YL系列传感器与测控技术实验指南 杭州英联科技有限公司 表3-2 不同激励频率时输出电压（峰-峰值）与位移X的关系。 X VO f(khz) 1 3 5 7 9 作出每一频率时的V-X曲线，并计算其灵敏度Si，作出灵敏度与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补偿方法。
二、基本原理：由于差动变压器两只次级线圈的等效参数不对称，初级线圈的纵向排列的不均匀性，二次级的不均匀、不一致，铁芯B-H特性的非线性等，因此在铁芯处于差动线圈中间位置时其输出电压并不为零。称其为零点残余电压。
三、需用器件与单元：音频振荡器、测微头、差动变压器、差动变压器实验模块、示波器。
四、实验步骤：
1、按图3-3接线，音频信号源从LV插口输出，实验模块R1、C1、Rw1、Rw2为电桥单元中调平衡网络。
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图3-3 零点残余电压补偿电路
接第一通道 接第二通道 杭州英联科技有限公司 YL系列传感器与测控技术实验指南 2、用示波器调整音频振荡器输出为2V峰-峰值。 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，注意与激励电压比较。 6、从示波器上观察，差动变压器的零点残余电压值（峰-峰值）。（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）
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。
Vp-p 2V 接第一通道 接第二通道 差动变压器实验模块 图3-4 零点残余电压补偿电路之二
实验十三 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、基本原理：利用差动变压器测量动态参数与测位移量的原理相同。 三、需用器件与单元：音频振荡器、差动变压器模块、移相器/相敏检波器/低通滤波器模块、数显单元、低频振荡器、示波器、直流稳压电源、振动源模块。
四、实验步骤：
1、将差动变压器按图3-5，安装在振动源模块的振动源上。
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YL系列传感器与测控技术实验指南 杭州英联科技有限公司 传感器 连桥板 振动平台 工作平台
图3-5 差动变压器振动测量安装示意图
2、按图3-6接线，并调整好有关部分。调整如下：（1）检查接线无误后，合上主控台电源开关，用示波器观察LV峰-峰值，调整音频振荡器幅度旋钮使Vop-p=2V。（2）利用示波器观察相敏检波器输出，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，基本为零点。（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整流波形。（5）松手，整流波形消失，变为一条接近零点线（否则再调节Rw1和Rw2）。低频振荡器输出引入振动源的低频输入，调节低频振荡器幅度旋钮和频率旋钮，使振动台振荡较为明显。用示波器观察放大器Vo、相敏检波器的Vo及低通滤波器的Vo波形。
?1 ?2VO AC Vi 示波器
音频振荡器 差动变压器实验模块
Vo Vi VO V i 主控箱 VO V i 数显表 移相、相敏、低通滤波模块 图3-6 差动变压器振动测量实验接线图
3、保持低频振荡器的幅度不变，改变振荡频率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，填入下表3-3（频率与输出电压Vp-p的监测方法与实验十相同）。
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杭州英联科技有限公司 YL系列传感器与测控技术实验指南 表3-3
F（Hz） Vp-p(V) 4、根据实验结果作出梁的f —Vp-p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。
5、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—Vp-p曲线（定性）。
注意事项：低频振荡器电压幅值不要过大，以免梁在自振频率附近振幅过大。 五、思考题：
1、如果用直流电压表来读数，需增加哪些测量单元，测量线路该如何？ 2、利用差动变压器测量振动，在应用上有些什么限制？
实验十四 电容式传感器的位移特性实验
一、实验目的：了解电容式传感器结构及其特点。
二、基本原理：利用平板电容C??A/d和其他结构的关系式通过相应的结构和测量电路可以选择?、A、d三个参数中，保持两个参数不变，而只改变其中一个参数，则可以有测谷物干燥度（?变）、测微小位移（d变）和测量也为（A变）等多种电容传感器。
三、需用器件与单元：电容传感器、电容传感器实验模块、测微头、相敏检波、滤波模块、数显单元、直流稳压源。
四、实验步骤：
1、按图3-1安装示意图将电容传感器装于电容传感器实验模块上。 2、将电容传感器连线插入电容传感器实验模块，实验线路见图4-1。
3、将电容传感器实验模块的输出端Vo1与数显表单元Vi相接（插入主控箱Vi孔），Rw调节到中间位置。
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YL系列传感器与测控技术实验指南 杭州英联科技有限公司 接主控箱电源输出
Vi 接
主控箱数地 显
表 图4-1 电容传感器位移实验接线图
4、接入±15V电源，旋动测微头推进电容传感器动极板位置，每隔0.2mm记下位移X与输出电压值，填入表4-1。
表4-1 电容传感器位移与输出电压值
X（mm） V（mv） 5、根据表4-1数据计算电容传感器的系统灵敏度S和非线性误差?f。 五、思考题：
试设计利用?的变化测谷物湿度的传感器原理及结构。能否叙述一下在设计中应考虑哪些因素？
实验十五 电容传感器动态特性实验
一、实验目的：了解电容传感器的动态性能的测量原理和方法。
二、基本原理：利用电容传感器动态响应好，可以非接触测量等特点，进行动态位移测量。
三、需用器件与单元：电容传感器、电容传感器实验模块、低通滤波器模块、数显单元、直流稳压电源、双线示波器、振动源模块。
四、实验步骤：
1、传感器安装图同实验十三图3-5，按图4-1接线。实验模块输出端Vo1接滤波器输入端，滤波器输出端Vo接示波器一个通道（示波器X轴为20ms/div、Y轴视输出大小而变）。调节传感器连接支架高度，使Vo1输出在零点附近。
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