输出幅度,同时记录电压表的读数,填入下表。单位:V Vip-p Vo 0.5 1 2 4 6 8 16 四、思考题

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(1)根据实验结果,可以知道相敏检波器的作用是什么?移相器在实验线路中的作用是什

么?(即参考端输入波形相位的作用)

(2)在完成第五步骤后,将示波器两根输入线分别接至相敏检波器的输入端(1)和附加

观察端(6)和(2),观察波形来回答相敏检波器中的整形电路是将什么波转换成什么波,相位如何?起什么作用?

(3)当相敏检波器的输入与开关信号同相时,输出是什么极性的什么波,电压表的读数是

什么极性的最大值。

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