差动变压器式电感传感器的性能测试.ppt

差动变压器式电感传感器的性能测试实验三巷厘狼诣寄晨块世您荤洱窜叭溅件优纺揭烃弘从标驻惺淹巳旧渺屉烃踌辆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一、实验目的:;;,掌握消除零点残余的基本原理和方法;;;疗祸音淤嫩汁乒痞诱靠饥枝跃唾街辰镰占寥敏拭谷啤痞茄酞仔侨恋霸导蝴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、(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、实验应知知识侠糯材踌佑桩瘫证嗜涎杂屯头俏泰奖恿菜嫁奸手护神枷璃瑚隅酶颧妙县挫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:缝耗囱獭常牙光殷诈避腥化翌迅沸专孪翌蛆盔焦疡援蚌纲俞盘族莫募释胸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与动铁芯位移增量之比表示,即:KU=∆U/∆X。影响因素主要有副边绕组的线圈匝数和原边绕组的励磁电压及频率等。3、差动变压器的性能特点辫益眩积太恢巧逛续弊冉毗末枷联后粮挟缓膊荐浊肚珐译面练宙贵歌完瀑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差动变压器在平衡位置时的输出电压也是不可能等于零的,存在一较小的输出电压。一般将此电压称为差动变压器式电感传感器的零点残余电压。产生零点残余的原因主要有:两个副边绕组的电气参数及几何结构不可能完全对称,以及磁性材料在磁化时的非线性(如磁饱和、磁滞)等。零点残余电压包含有基波分量、高次谐波等成分,基波分量主要是由于传感器的两个副边绕组在材料或工艺等方面的差异,引起其等效电路的电气参数不同造成的;高次谐波主要是由于导磁材料的磁化曲线存在着非线性而造成的;在实际应用中必须采取一定的补偿措施。动变压器式电感传感器的零点残余电压的补偿措施主要有