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测试技术实验指导书 中国矿业大学机电工程学院 2016年3月 学生实验守则 一、学生进入实验室必须遵守实验室规章制度，遵守课堂纪律，衣着整洁，保持安静。不得迟到早退，执行实验登记制度，严禁喧哗、吸烟、吃零食和随地吐痰。如有违犯，指导教师有权停止其实验。 二、实验课前，要认真阅读教材，做好实验预习，根据不同科目要求写出预习报告，明确实验目的、要求和注意事项。 三、实验课上专心听讲，服从指导教师的安排和指导， 遵守操作规程，认真操作，正确读数，不得草率敷衍，拼凑数据。 四、实验报告必须独自完成，不得互相抄袭。 五、因故缺课学生，可申请一次补做机会。不补作的，该实验以零分计。 六、爱护仪器设备，不准动用与本实验无关的仪器没备，要节约元器件、材料等。如发生仪器没备损坏要及时向指导教师报告。属责任事故的，应按有关文件规定赔偿。 七、注意实验安全，遵守安全规定，防止人身和仪器设备事故的发生。一旦发生事故，要立即向指导教师报告，采取正确应急措施，防止事故扩大，保护人员和财产安全。重大事故要保护好现场，迅速向有关部门报告。 八、实验完毕要做好整理工作，将工具、材料及公用仪器等放回原处，清扫实验场地，切断电源，经指导教师检查合格后方可离开。 机电工程实验中心 实验一 传感器特性参数测量 1.1 差动变压器性能实验 一、实验目的 了解差动变压器的工作原理及基本特性。 二、实验原理 差动变压器由铁芯、初级线圈、次级线圈和线圈骨架等组成。初级线圈作为差动变压器激励用，相当于变压器的原边，而次级线圈由结构尺寸和参数相同的两个线圈反相串接而成，相当于变压器的副边。差动变压器是开磁路，工作是建立在互感基础上的。 三、实验仪器 1．传感器实验仪（差动变压器、音频振荡器、测微头）。 2．双踪示波器。 四、实验步骤 1．按图1所示接线，将差动变压器、音频振荡器和双踪示波器连接起来，组成测量线路。音频振荡器（必须LV输出）输出接到电压/频率表，同时接到差动变压器的初级线圈及示波器的第一通道。差动变压器的两个次级线圈接成差动形式，然后接到示波器的第二通道。 图1 2．电压/频率表的开关档没定20K档，调节音频振荡器幅度旋钮，使电压/频率表的显示为5kHz：调节音频振荡器的增益旋钮，使激励信号峰峰值Vp-p=2V。双踪示波器第一通道灵敏度500mV/DIV，第二通道灵敏度10mV/DIV。 3．旋转测微头，带动铁芯在线圈中移动，从示波器第二通道中读出差动变压器输出端峰峰值Vp-p，记录数据填入表1。 表1 差动变压器输出端峰峰值Vp-p 位移/mm 电压/mV 五、注意事项 1．金属物体不允许放置在实验台上。 2．差动变压器的两个次级线圈必须接成差动形式。 3．差动变压器与示波器的连线应尽量短，以避免引入干扰。 六、实验要求 1．说明差动变压器基本特性的测量原理和方法，绘出测试原理图。 2．根据实验结果，绘出Vp-p—x 曲线，计算灵敏度K（K=ΔV/Δx，ΔV为电压变化，Δx为振动平台的位移变化），指出线性工作范围 七、思考 1．当差动变压器中铁芯的位置由上到下变化时，示波器观察到的波形相位会发生怎样的变化？ 2．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，这个电压叫做零点残余电压，实验中零点残余电压为____mV，由什么原因造成？如何减小？ 1.2 霍尔传感器特性实验 一、实验目的 了解霍尔传感器的工作原理并掌握其特性测量方法。 二、实验原理 霍尔传感器由两个半圆形磁钢(形成梯度磁场)和霍尔元件(霍尔片)组成。霍尔片位于梯度磁场中，通过底座连接在振动台上。当霍尔片通过恒定电流时，霍尔元件在梯度磁场中上下移动，霍尔元件就有电势输出。输出的霍尔电势V值取决于霍尔元件在磁场中的位移量x，所以测得霍尔电势的大小便可获得霍尔元件的静位移。 三、实验仪器 传感器实验仪（直流稳压电源、电桥、霍尔传感器、差动放大器、电压表）。 四、实验步骤 1．按图2所示连接线路，使霍尔元件位于梯度磁场的中间位置。 图2 2．差动放大器调零。方法是用导线将差动放大器的正负输入端对地短接，将差动放大器的输出端接到电压表的输入端，调整差动放大器的增益旋钮，使增益尽可能大，同时调整差动放大器上的调零旋钮，使电压表指示为零。调零后，调零旋钮就不可再动。 3．上下移动振动台，调整电桥电位器，使电压表双向指示对称且最大。 4．测微头与振动台吸合，调节至霍尔元件在梯度磁场中间位置。 5．移动测微头±5mm，建议每变化0.5mm读取相应的电压值，将测得的数据填入表2。 表2