检测技术实验报告

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1、电气学科大类2010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)姓名张丰伟学号U201011871专业班号电气1004班同组者彭永晶学号U201011868专业班号电气1004班指导教师日期2013.5.30实验成绩评阅人-17-实验评分表基本实验实验编号名称/内容实验分值评分实验二十二差动变压器的标定（一）了解相敏检波器工作原理（二）差动变压器性能检测（三）差动变压器零残电压的补偿设计性实验实验名称/内容实验分值评分实验二十三超声波传感器距离测量教师评价意见总分-17-目录实验评分表

2、-1-实验二十二差动变压器的标定-3-一、任务和目标-3-二、总体方案设计-3-三、方案实现和具体设计-4-1．了解相敏检波器工作原理-4-2．差动变压器性能检测-4-3．差动变压器零残电压的补偿-5-4．差动变压器的标定-5-四、实验设计与实验结果-5-1．了解相敏检波器工作原理-5-2．差动变压器性能检测-7-3．差动变压器零残电压的补偿-8-4．差动变压器的标定-9-五、结果分析与讨论-11-六、实验思考题-11-实验二十三超声波传感器距离测量-12-一、任务和目标-12-二、总体方案设计-12-三、方

3、案实现和具体设计-12-四、实验设计与实验结果-14-五、结果分析与讨论-17-实验心得-18-参考文献-18--17-实验二十二差动变压器的标定一、任务和目标通过实验学习差动变压测试系统的组成和标定方法。二、总体方案设计差动变压器由衔铁、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的激励，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线圈反向串接而成，相当于变压器的副边。差动变压器是开磁路，工作建立在互感基础上。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

4、大器末级趋向饱和，影响电路正常关系，因此必须采用适当的方法进行补偿。零残电压中主要包含两种波形成份：（1）基波分量：是由于差动变压器两个次级绕组因材料或工艺差异造成等效电路参数（M、L、R）不同，线圈中的铜损电阻及导磁材料的铁损，线圈中线间电容的存在，都使得激励电流与所产生的磁通不同相。（2）高次谐波：主要是由导磁材料磁化曲线非线性引起，由于磁滞损耗和铁磁饱和的影响，使激励电流与磁通波形不一致，产生了非正弦波（主要是三次谐波）磁通，从而在二次绕组中感应处非正弦波的电动势。减少零残电压的办法有：从设计和工艺制作

5、上尽量保证线路和磁路的对程；采用相敏检波电路；选用补偿电路。相敏检波电路如图所示，图①为输入信号端，②为交流参考电压输入端，③为输出端。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。-17-一、方案实现和具体设计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，幅值为2V，将音频振荡器0o端接相敏检波器的输入端①，相敏检波器输

6、出端与LPF的输入端连接，LPF的输出端接数字电压表20V。相敏检波器的交流参考电压输入端②分别接0o、180o，使相敏检波器的输入信号和交流参考电压分别同相或反相，用示波器两通道观察相敏检测器输出端的波形变化和电压表电压值的变化。可以看出，当相敏检波器的输入信号和开关信号同相时，输出为正极性的全波整流信号，电压表指示正极性方向最大值，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。②　用示波器两通道观察相敏检测器插口⑤、⑥的波形。可以看出，相敏检波器中整形电路的作用是将输入的正弦波转换成方波，使

7、相敏检波器中的电子开关能正常工作。2．差动变压器性能检测①　按下图接线，差动变压器初级线圈必须从音频振荡器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。-17-3．差动变压器零残电压的补偿①　根据图接线，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

8、线圈中运动，使差动放大器输出电压最小，调整电桥网络、电位器，使输出更趋减小。③　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。4．差动变压器的标定①　按图接线，差动放大器增益适度，音频振荡器输出频率5KHz，输出值VP-P值2V。②　调节电桥、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