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差動變壓器式傳感器的應用：LVDT差動變壓器式位移傳感器廣泛應用于哪些方面？

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差動變壓器式傳感器的應用：【圖】差動變壓器式傳感器的工作原理與使用實例

差動變壓器式傳感器的工作原理
螺線管式差動變壓器結構如圖4-10，它由初級線圈、兩個次級線圈和插人線圈中央的圓往形鐵芯等組成。
差動變壓器式傳感器中兩個次級線圈反向串聯，并且在忽略鐵損、導磁體磁限和線圈分布電容的理想條件下，其等效電路如圖4-11，當初級繞組w1加以激勵電壓亡，時，根據變壓器的工作原理，在兩個次級繞組W2s和W2b中便會產生感應電勢E2a和E2b。如果工藝上保證變壓器結構完全對稱，則當活動銜鐵處于初始平衡位置時.必然會使兩互感系數M1=M2.根據電磁感應原理，將有E2a=E2b。由于變壓器兩次級繞組反向串聯，因而U2=E2a-E2b，即差動變壓器輸出電壓為零。
當活動銜鐵向上移動時，由于磁阻的影響,w2a中磁通將大于W2b，使Ml > M2，因而E2a增加，而E2b減小。反之，w2b增加，w2a減小。因為U2=E2a-E2b，所以當E2a、E2b隨著銜鐵位移x變化時，U2也必將隨x變化。圖4-12給出了變壓器輸出電壓認與活動銜鐵位移x的關系曲線。
實際上，當銜鐵位于中心位置時，差動變壓器輸出電壓并不等于零，把差動變壓器在零位移時的愉出電壓稱為零點殘余電壓，記作Ux,它的存在使傳感器的輸出特性不過零點，造成實際特性與理論特性不完全一致。零點殘余電壓產生的原因主要是傳感器的兩次級繞組的電氣參數與幾何尺寸不對稱，以及磁性材料的非線性等問題引起的。
零點殘余電壓的波形十分復雜，主要由基波和高次諧波組成?；ǖ漠a生主要是傳感器的兩次級繞組的電器參數，幾何尺寸不對稱，導致它們產生的感應電勢幅值不等、相位不同.因此不論怎樣調整銜鐵位置，兩線圈中感應電勢都不能完全抵消。
高次諧波中起主要作用的是三次諧波，產生的原因是由于磁性材料磁化曲線的非線性(磁飽和、磁滯)。零點殘余電壓一般在幾十毫伏以下，在實際使用時，應設法減小Ux，否則將會影響傳感器的測量結果.
差動變壓式傳感器的應用
差動變壓器式傳感器可以直接用于位移測量，也可以側址與位移有關的任何機械量，如振動、加速度、應變、比重、張力和厚度等。
圖4-16所示為差動變壓器式加速度傳感器的結構示意圖。
它由懸臂梁1 和差動變壓器2構成。測量時，將懸臂梁底座及差動變壓器的線圈骨架固定，而將銜鐵的A端與被測振動體相連。當被測體帶動銜鐵以.r(t)振動時，導致差動變壓器的輸出電壓也按相同規律變化。

差動變壓器式傳感器的應用：差動變壓器式位移傳感器原理與應用？

　　線性可變差動變壓器屬于直線位移傳感器，英文縮寫為LVDT(LinearVariable DifferentialTransformer)。工作原理簡單地說是鐵芯可動變壓器。它由鐵心、銜鐵、初級線圈、次級線圈組成，初級線圈、次級線圈分布在線圈骨架上，線圈內部有一個可自由移動的桿狀銜鐵。當銜鐵處于中間位置時，兩個次級線圈產生的感應電動勢相等，這樣輸出電壓為0;當銜鐵在線圈內部移動并偏離中心位置時，兩個線圈產生的感應電動勢不等，有電壓輸出，其電壓大小取決于位移量的大小。為了提高傳感器的靈敏度，改善位移傳感器的線性度、增大位移傳感器的線性范圍，設計時將兩個線圈反串相接、兩個次級線圈的電壓極性相反，LVDT輸出的電壓是兩個次級線圈的電壓之差，這個輸出的電壓值與鐵心的位移量成線性關系。
　　LVDT工作過程中，鐵心的運動不能超出線圈的線性范圍，否則將產生非線性值，因此所有的LVDT均有一個線性范圍。
　　LVDT線性位移傳感器的特點：
　　1、無摩擦測量，原理直觀、結構簡單、工作可靠、使用壽命長;
　　2、靈敏度高、線性范圍寬、重復性好;
　　3、無限分辨率，應用廣，適合于不同的應用;
　　4、結構對稱、零位可恢復。
　　RVDT非接觸設計，具有無限分辨率、使用壽命長，精度高的特點，可實現360°轉動測量，廣泛應用于球閥閥位、液壓泵、叉車、機器人、風機等設備的傳動和反饋控制。
　　RVDT(Rotary Variable DifferentialTransformer)是旋轉可變差動變壓器縮寫，屬于角位移傳感器。它采用與LVDT相同的差動變壓器式原理，即把機械部件的的旋轉傳遞到角位移傳感器的軸上，帶動與之相連的擾流片/鐵心，改變線圈中的感應電壓/電感量，輸出與旋轉角度成比例的電壓/電流信號。
文章來源：位移傳感器

差動變壓器式傳感器的應用：差動變壓器式位移傳感器的應用

如圖5-19 (a)所示是軸向式測試頭的結構示意圖，圖5-19 (b)所示是差動變壓器式測位儀的原理框圖。G692L400TCU測量時探頭的頂尖與被測件接觸，被測件的微小位移會使銜鐵在差動線圈中移動，線圈的感應電動勢將產生變化，這一變化量通過引線接到交流電橋，電橋的輸出電壓經電流放大器、相敏檢波器，轉換成能夠反映被測件的位移變化大小及方向的電壓信號。

差動變壓器實驗模塊、測微頭、雙線示波器、差動變壓器、音頻信號源（音頻振蕩器）、直流電源、萬用表。

(1)根據圖5-20，將差動變壓器裝在差動變壓器實驗模塊上。

圖5 -20差動變壓器電容傳感器安裝示意圖

(2)在模塊上按照圖5- 21接線，音頻振蕩器信號必須從主控箱中的￡。端子輸出，調節音頻振蕩器的頻率，輸出頻率為4~ SkHz（可用主控箱的數顯表的頻率擋Fi。輸入來監測）。調節幅度使輸出幅度為峰一峰值v -，=2V（可用示波器監測：X軸0.2m。/div、y軸CH,為1V/div、CH。為20mV/div）。判別初級線圈及次級線圈同名端方法如下：設任一線圈為初級線圈，并設另外兩個線圈的任一端為同名端，按圖5 - 21接線。當鐵芯左右移動時，觀察示波器中顯示的初級線圈波形、次級線圈波形，當次級波形輸出幅值變化很大，基本上能過零點，而且相位與初級線圈波形（厶。音頻信號vp -，=2V波形）比較能同相或反相變化，說明已連接的初、次級線圈及同名端是正確的，否則繼續改變連接再判斷直到正確為止。