实验十五 差动变压器的应用.docx

差动变压器的应用—振动测量实验

一、实验目的：了解差动变压器测量振动的方法。

二、基本原理：由实验十一（差动变压器性能实验）基本原理可知，当差动变压器的衔铁连接杆与被测体接触连接时就能检测到被测体的位移变化或振动。

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、低频振荡器；差动变压器、差动变压器实验模板、移相器/相敏检波器/滤波器模板；振动源、双踪示波器。

四、实验步骤：

1、相敏检波器电路调试：参见实验十四中的步骤1及图14—2。

2、将差动变压器卡在传感器安装支架的U型槽上并拧紧差动变压器的夹紧螺母，再安装到振动源的升降杆上，如图15所示。调整传感器安装支架使差动变压器的衔铁连杆与振动台接触，再调节升降杆使差动变压器衔铁大约处于L1初级线圈的中点位置。

图15差动变压器振动测量安装、接线图

2、将音频振荡器和低频振荡器的幅度电位器逆时针轻轻转到底（幅度最小），按图15接线，并调整好有关部分，调整如下：（1）检查接线无误后，合上主机箱电源开关，用示波器CH1通道监测音频振荡器LV的频率和幅值，调节音频振荡器的频率、幅度旋钮使LV输出4kHz～5kHz左右、Vop-p=2V。（2）用示波器CH2通道观察相敏检波器输出(图中低通滤波器输出中接的示波器改接到相敏检波器输出)，用手往下按住振动平台（让传感器产生一

个大位移）仔细调节移相器的移相电位器钮，使示波器显示的波形为一个接近全波整流波形。

（3）手离开振动台，调节升降杆(松开锁紧螺钉转动升降杆的铜套)的高度，使示波器显示的波形幅值为最小。（4）仔细调节差动变压器实验模板的RW1和RW2(交替调节)使示波器（相敏检波器输出）显示的波形幅值更小，趋于一条接近零点线（否则再调节RW1和RW2）。（5）调节低频振荡器幅度旋钮和频率（8Hz左右）旋钮，使振动平台振荡较为明显。用示波器观察相敏检波器的输入、输出波形及低通滤波器的输出波形。3、定性地作出相敏检波器的输入、输出及低通滤波器的输出波形。实验完毕，关闭主机箱电源。

五、实验波形：

相敏检波器输入输出：

可见频率翻倍，与理论一致

经过相敏检波器后，包络的波形的负半部分被滤除，但由于实际操作仍有一定误差，所以难以完全去除。

滤波后：

通过低通滤波器后，高频波基本被滤除，尖刺是混入杂波所致

六、实验总结：此次实验要想获得理想波形的关键在于调节移相器。如果移相器调节的不是很好，相敏检波器就无法检出需要的波形，最终获得的图像也会有很多尖刺，意味着混进了杂波。