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《自动检测技术》教学大纲一、课程的性质与目的自动检测技术是自动化类一门综合性专业主干课程。
它的前修课程为“大学物理”、“普通化学”、“电路分析基础”、“电子技术”、“微机原理及应用”、“计算机接口技术”等课程。
通过本课程的教学与实践等环节，使学生能掌握各种常见机械、热工、成分等工程量的检测原理方法和技术，培养学生综合运用前修课及本课程的知识，逐步掌握根据具体检测(控制)要求、主要技术性能设计出高性能价格比及先进实用的自动检测(控制)仪表及系统和方法与技术。
为学生走上工作岗位或进一步深造打下良好的基础。
二、课程内容的教学要求(1) 绪论和检测技术的基础知识：介绍检测系统的一般组成及分类方法;掌握检测系统的静态与动态特性;理解检测系统误差的基本概念、性质、表达方法以及检测仪表(系统)的精度等级、系统误差、随机误差、粗大误差的特点、规律与处理方法。
(2) 力学量检测技术：介绍力学量定义、分类，压力、力和转矩的各种检测方法及工程上常见传感器;学习与掌握各类工程应用较多常用和先进的压力、力和转矩测量仪器的结构组成、工作原理和应用特点。
(3) 运动量检测技术：介绍运动量定义、分类，位移、速度、加速度、振动的各种检测方法及工程上常见传感器;学习与掌握各类工程与军工应用较多的位移、速度与加速度测量仪器的结构组成、工作原理和应用特点。
(4) 温度检测技术：介绍各种温标的由来与定义温度量值标定与传递方法，测温分类方法及其特点，热膨胀式测温方法，重点放在工业与国防应用最多的热阻式、热电式和辐射法测温原理、方法与常见(标准)传感器与测温仪器的结构组成、工作原理和应用特点;并以一定篇幅介绍新颖温度传感器及其温度测量方法。
(5) 物位检测技术：学习与掌握物位定义、分类方法;学习各种工况条件下的液位和料位检测方法，这些方法与对应的常见和先进的测量仪器和系统的结构组成、工作原理与应用特点，概貌性学习了解相界面的检测原理与方法。
《自动检测技术及应用》教案一、教学目标1. 了解自动检测技术的基本概念、原理和应用。
2. 掌握各种自动检测技术的特点、原理及应用范围。
3. 学会分析自动检测系统的设计方法和步骤。
4. 能够运用自动检测技术解决实际工程问题。
二、教学内容1. 自动检测技术的基本概念及分类自动检测技术的定义自动检测技术的分类自动检测技术的发展概况2. 电阻检测技术电阻检测的原理电阻检测的方法及特点电阻检测的应用实例3. 电容检测技术电容检测的原理电容检测的方法及特点电容检测的应用实例4. 电感检测技术电感检测的原理电感检测的方法及特点电感检测的应用实例5. 温度检测技术温度检测的原理温度检测的方法及特点温度检测的应用实例三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原理和方法。
2. 案例分析法：分析实际应用案例，加深对检测技术的理解。
3. 讨论法：引导学生进行思考和讨论，提高解决问题的能力。
4. 实验法：安排实验室实践，巩固理论知识。
四、教学资源1. 教材：《自动检测技术及应用》2. 课件：PowerPoint3. 实验设备：电阻、电容、电感、温度传感器等4. 网络资源：相关学术论文、技术资料五、教学评价1. 课堂提问：检查学生对基本概念和原理的理解。
2. 课后作业：巩固所学知识，提高运用能力。
3. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和分析问题能力。
4. 课程论文：培养学生独立研究、解决问题的能力。
5. 期末考试：全面检测学生对课程知识的掌握程度。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，包括理论课16课时，实验课16课时。
2. 授课方式：每周2课时，共8周完成理论课教学；实验课安排在第9周至第16周，每周2课时。
3. 教学进度安排：第1-4周：讲授自动检测技术的基本概念及分类、电阻检测技术、电容检测技术、电感检测技术。
第5-8周：讲授温度检测技术、压力检测技术、流量检测技术、位移检测技术。
第9-16周：进行实验教学，包括电阻、电容、电感、温度、压力、流量、位移传感器的应用实验。
自动检测技术复习一、填空题：1、一般传感器由、、等部分组成，其作用是。
2、常用的标准节流装置有、、。
3、测量中按误差的性质和产生原因分为、、。
4、在压电式加速度测量电路中，设计前置放大器一般有、两种形式，其作用一是、二是、。
5、温度的变化会引起应变片电阻的变化，从而影响测量精度。
为了消除这种误差，可利用、、等方法进行补偿。
6、差动变压器的输出交流信号，为了达到消除零点残余电压及辯别方向的目的、，差动变压器经常采用和两钟测量电路。
7、红外传感器是根据和制成的，一般由光学系统和、、等组成。
8、频率大于khz的声波即超声波，它具有聚束、、等特性，按振动辐射大小不同可分功率超声和，其探伤主要是利用和来实现的。
9、热电偶的热电势由和两部分组成。
10、流量的测量原理可分为两大类，即和方式。
压差流量计就是利用流体和装置，使流体在流动过程中产生局部的静压差，然后利用和的关系，通过压差传感器间接地测量出流体的流量。
11、测量中按误差的性质和产生原因分为、、。
12、在压电式加速度测量电路中，设计前置放大器一般有、两种形式，其作用一是、二是。
13、温度的变化会引起应变片电阻的变化，从而影响测量精度。
为了消除这种误差，可利用、、等方法进行补偿。
14、差动变压器的输出交流信号，为了达到消除零点残余电压及辯别方向的目的，差动变压器经常采用和两钟测量电路。
15、热电偶的热电势由和两部分组成。
16、测量中按误差的性质和产生原因分：、、。
17、传感器的静态输入—输出特性有、、、。
18、热敏电阻按其性能可分为、、三类。
19、直流电桥平衡的条件是，增大电桥灵敏度其桥臂极性布置应满足的要求。
20常用的电容式传感器类型可分为、、。
21、现有一个四位二进制码0111，将其转换为对应的循环码是：二解答题1、简述压阻效应？2、选用热电偶配套使用的补偿导线应注意哪些方面的问题？3、简述霍尔效应及其霍尔元件的不等位电势产生的原因？4、简述电感式测微仪电路的基本原理？5、简述压电效应？6消除热电偶冷端温度的影响有那些常用方法？7简述霍尔效应及其霍尔元件的不等位电势产生的原因?8简述光电效应9、在下图等截面悬臂梁上粘贴四个完全相同的电阻应变片，并组成差动全桥电路。
⾃动检测技术复习题⼀、填空题：1.某采购员分别在2个商店购买了100kg⼤⽶、1kg巧克⼒，发现均缺少0.5kg，但采购员对卖巧克⼒的商店意见最⼤，产⽣此⼼理作⽤的原因是⽰值相对误差较⼤。
2.有⼀只温度计，测量范围是0~200°C，精度等级为0.5级，该表可能出现的最⼤绝对误差是1°C ，⽰值为100°C时可能出现的最⼤⽰值相对误差是0.01％。
3.天平未调⽔平，测量结果可能会出现系统误差，电桥检流计的零点漂移会引起测量结果的系统误差。
4.拟合直线的⽅法有多种，选择拟合直线的主要出发点是获得最⼩的⾮线性误差，常⽤的⽅法有端基线性度、最⼩⼆乘法等。
5.热敏电阻按其温度系数可以分为负温度系数 (负指数型突变型（NTC）、正温度系数（正突变型线性型）（PTC）两⼤类。
)6.使⽤⽓敏电阻传感器可以把某种⽓体的浓度等参数转换为电阻变化量，再转换为电信号。
7．⾃感传感器或差动变压器采⽤检波电路最重要的⽬的是反映输出信号位移⼤⼩（电压的幅值）和位移⽅向。
8.当电涡流线圈靠近⾮磁性材料（铜）后，线圈的等效电感减⼩（增⼤/减⼩），调频转换电路输出频率变⼤（增⼤/减⼩）。
9.常⽤的光电元件有___ 光电管 _____、_ 光敏⼆极管（光敏电阻）___、_光电池____。
10．根据不同的测量条件，压⼒可以分为___ 绝对压⼒_____和__相对压⼒_____，相对压⼒⼜可以分为_____表压__和差压。
11．调制的⽬的主要是，常以⼀个⾼频正弦信号或脉冲信号作为载体，这个载体称为载波信号⽤来改变载波信号的某⼀参数（如幅值、频率、相位）的信号称为调制信号。
12．交流电桥的平衡条件是相对桥臂阻抗幅值积相等和__ 相对桥臂阻抗幅⾓之和相同___，⾄少有2个可调元件，需要反复多次调整才能找出真正平衡位置。
13.测量⽅法根据测量时是否与被测对象接触，可以分为直接测量和间接测量。
含有粗14.当测量值的残差满⾜ q>3Q 时，则认为对应的测量值xi⼤误差，应予以剔除。
自动检测技术复习题一、填空题：1、传感器由、、三部分组成。
2、有一温度计，它的量程范围为0～200℃，精度等级为0.5级。
该表可能出现的最大误差为，当测量100℃时的示值相对误差为。
3、利用热敏电阻对电动机实施过热保护，应选择型热敏电阻。
4、在压电晶片的机械轴上施加力,其电荷产生在。
5、霍尔元件采用恒流源激励是为了。
6、用水银温度计测量水温,如从测量的具体手段来看它属于测量。
7、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω，则其分度号是，对于镍铬-镍硅热电偶其正极是。
8、压电材料在使用中一般是两片以上，在以电荷作为输出的地方一般是把压电元件起来，而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件起来。
9、热电偶的冷端温度补偿常用的方法有法、法、法和法。
10、脉冲宽度调制电路是利用传感器的电容使电路输出脉冲的占空比随电容式传感器的变化而变化，再通过低通滤波器得到对应于被测量变化的直流信号。
11、霍尔器件在额定控制电流下，时，两个霍尔电极之间的称为。
不等位电势U12、热电势由两部分组成，一部分是两种导体的，另一部分是单一导体的。
13、中间导体定律：在热电偶中接入第三种导体，只要第三种导体的两接点温度相同，则热电偶的。
14、应变式传感器在外力作用下主要是发生变化，压阻式传感器在外力作用下主要是发生变化，两者都引起发生变化。
15、电容式和电感式传感器常用差动式结构，其作用是提高，减少。
16、压电式传感器利用效应工作，常用的前置放大器有电压放大器和。
17、热电阻是利用导体的随温度的变化这一物理现象来温度的。
18、根据参数的变换，电容式传感器分为变极距式电容传感器、、和。
19、热电偶的热电势大小与和有关，为了保证输出热电势是被测温度的单值函数，必须保持冷端温度。
20、由于外力作用在压电传感元件上所产生的电荷只有在无泄漏的情况下才能保存，即需要测量回路具有无限大的内阻抗，这实际上是达不到的。
因此，压电式传感器。
压电元件只有在交变力的作用下，电荷才能源源不断地产生，可以供给测量回路以一定的电流，故。
=+平均无故障工作时间有效度平均无故障工作时间平均故障修复时间1基本知识引论1、测量范围、测量上、下限及量程测量范围：仪器按照规定的精度进行测量的被测变量的范围测量下限：测量范围的最小值测量上限：测量范围的最大值量程:量程=测量上限值—测量下限值1.２．３灵敏度：被测参数改变时，经过足够时间仪表指示值达到稳定状态后，仪表输出变化量与引起此变化的输入变化量之比 灵敏度Y U∆=∆ 1。
2.4误差绝对误差：∆max δ绝对误差 = 示值-约定真值相对误差:δ相对误差(％)= 绝对误差/约定真值引用误差:max δ引用误差（％)= 绝对误差/量程最大引用误差:最大引用误差（％) = 最大绝对误差/量程允许误差:最大引用误差≤允许误差1.2。
5精确度仪表的精确度通常是用允许的最大引用误差去掉百分号后的数字来衡量。
精确度划分为若干等级，简称精度等级，精度等级的数字越小,精度越高1。
2。
8可靠度：衡量仪表能够正常工作并发挥其同能的程度课后习题1.１检测及仪表在控制系统中起什么作用,两者关系如何?检测单元完成对各种参数过程的测量，并实现必要的数据处理；仪表单元则是实现各种控制作用的手段和条件,它将检测得到的数据进行运算处理，并通过相应的单元实现对被控变量的调节。
关系:二者紧密相关，相辅相成,是控制系统的重要基础１。
2 典型检测仪表控制系统的结构是怎样的，各单元主要起什么作用?被控——检测单元—-变送单元——显示单元——操作人员对象——执行单元-—调节单元—作用:被控对象：是控制系统的核心检测单元:是控制系统实现控制调节作用的及基础，它完成对所有被控变量的直接测量，也可实现某些参数的间接测量。
变送单元：完成对被测变量信号的转换和传输，其转换结果须符合国际标准的信号制式。
变：将各种参数转变成相应的统一标准信号;送:以供显示或下一步调整控制用。
显示单元：将控制过程中的参数变化被控对象的过渡过程显示和记录下来,供操作人员及时了解控制系统的变化情况。
传感器与自动检测技术复习题（1）1.检测是利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，将生产、科研，生活等各方面的有关信息通过检查与测量的方法赋予定性或定量结果的过程。
2.自动检测技术是能够自动地完成整个检测处理过程的检测技术。
3.检测技术的发展水平决定了科学技术的发展水平，科学技术的发展又为检测技术的进步提供了有力的手段。
4.热工量是指温度、热量、比热容、热流、热分布、压强等。
5.机械量是指直线位移、角位移、速度、加速度、转速、应力等。
6.几何量是指长度、厚度、角度、直径、间距、形状、平行度等。
7.物体的性质和成分是指气体、液体、固体的化学成分、浓度等。
8.状态量是指机器的启和停运行状态、设备的过载和超温等异常状态等。
9.电工量是指电压、电流、功率、电阻、频率、电场强度、磁场强度等。
10.传感器是能感受或响应规定的被测量的量，并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
11.传感器的组成是敏感元件、转换元件、信号调理与转换电路12.按被测量分类传感器可分为压力传感器、速度传感器等。
13.按测量原理分类传感器可分为电阻式传感器、电感式传感器等。
14.按信号特征分类传感器可分为结构变化型传感器、物性变化型传感器。
15.按能量关系分类传感器可分为能量转换型传感器、能量控制型传感器。
16.按输出信号分类传感器可分为模拟式传感器、数字式传感器。
17.按测量方式分类传感器可分为接触式传感器、非接触式传感器。
18.传感器与检测技术的发展动向是（1）测量仪器向高精度和多功能方向发展；（2）参数测量与数据处理向自动化方向发展；（3）传感器向智能化、集成化、微型化网络化方向发展；（4）测量向量子化极微弱信号、超高温、超低温等极端情况下的方向发展。
19.测量范围是检测系统能够测量的最小与最大输入量之间的范围。
20.灵敏度是检测系统输出增量与输入增量之比。
21.非线性度是标定曲线与拟合直线的偏离程度。
22.回程误差（滞后或变差）是在相同测量条件下，同一个输入量的两个不同输出量之差，同一个输入量有两个不同输出量是输入量由小变大或由大变小所致。
智能检测技术复习总结1、测量是借助于仪器或者仪表(专门技术工具)，依靠实验和计算方法对被测量取得定性或定量信息的认识过程2、测量的基本方法1、直接测量与间接测量（测量手段）2、开环测量与闭环测量（）3、偏差法、零位法、微差法（测量方式）3、测量装置的基本性能，主要衡量指标：精度（精密度、准确性、精确度）、稳定性、输入输出特性（测量装置的静态性能：线性度、灵敏度、滞环）4、最大引用误差和仪表精度等级的关系：在确定一个仪表的精度等级时，要求仪表的允许误差应该大于或等于仪表校验时所得到的最大引用误差；而根据工艺要求来选择仪表的精度等级时，仪表的允许误差应该小于或等于工艺上所允许的最大引用误差。
5、系统误差定义：同一条件下，多次重复测量同一量时，大小和符号保持不变或按一定规律变化的误差。
特点：有一定规律的，一般可通过实验或分析的方法找出其规律和影响因素，引入相应的校正补偿措施，便可以消除或大大减小。
误差产生的原因：系统误差主要是由于检测仪表本身的不完善、检测中使用仪表的方法不正确以及测量者固有的不良习惯等引起的。
6、随机误差定义：在相同条件下，多次重复测量同一量时，大小、符号均为无规律变化的误差。
特点：变化难以预测，无法修正，只能通过理论的方式进行估计。
误差产生的原因：随机误差主要是由于测量过程中某种尚未认识的或无法控制的各种随机因素（如空气扰动、噪声扰动、电磁场等）所引起的综合结果。
7、疏失误差定义：明显地歪曲测量结果的误差。
特点：无任何规律可循。
误差产生的原因：引起的原因主要是由于操作者的粗心（如读错、算错数据等）、不正确操作、实验条件的突变或实验状况尚未达到预想的要求而匆忙测试等原因所造成的。
这时含有疏失误差的测量值称为异常值或坏值，应从测量结果中剔除。
8、系统误差的判别a.固定系统误差的判别:对于不随时间变化的系统误差，通常采用“实验比对”的方法判别。
实验方法为改变产生系统误差的条件进行同样的测量，以便发现误差b.变差系统误差的判别(2)马利科夫准则c正态分布比较判别法9、正态分布的随机误差有下列优良的统计特性：集中性、对称性、有界性、抵偿性10、传感器是指能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成电学量输出的测量装置。
自动检测技术实验一东南大学自动化学院实验报告课程名称：检测技术第 1 次实验实验名称：实验一、三、五、八、九院（系）：自动化专业：自动化姓名：学号：实验室：实验组别：同组人员：实验时间：2013 年 11 月 16 日评定成绩：审阅教师：实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一、基本原理电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应。
描述电阻应变效应的关系式为：ΔR／R＝Kε式中：ΔR／R 为电阻丝电阻相对变化，K 为应变灵敏系数，ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化。
金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它反映被测部位受力状态的变化。
电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压反映了相应的受力状态。
单臂电桥输出电压Uo1= EKε/4。
二、实验器材及连线主机箱(±4V、±15V、电压表)、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。
图2-1 应变式传感器安装示意图图2-2 应变传感器实验模板、接线示意图图2-3 单臂电桥工作原理图三、实验步骤1、根据图2-3 工作原理图、图2-2 接线示意图安装接线。
2、放大器输出调零将实验模板上放大器的两输入端口引线暂时脱开，再用导线将两输入端短接(Vi ＝0)；调节放大器的增益电位器RW3 大约到中间位置(先逆时针旋到底，再顺时针旋转2 圈)；将主机箱电压表的量程切换开关打到2V 档，合上主机箱电源开关；调节实验模板放大器的调零电位器RW4，使电压表显示为零。
3、电桥调零拆去放大器输入端口的短接线，将暂时脱开的引线复原。
调节实验模板上的桥路平衡电位器RW1，使电压表显示为零。
4、应变片单臂电桥实验在应变传感器的托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到200g （或500 g ）砝码加完。
实验结果填入表2-1，画出实验曲线。
表2-1重量(g)20 40 60 80 100 120 140160180200 电压(mv)15.230.545.961.577.092.4108.0 132.8 148.3163.9拟合方程为：0.834 4.1933U W =⨯- 重量(g)20406080100120140160180200电压(mv) 15.2 30.5 45.9 61.5 77.0 92.4 108.0 132.8 148.3 163.9 拟合电（mv ） 12.49 29.17 45.85 62.53 79.21 95.89 112.57 129.25 145.93 162.61 偏差 （mv ）2.711.330.05-1.03-2.21-3.49-4.573.552.371.295、根据表2-1计算系统灵敏度S ＝ΔU/ΔW （ΔU 为输出电压变化量，ΔW 为重量变化量）和非线性误差δ。
δ=Δm/yFS ×100％式中Δm为输出值（多次测量时为平均值）与拟合直线的最大偏差；yFS为满量程输出平均值，此处为200g（或500g）。
实验完毕，关闭电源。
由拟合直线知，系统灵敏度可以用拟合曲线的斜率表示，即：S=0.834δ=Δm/yFS ×100％=4.57/200=2.29%6、利用虚拟仪器进行测量。
四、思考题单臂电桥工作时，作为桥臂电阻的应变片应选用：（1）正（受拉）应变片；（2）负（受压）应变片（3）；正、负应变片均可以。
应变片受拉，所以应选正应变片实验三金属箔式应变片——全桥性能实验一、基本原理全桥测量电路中，将受力方向相同的两应变片接入电桥对边，相反的应变片接入电桥邻边。
当应变片初始阻值R1＝R2＝R3＝R4、其变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4时，其桥路输出电压Uo3＝KEε。
其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性误差和温度误差均得到改善。
二、实验步骤1、按图接线示意图安装接线。
2、差动放大器调零将实验模板上放大器的两输入端口引线暂时脱开，用导线将两输入口短接(Vi＝0)；调节放大器的增益电位器RW3大约到中间位置(先逆时针旋到底，再顺时针旋转2 圈)；将主机箱电压表的量程切换开关打到2V档，合上主机箱电源开关；调节实验模板放大器的调零电位器RW4，使电压表显示为零。
3、电桥调零恢复实验模板上放大器的两输入口接线，调节实验模板上的桥路平衡电位器RW1，使主机箱电压表显示为零。
4、应变片全桥实验在应变传感器的托盘上放置一只砝码，读取数显表数值，依次增加砝码和读取相应的数显表值，直到200g （或500 g ）砝码加完。
实验结果填入表2-3，画出实验曲线。
5、计算灵敏度S ＝U ／W ，非线性误差δ。
实验完毕，关闭电源。
6、利用虚拟仪器进行测量。
重量(g) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 电压(mv)5.112.518.223.829.435.140.545.752.057.7制作图如下拟合方程为：0.28580.56U W =⨯+重量(g) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2005.1 12.5 18.2 23.8 29.4 35.1 40.5 45.7 52.0 57.7电压(mv)6.2811.998 17.71 23.43 29.14 34.86 40.57 46.29 52.01 57.72 拟合电（mv）-1.18 0.51 0.49 0.37 0.26 0.24 -0.07 -0.59 -0.01 -0.02偏差（mv）由拟合直线知，系统灵敏度可以用拟合曲线的斜率表示，即：S=0.2858δ=Δm/yFS ×100％=1.18/200=0.59%五、思考题1、测量中，当两组对边（如R1、R3 为对边）电阻值R相同时，即R1＝R3，R2＝R4，而R1≠R2时，是否可以组成全桥：（1）可以；（2）不可以。
不可以2、某工程技术人员在进行材料拉力测试时在棒材上贴了两组应变片，如图，能否如何利用四片应变片组成电桥，是否需要外加电阻。
能够组成电桥。
对于左边一副图，可以任意选取两个电阻接入电桥的对边；对于右边的一幅图，可以选取R3、R4接入电桥对边。
两种情况下都需要接入与应变片阻值相等的电阻。
3、金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较基本原理如图（a）、（b）、（c）。
比较单臂、半桥、全桥输出时的灵敏度和非线性度，根据实验结果和理论分析，阐述原因，得出相应的结论。
灵敏度全桥最大，半桥次之，单臂最小；非线性度单臂最大，单桥次之，全桥最小4、金属箔式应变片的温度影响利用温度补偿片或采用全桥测量。
实验五差动变压器的性能实验一、基本原理差动变压器由一只初级线圈和二只次线圈及一个铁芯组成，根据内外层排列不同，有二段式和三段式，本实验采用三段式结构。
当被测体移动时差动变压器的铁芯也随着轴向位移，从而使初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈感应电势产生变化（一只次级感应电势增加，另一只感应电势则减少）。
将两只次级反向串接（同名端连接），引出差动电势输出。
其输出电势反映出被测体的移动量。
二、实验步骤1、差动变压器实验①按图接线。
将差动变压器和测微头安装在实验模板的支架座上，L1 为初级线圈；L2、L3 为次级线圈；＊号为同名端。
②差动变压器的原边Ｌ１的激励电压从主机箱中音频振荡器的Lv端子引入，检查接线无误后合上总电源开关，调节音频振荡器的频率为4～5KHz（可用主机箱的频率表输入Fin来监测）；调节输出幅度峰峰值为Vp-p＝2V（可用示波器监测：X轴为0.2ms/div）。
③松开测微头的安装紧固螺钉，移动测微头的安装套使差动变压器的次级输出（示波器第二通道）波形Vp-p为较小值（变压器铁芯大约处在中间位置）。
拧紧紧固螺钉，仔细调节测微头的微分筒使差动变压器的次级输出波形Vp-p为最小值（零点残余电压），并定为位移的相对零点。
这时可以左右位移，假设其中一个方向为正位移，则另一个方向位移为负。
④从零点（次级输出波形Vp-p为最小值）开始旋动测微头的微分筒，每隔0.2mm（可取10～25 点）从示波器上读出输出电压Vp-p值，填入表3-1。
一个方向结束后，再将测位头退回到零点反方向做相同的位移实验。
⑤从零点决定位移方向后，测微头只能按所定方向调节位移，中途不允许回调，否则，由于测微头存在机械回差而引起位移误差。
实验时每点位移量须仔细调节，绝对不能调节过量而回调，如过量则只好剔除这一点继续做下一点实验或者回到零点重新做实验。
当一个方向行程实验结束，做另一方向时，测微头回到次级输出波形Vp-p 最小处时它的位移读数有变化（没有回到原来起始位置），这是正常的。
做实验时位移取相对变化量△Ｘ为定值，只要中途测微头不回调就不会引起位移误差。
2、实验过程中注意差动变压器次级输出的最小值即为差动变压器的零点残余电压。
根据表画出Vop-p－X 曲线，作出位移为±1mm、±3mm时的灵敏度和非线性误差。
实验完毕，关闭电源（起始点调整到3mm处，所以X=Xi-3）作图如下：当X=±1mm 时，U-1=0.229V U+1=0.215V ，U0=0.1V 拟合知小于0时，拟合方程为：0.13050.4879V X =-⨯- S1=0.1305, 最大拟合偏差0.0045V ∆=。
大于0时，拟合方程为：0.11340.2377V X =⨯- S1=0.1134，最大拟合偏差0.0054V ∆=。
所以灵敏度S=（S1+S2）/2=0.122 (V/mm);非线性误差0.0054 4.8100%0.1%δ=÷⨯=五、思考题：1、用差动变压器测量振动频率的上限受什么影响？导线自身状态会影响上限2、试分析差动变压器与一般电源变压器的异同？（1）同：利用电磁感应原理工作。
（2）异：差动变压器为开磁路，一、二次侧间的互感随衔铁移动而变；一般变压器为闭合磁路，一、二次侧间的互感为常数。
实验八差动变压器的应用—振动测量实验一、基本原理由差动变压器性能实验基本原理可知，当差动变压器的铁芯连接杆与被测体连接时就能检测到被测体的位移或振动。
二、实验步骤1、将差动变压器按图卡在传感器安装支架的U 型槽上，并拧紧差动变压器的夹紧螺母；调整传感器安装支架，使差动变压器的铁芯连杆与振动台中心点磁钢吸合，并拧紧传感器安装支架压紧螺帽；再调节升降杆使差动变压器铁芯大约处于线圈的中心位置。
2、按图接线，并调整好有关部分，调整如下：（1）检查接线无误后，合上主机箱电源开关，用频率表、示波器监测音频振荡器LV 的频率和幅值，调节音频振荡器的频率、幅度旋钮，使Lv输出4～5KHz、Vp-p=2V的激励电压。
（2）用示波器观察相敏检波器输出（图中低通滤波器输出接的示波器改接到相敏检波器输出），调节升降杆（松开锁紧螺钉转动升降杆的铜套）的高度，使示波器显示的波形幅值为最小。
