差动变压器式传感器的应用：LVDT差动变压器式位移传感器广泛应用于哪些方面？

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差动变压器式传感器的应用：【图】差动变压器式传感器的工作原理与使用实例

差动变压器式传感器的工作原理
螺线管式差动变压器结构如图4-10，它由初级线圈、两个次级线圈和插人线圈中央的圆往形铁芯等组成。
差动变压器式传感器中两个次级线圈反向串联，并且在忽略铁损、导磁体磁限和线圈分布电容的理想条件下，其等效电路如图4-11，当初级绕组w1加以激励电压亡，时，根据变压器的工作原理，在两个次级绕组W2s和W2b中便会产生感应电势E2a和E2b。如果工艺上保证变压器结构完全对称，则当活动衔铁处于初始平衡位置时.必然会使两互感系数M1=M2.根据电磁感应原理，将有E2a=E2b。由于变压器两次级绕组反向串联，因而U2=E2a-E2b，即差动变压器输出电压为零。
当活动衔铁向上移动时，由于磁阻的影响,w2a中磁通将大于W2b，使Ml > M2，因而E2a增加，而E2b减小。反之，w2b增加，w2a减小。因为U2=E2a-E2b，所以当E2a、E2b随着衔铁位移x变化时，U2也必将随x变化。图4-12给出了变压器输出电压认与活动衔铁位移x的关系曲线。
实际上，当衔铁位于中心位置时，差动变压器输出电压并不等于零，把差动变压器在零位移时的愉出电压称为零点残余电压，记作Ux,它的存在使传感器的输出特性不过零点，造成实际特性与理论特性不完全一致。零点残余电压产生的原因主要是传感器的两次级绕组的电气参数与几何尺寸不对称，以及磁性材料的非线性等问题引起的。
零点残余电压的波形十分复杂，主要由基波和高次谐波组成。基波的产生主要是传感器的两次级绕组的电器参数，几何尺寸不对称，导致它们产生的感应电势幅值不等、相位不同.因此不论怎样调整衔铁位置，两线圈中感应电势都不能完全抵消。
高次谐波中起主要作用的是三次谐波，产生的原因是由于磁性材料磁化曲线的非线性(磁饱和、磁滞)。零点残余电压一般在几十毫伏以下，在实际使用时，应设法减小Ux，否则将会影响传感器的测量结果.
差动变压式传感器的应用
差动变压器式传感器可以直接用于位移测量，也可以侧址与位移有关的任何机械量，如振动、加速度、应变、比重、张力和厚度等。
图4-16所示为差动变压器式加速度传感器的结构示意图。
它由悬臂梁1 和差动变压器2构成。测量时，将悬臂梁底座及差动变压器的线圈骨架固定，而将衔铁的A端与被测振动体相连。当被测体带动衔铁以.r(t)振动时，导致差动变压器的输出电压也按相同规律变化。

差动变压器式传感器的应用：差动变压器式位移传感器原理与应用？

　　线性可变差动变压器属于直线位移传感器，英文缩写为LVDT(LinearVariable DifferentialTransformer)。工作原理简单地说是铁芯可动变压器。它由铁心、衔铁、初级线圈、次级线圈组成，初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上，线圈内部有一个可自由移动的杆状衔铁。当衔铁处于中间位置时，两个次级线圈产生的感应电动势相等，这样输出电压为0;当衔铁在线圈内部移动并偏离中心位置时，两个线圈产生的感应电动势不等，有电压输出，其电压大小取决于位移量的大小。为了提高传感器的灵敏度，改善位移传感器的线性度、增大位移传感器的线性范围，设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反，LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差，这个输出的电压值与铁心的位移量成线性关系。
　　LVDT工作过程中，铁心的运动不能超出线圈的线性范围，否则将产生非线性值，因此所有的LVDT均有一个线性范围。
　　LVDT线性位移传感器的特点：
　　1、无摩擦测量，原理直观、结构简单、工作可靠、使用寿命长;
　　2、灵敏度高、线性范围宽、重复性好;
　　3、无限分辨率，应用广，适合于不同的应用;
　　4、结构对称、零位可恢复。
　　RVDT非接触设计，具有无限分辨率、使用寿命长，精度高的特点，可实现360°转动测量，广泛应用于球阀阀位、液压泵、叉车、机器人、风机等设备的传动和反馈控制。
　　RVDT(Rotary Variable DifferentialTransformer)是旋转可变差动变压器缩写，属于角位移传感器。它采用与LVDT相同的差动变压器式原理，即把机械部件的的旋转传递到角位移传感器的轴上，带动与之相连的扰流片/铁心，改变线圈中的感应电压/电感量，输出与旋转角度成比例的电压/电流信号。
文章来源：位移传感器

差动变压器式传感器的应用：差动变压器式位移传感器的应用

如图5-19 (a)所示是轴向式测试头的结构示意图，图5-19 (b)所示是差动变压器式测位仪的原理框图。G692L400TCU测量时探头的顶尖与被测件接触，被测件的微小位移会使衔铁在差动线圈中移动，线圈的感应电动势将产生变化，这一变化量通过引线接到交流电桥，电桥的输出电压经电流放大器、相敏检波器，转换成能够反映被测件的位移变化大小及方向的电压信号。

差动变压器实验模块、测微头、双线示波器、差动变压器、音频信号源（音频振荡器）、直流电源、万用表。

(1)根据图5-20，将差动变压器装在差动变压器实验模块上。

图5 -20差动变压器电容传感器安装示意图

(2)在模块上按照图5- 21接线，音频振荡器信号必须从主控箱中的￡。端子输出，调节音频振荡器的频率，输出频率为4~ SkHz（可用主控箱的数显表的频率挡Fi。输入来监测）。调节幅度使输出幅度为峰一峰值v -，=2V（可用示波器监测：X轴0.2m。/div、y轴CH,为1V/div、CH。为20mV/div）。判别初级线圈及次级线圈同名端方法如下：设任一线圈为初级线圈，并设另外两个线圈的任一端为同名端，按图5 - 21接线。当铁芯左右移动时，观察示波器中显示的初级线圈波形、次级线圈波形，当次级波形输出幅值变化很大，基本上能过零点，而且相位与初级线圈波形（厶。音频信号vp -，=2V波形）比较能同相或反相变化，说明已连接的初、次级线圈及同名端是正确的，否则继续改变连接再判断直到正确为止。