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差动变压器测位移实验--第1页

实验十四差动变压器测位移实验

一、实验目的：了解差动变压器测位移时的应用方法

二、基本原理：差动变压器的工作原理参阅实验十一（差动变压器性能实验）。差动变压

器在应用时要想法消除零点残余电动势和死区，选用合适的测量电路，如采用相敏检波电

路，既可判别衔铁移动（位移）方向又可改善输出特性，消除测量范围内的死区。图14—

1是差动变压器测位移原理框图。

图14—1差动变压器测位移原理框图

三、需用器件与单元：主机箱中的±2V～±10V（步进可调）直流稳压电源、±15V直

流稳压电源、音频振荡器、电压表；差动变压器、差动变压器实验模板、移相器/相敏检波

器/低通滤波器实验模板；测微头、双踪示波器。

四、实验步骤：

1、相敏检波器电路调试：将主机箱的音频振荡器的幅度调到最小（幅度旋钮逆时针轻

轻转到底），将±2V～±10V可调电源调节到±2V档，再按图14—2示意接线，检查接线无

误后合上主机箱电源开关，调节音频振荡器频率f=5kHz，峰峰值Vp-p=5V（用示波器测量。

提示：正确选择双踪示波器的“触发”方式及其它设置，触发源选择内触发CH1、水平扫

描速度TIME/DIV在0.1mS～10µS范围内选择、触发方式选择AUTO；垂直显示方式为双踪

显示DUAL、垂直输入耦合方式选择直流耦合DC、灵敏度VOLTS/DIV在1V～5V范围内选择。

当CH1、CH2输入对地短接时移动光迹线居中后再去测量波形。）。调节相敏检波器的电位器

钮使示波器显示幅值相等、相位相反的两个波形。到此，相敏检波器电路已调试完毕，以

后不要触碰这个电位器钮。关闭电源。

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图14—2相敏检波器电路调试接线示意图

1、调节测微头的微分筒，使微分筒的0刻度值与轴套上的10mm刻度值对准。按图

14—3示意图安装、接线。将音频振荡器幅度调节到最小（幅度旋钮逆时针轻转到底）；电

压表的量程切换开关切到20V档。检查接线无误后合上主机箱电源开关。

图14—3差动变压器测位移组成、接线示意图

3、调节音频振荡器频率f=5KHz、幅值Vp-p=2V（用示波器监测）。

4、松开测微头安装孔上的紧固螺钉。顺着差动变压器衔铁的位移方向移动测微头的安

装套（左、右方向都可以），使差动变压器衔铁明显偏离L1初级线圈的中点位置，再调节

移相器的移相电位器使相敏检波器输出为全波整流波形（示波器CH2的灵敏度VOLTS/DIV

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在1V～50mV范围内选择监测）。再慢悠悠仔细移动测微头的安装套，使相敏检波器输出波

形幅值尽量为最小（尽量使衔铁处在L1初级线圈的中点位置）并拧紧测微头安装孔的紧固

螺钉。

5、调节差动变压器实验模板中的R、R（二者配合交替调节）使相敏检波器输出波

W1W2

形趋于水平线（可相应调节示波器量程档观察）并且电压表显示趋于0V。

6、调节测微头的微分筒，每隔X=0.2mm从电压表上读取低通滤波器输出的电压值，

△

填入下表14。

表14差动变压器测位移实验数据

X(mm)……-0.200.2……

V(mV)