差动变压器式电感传感器的性能测试

差动变压器式电感传感器的性能测试实验三一、实验目的：1.通过本次实验使同学们进一步了解差动变压器式传感器的结构原理；2.掌握这种传感器的常用测量电路的工作原理和性能特点；3.通过本次实验进一步理解差动变压器式传感器零点残余电压的有关概念，掌握消除零点残余的基本原理和方法；4.掌握这种传感器基本性能的标定方法；5.进一步学习电桥网络的调零和双线示波器的使用技巧；3、差动变压器式电感传感器性能参数的标定

性能参数的标定是用标准位移或标准信号对传感器的输出电压进行量化测定的过程。内容主要包括按原理电路图接线，对系统进行调零，系统线性范围的测定，各标准输出量的测量，电压灵敏度的计算等等。1差动变压器式电感传感器基本性能试验

基本性能试验主要是对传感器的工作原理进行验证，通过振动台或调节螺旋测微头给传感器输入一位移信号，用又线示波器或液晶电压表来观察传感器的输出电压情况，看看是否与理论相符。如有较大出入则应查找原因，设法排除。2、差动变压器式电感传感器零点残余电压的测试与补偿差动变压器式电感传感器零点残余电压的测试与补偿方法是：将传感器接音频信号源，调节螺旋测微头，使传感器的输入为零，用示波器或液晶电压表观察其输出电压，可以测出传感器零点电压的大小，应将放大器增益调至最大。零点残余的补偿可以通过调节电位器1和2来实现，反复调节电位器，使传感器在输入为零时的输出也为零，就达到了对零点残余电压补偿的目的。二、实验内容

1.差动变压器式电感传感器的结构原理和性能特点（1）结构原理图差动变压器的结构原理如图所示：主要由原方绕组1、两个匝数相等的副边绕组4和7、动铁芯6、导磁外壳3和骨架5等六部分组成。按其绕组的排列方式，可将这种传感器分成一节、二节、三节、四节和五节等形式。前三种形式结构简单、性能适中，使用较为广泛；后两种因结构太复杂而较少应用。三、实验应知知识

差动变压器式传感器在工作时两个副边绕组接成反向串联电路，在线圈的品质因数Q足够高的前提下（一般都能满足），可忽略铁损、磁损及线圈分布电容的影响，其等效电路如图所示。当原边绕组通以交流激励电压作用时，在变压器副边的两个线圈里就会感应出完全相等同的感应电势来。由于是反向串联，因此，这两个感应电势相互抵消，从而使传感器在平衡位置的输出为零。当动铁芯产生一位移时，由于磁阻的影响，两个副边绕组的磁通将发生一正一负的差动变化，导致其感应电势也发生相应的改变，失去平衡，使传感器有一对应于动铁芯位移的电压输出量。

2、工作原理分析如下：

差动变压器的输出电压在理想状态下与输入位移成线性关系，但实际工作时其线性度受位移量大小的影响较大，在位移小时线性尚好，但位移一大线性就很差。影响因素主要有线圈骨架的形状及机械结构精度，线圈的排列状况，铁芯的几何结构、材质和尺寸精度及励磁频率和负载大小等许多因素。要提高其线性度，应使它的测量范围不超过线圈框架长度的1/4，励磁频率应采用中频，最好配用相敏检波器。差动变压器的灵敏度是其最主要的性能指标，它是指动铁芯在产生单位位移时所引起的输出电压量，一般用输出电压的增量