差动变压式传感器及其应用学习教案

1、会计学1差动变压式传感器及其应用差动变压式传感器及其应用第一页，编辑于星期日：十四点 四十七分。第1页/共20页第二页，编辑于星期日：十四点 四十七分。由衔铁、初级线圈、次级线圈、线圈框架组成。W1a及W1b为初级绕组，W2a及W2b为次级绕组，C为衔铁。为反映差值互感，将两个初级绕组的同名端顺向串联，并施加交流电压U1两个次级绕组的同名端反向串联，同时测量串联后的合成电势U2。1. 工作原理工作原理3.2 差动变压器差动变压器第2页/共20页第三页，编辑于星期日：十四点 四十七分。当没有位移时，衔铁C处于初始平衡位置，它与两个铁芯的间隙有a0=b0=0。则绕组W1a和W2a间的互感Ma与绕组

2、W1b和W2b的互感Mb相等，致使两个次级绕组的互感电势相等，即e2a=e2b。由于次级绕组反相串联，差动变压器输出电压：U2=e2a-e2b=0。3.2 差动变压器差动变压器1.2.1 变隙式差动变压器变隙式差动变压器第3页/共20页第四页，编辑于星期日：十四点 四十七分。在实际应用中当被测体有位移时，与被测体相连的衔铁的位置将发生相应的变化，使ab，互感MaMb，两次级绕组的互感电势e2ae2b，输出电压U2=e2a-e2b0，即差动变压器有电压输出， 此电压的大小与极性将反映被测体位移的大小和方向。 3.2 差动变压器差动变压器1.2.1 变隙式差动变压器变隙式差动变压器第4页/共20页

3、第五页，编辑于星期日：十四点 四十七分。2. 输出特性输出特性在忽略铁耗（即涡流与磁滞损耗忽略不计）、漏感以及变压器次级开路（或负载阻抗足够大）的条件下等效电路。 r1a与L1a , r1b与L1b , r2a与L2a , r2b与L2b，分别为W1a , W1b , W2a, W2b绕组的电阻与电感。 3.2 差动变压器差动变压器第5页/共20页第六页，编辑于星期日：十四点 四十七分。当r1aL1a，r1bM2，因而E2a增加，而E2b减小。反之，E2b增加，E2a减小。因为Uo=E2a-E2b，所以当E2a、E2b 随着衔铁位移x变化时， Uo也必将随x而变化。1.2.2 螺线管式差动变压

4、器螺线管式差动变压器3.2 差动变压器差动变压器第14页/共20页第十五页，编辑于星期日：十四点 四十七分。3.2.2 螺线管式差动变压器当衔铁位于中心位置时，差动变压器输出电压不等于零。把差动变压器在零位移时的输出电压称为零点残余电压，记作Uo，它的存在使传感器的输出特性不经过零点，造成实际特性与理论特性不完全一致。 1.2.2 螺线管式差动变压器螺线管式差动变压器3.2 差动变压器差动变压器第15页/共20页第十六页，编辑于星期日：十四点 四十七分。3.2.2 螺线管式差动变压器零点残余电压产生的主要原因：由传感器的两次级绕组的电气参数和几何尺寸不对称以及磁性材料的非线性等引起的。1.2.

5、2 螺线管式差动变压器螺线管式差动变压器3.2 差动变压器差动变压器第16页/共20页第十七页，编辑于星期日：十四点 四十七分。3.2 差动变压器差动变压器1.2 差动变压器差动变压器第17页/共20页第十八页，编辑于星期日：十四点 四十七分。3.2.3 差动变压器应用可直接用于位移测量，也可以测量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。 11B2Ax(t)1悬臂梁；2差动变压器测量时，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， 此时传感器作为加速度测量中的惯性元件，它的位移与被测加速度成正比，使加速度测量转变为位移的测量。当被测体带动衔铁以x(t)振动时，导致差动变压器的输出电压也按相同规律变化。 1.2.3 差动变压器应用差动变压器应用3.2 差动变压器差动变压器差动变压