相敏检波器试验

实验八实验八相敏检波器实验相敏检波器实验 一、实验目的：一、实验目的：了解相敏检波器的原理及工作情况。 二、二、基本原理：基本原理：相敏检波器模块示意图如下所示， 图中 Vi 为输入信号端， Vo 为输出端， AC 为交流参考电压输入端，DC 为直流参考电压输入。当有脉冲符号的两个端子为附加观察 端。 三、三、需用器件与单元：需用器件与单元：移相器/相敏检波器/低通滤波器模块、音频振荡器、双踪示波器 （自备） 、直流稳压电源±15V、±2V、转速/频率表、数显电压表。 四、四、旋钮初始位置：旋钮初始位置：转速/频率表置频率档，音频振荡器频率为 4KHz 左右，幅度置最小 （逆时针到底） ，直流稳压电源输出置于±2V 档。 五、实验步骤：五、实验步骤： 1、 了解移相器/相敏检波器/低通滤波器模块面板上的符号布局， 接入电源±15V 及地 线。 2、 根据如下的电路进行接线，将音频振荡器的信号 0输出端和移相器及相敏检波 器输入端 Vi 相接， 把示波器两根输入线分别接至相敏检波器的输入端Vi 和输出端 Vo 组成一个测量线路。 3、将主控台电压选择拨段开关拨至+2V 档位，改变参考电压的极性（通过 DC 端输入 +2V 或者-2V） ，观察输入和输出波形的相位和幅值关系。由此可得出结论，当参考电压为正 时，输入和输出同相；当参考电压为负时，输入和输出反相。 4、调整好示波器，调整音频振荡器的幅度旋钮，示波器输出电压为峰 -峰值 4V，通过 调节移相器和相敏检波器的电位器，使相敏检波器的输出Vo 为全波整流波形。 六、思考题：六、思考题： 根据实验结果，可以知道相敏检波器的作用是什么？移相器在实验线路中的作用是什 么？（即参考端输入波形相位的作用） 。 实验九实验九 交流全桥的应用——振动测量实验交流全桥的应用——振动测量实验 一、实验目的：一、实验目的：了解利用交流电桥测量动态应变参数的原理与方法。 二、二、基本原理：基本原理：对于交流应变信号用交流电桥测量时， 桥路输出的波形为一调制波，不 能直接显示其应变值， 只有通过移相检波和滤波电路后才能得到变化的应变信号， 此信号可 以从示波器读得。 三、需用器件与单元：三、需用器件与单元：音频振荡器、低频振荡器、万用表（自备） 、应变式传感器实验 模块、移相/相敏检波/低通滤波器模块、振动源模块、示波器（自备） 。 四、实验步骤：四、实验步骤： 1、应变式传感器实验模块上的应变传感器不用，改为转动、振动模块振动梁上的应变 片（即振动模块上的应变输出，应变片已按全桥方式连接） 。 2、按振动台模块上的应变片顺序，用连接线插入应变传感器实验模块上。组成全桥。 接线时应注意连接线上每个插头的意义，对角线的阻值为350Ω左右，若二组对角线阻值均 为 350Ω，则接法正确。 3、按图连线，接好交流电桥调平衡电路及系统 （音频振荡器接 Lv 输出端接全桥电路一 端，另一端接Lv 的“地”端） ，R8、Rw1、C、Rw2为交流电桥调平衡网络，同时将模块左上方 拨段开关拨至“交流”档，检查接线无误后，合上主控箱电源开关，将音频振荡器的频率调 节到 5KHz 左右，幅度调节到 10Vp-p。 （频率可用数显表 Fin监测，幅度可用示波器监测） 。将 Rw3顺时针调节到最大，用示波器观察 Vo1或 Vo2（如果增益不够大，则 Vo1接入 IC4） ，调节 电位器 Rw1和 Rw2使得示波器显示接近直线（示波器的电压轴为0.1V/div，时间轴为 0.1ms/div） 。且用手按振动圆盘，波形幅值有明显变化。将示波器接入相敏检波的输出端， 观察示波器的波形，调节 Rw1、Rw2、Rw4以及移相器和相敏检波器的旋钮，使示波器显示的 波形无高低且最小（参考位置：示波器的 Y 轴为 0.1V/div，X 轴为 0.2ms/div） ，用手按下 振动圆盘（且按住不放） ，调节移相器与相敏检波器的旋钮（前面实验已介绍移相器和相敏 检波器原理） ，使示波器显示的波形有检波趋向，即显示如下波形： 4、将低频振荡器输出接入振动模块低频输入插孔，调节低频振荡器输出幅度和频率使 振动台（圆盘）明显振动（调节频率和幅度时应缓慢调节） 。 5、 调节示波器电压轴为50mv/div或100mv/div、 X轴为10ms/div或5ms/div或2ms/div， 用示波器观察差动放大器输出端（调幅波）和相敏检波器输出端（解调波） 及低通滤波器输 出端（包络线波形——传感器信号） 波形，调节实验电路中各电位器旋钮， 用示波器观察各 环节波形，体会电路中各电位器的作用。在应变梁振动时，观 察 Vo1(或 Vo2)波形，此时为接近包络线。 将 Vo1(Vo2)连接到相敏检波器 Vi。观察此时相敏检波输出Vo 波形。此时接近 再观察此时低通滤波器输出端波形为正弦波 调节电位器使各波形接近理论波形，并使低通滤波器输出波形不失真，并且峰-峰值最 大。 6、固定低频振荡器幅度旋钮位置不变，低频输出端接入数显单元的Fin，把数显表的切 换开关打到频率档监测低频频率。调节低频输出频率，用示波器读出低通滤波器输出 VO的 电压峰-峰值，填入表 1-5。 表 1-5 f（Hz） VO（p-p） 从实验数据得振动梁的自振频率为 Hz。 五、思考题：五、思考题： 1、在交流电桥测量中，对音频振荡器频率和被测梁振动频率之间有什么要求？ 2、请归纳直流电桥和交流电桥的特点。 小小 结：结： 电阻应变式传感器从 1938 年开始使用到目前，仍然是当前称重测力的主要工具，电阻 应变式传感器最高精度可达万分之一甚至更高， 除电阻应变片、丝直接以测量机械、仪器及 工程结构等的应变外，主要是与种种形式的弹性体相配合， 组成各种传感器和测试系统。 如 称重、压力、扭矩、位移、加速度等传感器，常见的应用场合如各种商用电子秤、皮带秤、 吊钩秤、高炉配料系统、汽车衡、轨道衡等。 实验三十五实验三十五 热电偶测温性能实验热电偶测温性能实验 一、实验目的：一、实验目的：了解热电偶测量温度的性能与应用范围。 二、基本原理：二、基本原理：当两种不同的金属组成回路，如两个接点有温度差，就会产生热电势， 这就是热电效应。温度高的接点称工作端， 将其置于被测温度场， 以相应电路就可间接测得 被测温度值，温度低的接点就称冷端（也称自由端） ，冷端可以是室温值或经补偿后的0ºC、 25ºC。 三、三、 需用器件与单元：需用器件与单元： 热电偶 K 型、 E 型、 温度测量控制仪、 数显单元 （主控台电压表） 、 直流稳压电源±15V。 四、实验步骤：四、实验步骤： 1、 在温度控制仪上选择控制方式为内控方式， 将 K，E 热电偶插到温度源的插孔中，K 型的 自由端接到温度控制仪上标有热电偶传感器字样的插孔中。 2、 从主控箱上将±15V 电压，地接到温度模块上，并将R5，R6 两端短接同时接地，打开主 控箱电源开关，将模块上的 Vo2 与主控箱数显表单元上的 Vi 相接。将 Rw2 旋至中间位 置，调节 Rw3 使数显表显示为零。设定温度测量控制仪上的温度仪表控制温度T=40℃。 3、 去掉 R5，R6 接地线及连线，将 E 型热电偶的自由端与