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1、对差动变压器式传感器的分析姓名：姚鑫磊学号：15032073班级：15级7班对差动变压器式传感器的分析差动变压器式传感器的介绍差动变压器是一种将机械位移变换成电信号的电磁感应式位移传感器。它主要是靠圆筒线圈内的可动铁芯的位移，在圆筒线圈的输入线圈和输出线圈之间建立起相互感应关系，可动铁芯的位移可以通过测定与其成正比的输出线圈的感应电压来获得。差动变压器式传感器的原理及特性分析差动变压器的构造原理如图1-1所示，由圆筒形线圈和与其完全分离的铁芯构成。典型的差动变压器的圆筒线圈有三只，各是总长度的三分之一，中间是一次线圈，两侧是二次线圈。加入圆筒线圈中的铁芯用来在线圈中链接磁力线而构成磁路。当在中

2、间的一次线圈加上交流电压时（即激磁），由于与两端线圈的互感就产生了电动势（这一点与普通变压器相同）。因为二次线圈彼此极性相反地串联，两个二次线圈中的感应电动势相位相反，将其相加的结果，在输出端产生二者的电位差。相对于线圈长度方向的中心处，两个二次线圈的感应电压大小相等方向相反，因而输出为零。这个位置被称为差动变压器的机械零点（或简称为零点）。当铁芯从零点相某一方向改变位置时，位移方向的二次线圈的电压就增大，另一个二次线圈的电压则减小。产品设计保证产生的电位差与铁芯的位移成正比。当铁芯从零点向与刚才相反的方向移动时，就会同样产生成正比的电压，但是相位与刚才的情况相差180o相对于铁芯位移的二次线

3、圈电压和输出电压差的关系示于图1-2。电压差和铁芯位移成正比的范围称为直线范围，其比例性称为线性，是差动变压器最重要的一项指标。+Xx图1-2差动变压器铁芯位移一输出关系差动变压器式传感器的特性与灵敏度分析将差动变压器作为位置传感器时，选择的规格项目如下：激磁电源（频率、电压、波形等）；结构（是否需要导座和弹簧）；线性范围（通常为土1%高档品为±0.5%±0.2%）;灵敏度（对应铁芯位移1mm勺输出）；阻抗（输入端、输出端阻抗）；连接条件（电缆、插座、输入电路等）；装配方法（与被测对象的连接方法等）；环境条件（温度、湿度、灰尘、防水性、防锈条件等）。差动变压器式传感器误差分

4、析及消除办法由于差动变压器式传感器制作上的不对称以及铁芯位置等因素，存在零点残余电动势，使得传感器的输出特性在零点附近不灵敏，给测量带来误差。解决办法如下：（1）提高框架和线圈的对称性，特别是两组次级线圈的对称。（2）采用适当的补偿电路，使零点残余电压为最小接近于零值。（3）采用适当的测量电路，一般可采用在放大电路前加相敏整流器的方法，使其特性曲线发生变化，这样不仅使输出电压能反映铁芯的移动的方向，而且使零点残余电压可以小到忽略不记的程度。应用因为差动变压器作为位移传感器的优良特性，几乎在一切工业领域得到了应用，下面介绍几个具体例子。(1)钢铁工业：高炉的炉顶水平检测、连续铸造轧辐间隙、砂型振动、凸度等检测，铁水包、中间包等滑动水口的位置检测

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