高效的解決了傳感器殘余電壓
為了保證二次側(cè)線圈的對(duì)稱性,在經(jīng)過(guò)精心的設(shè)計(jì)之后對(duì)變壓器進(jìn)行了測(cè)試。高效的解決了傳感器殘余電壓。將信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的峰-峰值15V,頻率9.6kHz的正弦波(模擬電感傳感器二次測(cè)量電路變壓器電橋正弦載波的輸入)輸入到變壓器的初級(jí),從示波器觀察到從變壓器次級(jí)輸出的兩個(gè)正弦波幅值完全一致,為5V,相位相反。采用試探法對(duì)電橋電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)和改進(jìn)首先將電位器R1串入電橋的一臂,通過(guò)示波器觀察交流放大后的輸出,移動(dòng)測(cè)頭將銜鐵向平衡位置移動(dòng),并調(diào)節(jié)電位器的阻值,直至使示波器上的波形幅值盡量降低為零。在調(diào)試過(guò)程中,出現(xiàn)了電壓不能到零位的情況,這主要是因?yàn)榇氲臉虮圩杩贡旧硪迅叱隽硪粯虮鬯?,這時(shí)應(yīng)將電位器串入另外一臂或者將變壓器的二次側(cè)的兩個(gè)繞組的抽頭位置變換一下,再重新調(diào)整電位器,即可以找到對(duì)應(yīng)于基波為零的位置。
當(dāng)零點(diǎn)殘余電壓的基波分量調(diào)為零后,只剩下高次諧波分量,這主要是由于傳感器磁芯的磁化曲線的非線性引起的,雖然通過(guò)變壓器耦合給二次側(cè)的電源波形為正弦波電源,但是通過(guò)線圈的電流發(fā)生了畸變,包含了高次諧波分量。理論上差動(dòng)式結(jié)構(gòu)傳感器對(duì)于這些高次諧波分量可以完全抵消,但由于電橋并不能嚴(yán)格對(duì)稱,在兩電感線圈的非線性不一致的情況下,只能抵消一部分。為此,在兩電感線圈并聯(lián)了電阻R3和電位器R2,對(duì)電感線圈分流,改變磁化曲線上的工作點(diǎn),讓其工作在線性階段,減少諧波分量,并調(diào)節(jié)電位器R2,使高次諧波減至*小。按照文獻(xiàn)2所提出的后接相敏檢測(cè)電路的方法也可對(duì)諧波進(jìn)行抑制。采用軟件自動(dòng)補(bǔ)償傳感器的零位誤差從理論上通過(guò)電路設(shè)計(jì)和調(diào)試可以完全消除,但實(shí)際上傳感器和測(cè)量電路的特性還會(huì)受時(shí)間和環(huán)境等因素的影響,比如傳感器輸出的信號(hào)通常通過(guò)電纜線接入測(cè)量電路,只要電纜被撥動(dòng)一下,電橋參數(shù)就相應(yīng)會(huì)發(fā)生變化,零點(diǎn)位置產(chǎn)生偏移,甚至每次開機(jī)測(cè)量都會(huì)導(dǎo)致電橋零位的偏移,此時(shí)必須重新對(duì)電路進(jìn)行阻抗匹配調(diào)試等,測(cè)量過(guò)程極為不便。