实验三 差动变压器性能、零残及补偿、标定实验
一、差动变压器性能
实验目的：了解差动变压器的原理及工作情况。 实验准备：预习
实验仪器和设备：音频振荡器、测微头、双踪示波器、差动式电感。 实验原理：交流电通过偶合的线圈产生感应电势。
实验注意事项：旋钮初始位置是，音频振荡器4KHz，幅度为最小，双踪示波器第一通道灵敏度500mV/cm，第二通道灵敏度10mV／cm，触发选择打到第一通道。其它还须注意的事项有：
（1）差动变压器的激励源必须从音频振荡器的电源输出插口（LV插口）输出。
（2）差动变压器的两个次级线圈必须接成差动形式，即，两个非同名端短接，两个同名端则构成输出。
（3）差动变压器与激励信号的连线应尽量短一些，以避免引入干扰。 实验内容：
（1）按图5接线，音频振荡器必须从LV接出，LV、GND接差动式电感的Li，2个L0构成
差动输出。
接第二通道 接第一通道：500mV/cm
10mV／cm 4kHz，Vpp=2V
图 5 差动变压器接线方式
（2）调整音频振荡器幅度旋钮，观察第一通道示波器，使音频LV信号输入到初级线圈的电
压为VPP＝2伏。
（3）调整测微头，使10mm处对应衔铁处中间位置（一般已由实验员调整好）
（4）旋动测微头，从示波器第二通道上读出次级差动输出电压的峰一峰值填入下表： X（mm）
10
10.5
Vop-p（mV）
*如果第二通道的信号实在太弱，可先接差放再行观察。 读数过程中应注意初、次级波形的相位关系：
当铁芯从上至下、再由下至上过零位时，相位由 相变为 相。
（4）仔细调节测微头使次级的差动输出电压为最小，必要时应将通道二的灵敏度打到较高档，如：2mV／cm，这个最小电压叫做 ，可以看出它的基波与输入电压的相位差约为 。
（1）根据所得结果，画出（Vop-p一X）曲线，指出线性工作范围，求出灵敏度：
S=
ΔV
= ，更一般地，由于灵敏度还与激励电压有关，因此：S1=ΔV/VλΔXΔX
＝ 。
二、差动变压器零点残余电压的补偿
实验目的：了解零点残余电压的补偿及其方法。 实验准备：预习
实验仪器和设备：音频振荡器、测微头、电桥、差动放大器、双踪示波器。
实验注意事项：旋钮初始位置是，音频振荡器4KHz，双踪示波器第一通道灵敏度500mV/cm，第二通道灵敏度1V/cm，触发选择打到第一通道，差动放大器的增益旋到最大。其它还须注意的事项有：
（1） 音频信号必须从LV插口引出。 实验内容：
（1）利用示波器，调整音频振荡器的输出为2伏峰一峰值。 （2）观察差动变压器的结构。按图6接好线，音频振荡器必须从LV插口输出，W1,W2,r,C为电桥单元中的调平衡网络。
（3）调整测微头，使差动放大器输出电压最小（此时对应的输出是零点残余电压）。 （4）依次调整W
1,W2,使输出电压进一步减小，必要时重新调节测微头。
（5）将第二通道的灵敏度提高，观察零点残余电压的波形，注意与激励电压波形相比较。 经过补偿后的残余电压波形：
为一 波形，这说明波形中有 分量。 LV Cr 接第一通道 4kHz，Vpp=2V W2W1 接第二通道 图 6 零点残余电压的补偿 LVC 接第二通道 接第一通道 W1 4kHz，Vpp=2V W2 r
图7 零点残余电压的补偿的另一种方法
思考题
1．本实验也可用附图7所示线路，试解释原因。
三、差动变压器的标定
实验目的：了解差动变压器测量系统的组成和标定方法。 实验准备：预习
实验仪器和设备：音频振荡器、差动放大器、移相器、相敏检波器、低通滤波器、测微头、电桥、F/V表、示波器。
实验注意事项：旋钮初始位置是，音频振荡4KHz，差动放大器的增益打到最大，F/V表打到2V档。 实验内容：
（1）按图8接好线路 ϕ1/ϕ20° W1W2音频振 r 荡器， LV V4kHz， C Vpp=2V 图 8 差动变压器实验接线 （2）装上测微头，上下调整，使差动变压器铁芯处于线圈的中段位置（差动放大器输出最小）。
（3）利用示波器和电压表，调整W1、W2电位器，使电压表指示最小，再调整差放的调零旋钮，使电压表指示为零。
（4）给梁一个较大的位移，调整移相器，使电压表指示为最大，同时可用示波器观察相敏检波器的输出波形（全半波为正常）。
（5）F/V表在20V档，旋转测微头，使电压表读数为零（此时铁芯又回到中间位置），记录该中间位置的刻度。旋动测微头，每隔0.5mm读数记录实验数据，填入下表：
X（mm） V（V） X（mm） V（V）
（6）测微头回零位，反方向旋动测微头，每隔0.5mm读数记录实验数据，填入下表：
思考题 1．作出V一X曲线，给出你认为较好的线性工作区间，分析产生非线性误差的原因是什么？求出灵敏度。