差动变压器的特性实验

一、实验目的

1、了解差动变压器的基本结构。

2、掌握差动变压器及整流电路的工作原理。

3、掌握差动变压器的调试方法。

二、实验所用单元

电感式传感器、电感式传感器转换电路板、差动放大器板、直流稳压电源、数字电压表、位移台架。

三、实验原理及电路

1、差动变压器由一个初级线圈和两个次级线圈及一个铁芯组成，当铁芯移动时，由于初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化使次级线圈的感应电势产生变化，一个次级线圈的感应电势增加，另一个则减少，将两个次级线圈反向串接，就可以引出差值输出，其输出电势反映出铁芯的位移量。

2、差动变压器实验电路图如图11-1所示。

图11-1 差动变压器实验电路图

传感器的两个次级线圈(N₂、N₃)电压分别经UR₁、UR₂两组桥式整流电路变换为直流电压，然后相减，经过差动放大器放大后，由电压表显示出来。R₁、R₂为两桥臂电阻，RP₁为调零电位器，R₃、R₄、C₁组成滤波电路，R₅为负载电阻，采用这种差动整流电路可以减少零点残余电压。

四、实验步骤

1、固定好位移台架，将电感式传感器置于位移台架上。调节测微器使其指示15mm左右，将测微器装入台架上部的开口处，再将测微器的测杆与电感式传感器的可动铁芯旋紧。然后调节两个滚花螺母，使可动铁芯上的刻线与传感器相平，注意要使铁芯能在传感器中轻松滑动，再将两个滚花螺母旋紧。

2、差动放大器调零（参见实验一）。

3、按图11-1将信号源的两输出端A、B接到传感器的初级线圈N₁上，传感器次级线圈N₂、N₃分别接到转换电路板的C、D与H、I上，并将F与L用导线连接，将差动放大器与数字电压表连接好。这样构成差动变压器实验电路。

4、接通电源，调节信号源输出幅度电位器RP₁到较大位置，平衡电位器RP₂处于中间位置，调节测微器使输出电压接近零，然后上移或下移测微器1mm，调节差动放大器增益使输出电压的值为300mV左右，再回调测微器使输出电压为0mV。此为系统零位，分别上旋和下旋测微器，每次0.5mm，上下各2.5mm，将位移量X和对应的输出电压U_O记入下表。

表 11-1

五、实验报告

1、根据表11-1，画出输入/输出特性曲线，并且计算灵敏度和非线性误差。

2、分析为什么采用差动整流电路可以减少零点残余电压？