发布时间 : 星期一 文章传感器与检测技术 实验指导书更新完毕开始阅读5c0d92d8b42acfc789eb172ded630b1c58ee9bf2
实验十二 差动变压器的振动测量
一、实验目的
了解差动变压器测量振动的方法。 二、实验仪器
振荡器、差动变压器模块、相敏检波模块、频率/转速表、振动源、直流稳压电源、示波器 三、实验原理
差动变压器由一只初级线圈和两只次级线圈及一个铁芯组成。铁芯连接被测物体，移动线圈中的铁芯，由于初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈的感应电动势发生变化，一只次级感应电动势增加，另一只感应电动势则减小，将两只次级线圈反向串接（同名端连接）引出差动输出。输出的变化反映了被测物体的移动量。利用差动变压器的静态位移特性测量动态参数 四、实验内容与步骤
1． 将差动变压器按图9-1安装在振动源单元上。
图9-1 振动源安装示意图
2． 合上实验台电源开关，用示波器观察信号源音频振荡器“US1 00”输出，使其输出频率为4kHz，Vp-p=2V正弦信号。
3． 将差动变压器的输出线连接到差动变压器模块上，并按差动变压器系统定标实验接线。检查接线无误后，打开固定稳压电源开关。
4． 用示波器观察差分放大器输出，调整传感器连接支架高度，使示波器显示的波形幅值最小。仔细调节差动变压器使差动变压器铁芯能在差动变压器内自由滑动，用“紧定旋钮”固定。
5． 用手按压振动平台，使差动变压器产生一个较大的位移，调节移相器使移相器输入输出波形正好同相或者反相，仔细调节RW1和RW2使低通滤波器输出波形幅值更小，基本为零点。
6． 振动源“低频输入”接振荡器低频输出“US2”，调节低频输出幅度旋钮和频率旋钮，使振动平台振荡较为明显。用示波器观察低通滤波器的Uo的波形。
7． 保持低频振荡器的幅度不变，改变振荡频率，用示波器测量输出波形Vp-p，记下实验数据，填入下表9-1
表9-1 f(Hz) Vp-p(V) 五、实验报告
1． 根据实验结果作出梁的振幅――频率特性曲线，指出自振频率的大致值，并与用应变片测出的结果相比较。
2． 保持低频振荡器频率不变，改变振荡幅度，同样实验可得到振幅与电压峰峰值Up-p曲线（定性）。 六、注意事项
1． 低频激振电压幅值不要过大，以免梁在共振频率附近振幅过大。
实验过程中加在差动变压器原边的音频信号幅值不能过大，以免烧毁差动变压器传感器
实验十三 光纤传感器位移特性实验
一、实验目的
了解反射式光纤位移传感器的原理与应用。 二、实验仪器
光纤位移传感器模块、Y型光纤传感器、测微头、反射面、直流电源、数显电压表。 三、实验原理
反射式光纤位移传感器是一种传输型光纤传感器。其原理如图36-1所示：光纤采用Ｙ型结构，两束光纤一端合并在一起组成光纤探头，另一端分为两支，分别作为光源光纤和接收光纤。光从光源耦合到光源光纤，通过光纤传输，射向反射面，再被反射到接收光纤，最后由光电转换器接收，转换器接收到的光源与反射体表面的性质及反射体到光纤探头距离有关。当反射表面位置确定后，接收到的反射光光强随光纤探头到反射体的距离的变化而变化。显然，当光纤探头紧贴反射面时，接收器接收到的光强为零。随着光纤探头离反射面距离的增加，接收到的光强逐渐增加，到达最大值点后又随两者的距离增加而减小。反射式光纤位移传感器是一种非接触式测量，具有探头小，响应速度快，测量线性化（在小位移范围内）等优点，可在小位移范围内进行高速位移检测。
图36-1 反射式光纤位移传感器原理 图36-2 光纤位移传感器安装示意图 四、实验内容与步骤
1． 光纤传感器的安装如图36-2所示，将Y型光纤安装在光纤位移传感器实验模块上。探头对准镀铬反射板，调节光纤探头端面与反射面平行，距离适中；固定测微头。接通电源预热数分钟。
2． 将测微头起始位置调到14cm处，手动使反射面与光纤探头端面紧密接触，固定测微头。
3． 实验模块从主控台接入±15V电源，打开实验台电源。
4． 将模块输出“Uo”接到直流电压表（20V档），仔细调节电位器Rw使电压表显示为零。
5． 旋动测微器，使反射面与光纤探头端面距离增大，每隔０.1ｍｍ读出一次输出电压Ｕ值， 填入下表36-1 X（mm） Uo(V) 五、实验报告
根据所得的实验数据，确定光纤位移传感器大致的线性范围，并给出其灵敏度和非线性误差。