数显直流电压表，选择20V档，打开直流开关电源。
1． 调节“差动放大器”与“电压放大器”的增益调节电位器到适当位置并保持不动，用导线将“差动放大器”的输入端短接，然后调节调零电位器使直流电压表20V档显示为零。
2． 取下短路导线，并按图2-2连接“压力传感器”与“分压器”。
3． 气室的活塞退回到刻度“17”的小孔后，使气室的压力相对大气压均为0，气压计指在“零”刻度处，将“压力传感器”的输出接到差动放大器的输入端，调节Rw1使直流电压表20V档显示为零。
4． 增大输入压力到0.01MPa，每隔0.005Mpa记下“电压放大器”输出的电压值U。直到压强达到0.095Mpa；填入表2-1。
表2-1 压力与电压数据记录表 P(kP) 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 0.045 U（mV） 34.2 54.8 74.5 99.8 121.8 142.6 164.4 185.7 198.5 5． 实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备。 五、实验报告
根据实验所得数据，计算压力传感器输入——输出（P—U）曲线。计算灵敏度S=ΔU/ΔP，非线性误差δf。
5
实验三 差动变压器的性能实验
一、实验目的
了解差动变压器的工作原理和特性。 二、实验仪器
差动电感传感器、测微头、差动放大器（差动电感）、信号源、示波器 三、实验原理
差动变压器由一只初级线圈和两只次级线圈及一个铁芯组成。铁芯连接被测物体。移动线圈中的铁芯，由于初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈的感应电动势发生变化，一只次级线圈的感应电动势增加，另一只次级线圈的感应电动势则减小，将两只次级线圈反向串接（同名端连接）引出差动输出，则输出的变化反映了被测物体的移动量。 四、实验内容与步骤
1． 根据图3-1将差动变压器安装在传感器固定架上（传感器固定架为实验通用支架。如果做其他实验，可直接将传感器更换。如做电容传感器实验，可将差动变压器直接换成电容传感器）。
图3-1 差动变压器安装图
图3-2 差动变压器接线图
2． 将传感器引线插头插入“差动电感”插座中，音频信号由信号源的“Us1 0”
0
处输出，打开电源，调节Us1的频率和幅度（用示波器监测），使输出信号频率为4-5kHz，幅度为Vp-p=2V，按图3-2接线（差动电感接差动放大器输入端）。
3． 将“差动放大器”的增益调到最大（增益调节电位器顺时针旋到底）。 4． 用示波器观测“差动放大器”的输出，旋动测微头，使上位机或示波器观测到的波形峰－峰值Vp-p为最小，这时可以左右位移，假设其中一个方向为正位移，另一个方向位移为负，从Vp-p最小开始旋动测微头，每隔0.2mm从示波器或上位
6
机上读出输出电压Vp-p值，填入表3-1，再从Vp-p最小处反向位移做实验，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 位移与电压数据记录表 Vp-p (mV) X(mm) 5． 实验结束后，关闭实验台电源，整理好实验设备。
五、实验报告
实验过程中注意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大小。根据表3-1画出Vp-p－X曲线，并作出量程为±1mm、±2mm时系统的灵敏度和非线性误差。 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。
7
实验四 电容式传感器的特性实验
一、实验目的
了解电容传感器的结构及特点。 二、实验仪器
电容传感器、电容变换器、测微头、数显直流电压表、直流稳压电源、绝缘护套
三、实验原理
电容式传感器是指能将被测物理量的变化转换为电容量变化的一种传感器它实质上是具有一个可变参数的电容器。利用平板电容器原理： C??Sd??0??r?Sd （4-1）
式中，S为极板面积，d为极板间距离，ε0为真空介电常数，εr为介质相对介电常数，由此可以看出当被测物理量使S、d或εr发生变化时，电容量C随之发生改变，如果保持其中两个参数不变而仅改变另一参数，就可以将该参数的变化单值地转换为电容量的变化。所以电容传感器可以分为三种类型：改变极间距离的变间隙式，改变极板面积的变面积式和改变介电常数的变介电常数式。这里采用变面积式，如图15-1，两只平板电容器共享一个下极板，当下极板随被测物体移动时，两只电容器上下极板的有效面积一只增大，一只减小，将三个极板用导线引出，形成差动电容输出。通过处理电路将电容的变化转换成电压变化，进行测量。
图4-1电容传感器内部结构示意图
四、实验内容与步骤
1． 按图4-2安装好电容传感器，并将电容传感器引出线与“电容插座”相连接。
图4-2 电容传感器安装示意图
8
图4-3 电容传感器接线图
2． 将底面板上电容传感器与电容变换器相连，电容变换器的输出接到数显直流电压表。
3． 打开直流电源开关。将电容传感器的下极板调至中间位置，调节电容变换器
的增益调节旋钮，使得数显直流电压表显示为0（选择2V档）。（增益调节电位器确定后不能改动）
4． 旋动测微头推进电容传感器的中间极板（下极板），左右各移动1cm,每隔
0.2mm记下位移量X与输出电压值V的变化，填入下表4-1。
表4-1 位移与电压数据记录表 X(mm) V(V) 五、实验报告
根据表4-1的数据计算电容传感器的系统灵敏度S和非线性误差δf。
9