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实验九 电容传感器的振动实验
一、实验目的
了解电容式传感器的动态特性。
二、实验所用单元
电容式传感器、电容式传感器转换电路板、差动放大器、连桥板、连接杆（螺丝）、低通滤波器板、直流稳压电源、低频振荡器、振动台、示波器。
三、实验原理及电路
将电容式传感器与振动台相连，在振动台的带动下，可以观察电容式传感器动态特性，电路图如图9-1。
Cx1Cx2C0 电容转换电路示波器图9-1 电容式传感器振动实验电路框图
四、实验步骤
1、固定好振动台，将电容式传感器置于振动台边桌面上，将振动连接杆与电容式传感器的测杆适度旋紧。再将连桥板一端吸在振动台上方的磁钢上，另一端用磁钢与连接杆吸合，再调节连接杆与测杆使传感器动极与静极基本平齐。
2、按照图9-1接线，将转换电路输出与示波器探头相连，低频振荡器输出接振动台小板上的振荡线圈。
3、接通电源，调节低频振荡器的振幅与频率及示波器的量程和差动放大器的增益，观察输出波形。
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实验十 电容传感器的电子秤实验 *
一、实验目的
1、进一步掌握电容式传感器的特性。
2、了解电容式传感器在称重仪器中的应用。
二、实验所用单元
电容式传感器、电容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、振动台、砝码。
三、实验原理及电路
由于电容式传感器的输出与位移成正比，利用弹性材料的特性，可以使电容式传感器输出与质量成线性关系，由此可以进行质量的测量。在本实验中可以利用振动台的振动梁作为弹性部件。
四、实验步骤
1、根据实验七及实验八的实验内容设计电子秤实验的实验装置。 2、调节差动放大器的零点与增益，调节该电子秤实验装置的零点与量程，注意确定量程时不要超出电容式传感器的线性范围，并使砝码质量与输出电压在数值上有直观的联系。
3、根据所确定量程，逐次增加砝码的质量，将质量与输出电压记入下表。
表 10-1 M(g) UO(mV)
0 0 三、实验报告
根据表6-1中的实验数据，计算该电子秤装置的精度。
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实验十一 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。
CUR1A1KHz0～5VVp-pN1BN3UR2NI N2DFHLMR1R3OUTRP1R2C1R5+-VR4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。
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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UO记入下表。
表 11-1 X(mm) UO(mV)
0 0 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？
实验十二 自感式差动变压器的特性实验
一、实验目的
1、了解自感式差动变压器的基本结构。
2、掌握自感式差动变压器及整流电路的工作原理。
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