检测技术实验报告

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1、电气学科大类2013级《信号与控制综合实验》课程实验报告(基本实验三:检测技术基本实验)姓名刘洋学号U201312013专业班号1308姓名汪显康学号U201312012专业班号1308姓名熊永新学号U201312008专业班号1308指导教师徐雁日期2016年4月实验成绩评阅人29实验评分表基本实验实验编号名称/内容（此列由学生自己填写）实验分值评分22-1相敏检波器1022-2差动变压器的性能检测1022-3差动变压器零残电压的补偿2022-4差动变压器的标定40设计性实验实验名称/内容实验分值评分23超声波传感器距离测量40创新性实验实

2、验名称/内容实验分值评分教师评价意见总分29实验二十二差动变压器的标定一、实验目的1.理解相敏检波工作原理；2.掌握差动变压器的性能检测及零残电压补偿的方法和原理；3.学习差动变压测试系统的组成和标定方法。二、实验原理差动变压器由衔铁、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；次级线圈由两个结构尺寸和参数相同的相同线圈反相串接而成，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。由于零残电压的存在会造成差动变压器零点附近的不灵敏区，电压经过放大器会使放大器末级趋向饱和，影响电路正常关

3、系，因此必须采用适当的方法进行补偿。1.造成零点残余电压的主要原因是：1)一组两个传感器不完全对称，例如几何尺寸不对称、电气参数不对称及磁路参数不对称；2)供电电源中有高次谐波分量，而电桥只能对基波分量较好的平衡；3)供电电源很好但磁路本身存在非线性，如导磁材料磁化曲线的非线性使B中产生三次谐波分量。2.减少零点残余电压的办法有：1)从设计和工艺制作上尽量保证线路和磁路的对程；2)采用相敏检波电路；3)用补偿电路。3.相敏检波器工作原理：图22-1相敏检波器原理图相敏检波电路如图所示，图中1为输入信号端，2为交流参考电压输入端，3为输出端。4

4、为直流参考电压输入端。5、6为整形电路将正弦信号转换成的方波信号，使相敏检波器中的电子开关正常工作。当2、4端输入控制电压信号时，通过差动放大器的作用使D和J处于开关状态，从而把1端输入的正弦信号转换成半波整流信号。三、实验设备差动变压器、音频振荡器、电桥、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、电压表、示波器、测微仪。29一、实验步骤1.了解相敏检波器工作原理（1）调节音频振荡器输出频率为5KHZ，输出幅值为2V，将音频振荡器0端接相敏检波器的输入端1，相敏检波器的输入端连接，低通滤波器的输出端接数字电压表20V。相敏检波器的交流参考电

5、压输入端2分别接0，180，使相敏检波器的输入信号和交流参考电压分别同相或者反相，用示波器两通道观察相敏检测器输出端3的波形变化和电压表电压值的变化（2）注意：此时差动放大器的增益要比较小，稍有增益即可，示波器的“触发”方式要选择正确。可以看出，当相敏检波器的输入信号和开关信号反相时，输出为正极性的全波整流信号，电压表只是正极性方向最大值，反之，则输出负极性的全波整流波形，电压表指示负极性的最大值。（3）用示波器两通道观察相敏检测器插口5、6的波形2.差动变压器性能检测图22-2差动变压器性能检测电路原理图（1）按上图接线，差动变压器初级线圈

6、必须从音频振荡器LV端功率输出；（2）音频振荡器输出频率5KHz，输出值VP-P值2V；（3）用手提变压器磁芯，观察示波器第二通道的波形是否能过零翻转，以判断两个次级线圈的联接方式，如不能过零翻转，则需改变两个次级线圈的串接端，使两个次级线圈反向串联。3.差动变压器零残电压的补偿图22-3差动变压器零残电压补偿实验接线（1）根据上图接线，差动放大器增益调到最大，音频LV端输出VP-P值2V，调节音频振荡器频率，使示波器二通道波形不失真；（2）调节测微仪带动衔铁在线圈中运动，使差动放大器输出电压最小，调整电桥网29络WDWA电位器，使输出更趋减

7、小；（1）提高示波器第二通道灵敏度，将零残电压波形与激励电压波形比较，观察零点残余电压的波形，说明经过补偿后的零残电压主要是什么分量（直流、三次谐波）。1.差动变压器的标定图22-4差动变压器的标定电路图（1）按上图接线，差动放大器增益适度，音频振荡器Lv端输出5KHZ，VP-P值2V；（2）调节电桥WD、WA电位器，移相器，调节测微头带动衔铁改变其在线圈中的位置，使系统输出为零；（3）旋动测微头使衔铁在线圈中上、下有一个较大的位移，用电压表和示波器观察系统输出是否正负对称。如不对称则需反复调节衔铁位置和电桥、移相器，做到正负输出对称。注意：

8、示波器CH1、CH2通道分别接入相敏检波器1、2端口，用手将衔铁位置压到最低，调节电桥、移相器，当CH1、CH2所观察到的波形正好同相或反相时，则系统输出可做到正负