1、對(duì)差動(dòng)變壓器式傳感器的分析姓名：姚鑫磊學(xué)號(hào)：15032073班級(jí)：15級(jí)7班對(duì)差動(dòng)變壓器式傳感器的分析差動(dòng)變壓器式傳感器的介紹差動(dòng)變壓器是一種將機(jī)械位移變換成電信號(hào)的電磁感應(yīng)式位移傳感器。它主要是靠圓筒線圈內(nèi)的可動(dòng)鐵芯的位移，在圓筒線圈的輸入線圈和輸出線圈之間建立起相互感應(yīng)關(guān)系，可動(dòng)鐵芯的位移可以通過(guò)測(cè)定與其成正比的輸出線圈的感應(yīng)電壓來(lái)獲得。差動(dòng)變壓器式傳感器的原理及特性分析差動(dòng)變壓器的構(gòu)造原理如圖1-1所示，由圓筒形線圈和與其完全分離的鐵芯構(gòu)成。典型的差動(dòng)變壓器的圓筒線圈有三只，各是總長(zhǎng)度的三分之一，中間是一次線圈，兩側(cè)是二次線圈。加入圓筒線圈中的鐵芯用來(lái)在線圈中鏈接磁力線而構(gòu)成磁路。當(dāng)在中

2、間的一次線圈加上交流電壓時(shí)（即激磁），由于與兩端線圈的互感就產(chǎn)生了電動(dòng)勢(shì)（這一點(diǎn)與普通變壓器相同）。因?yàn)槎尉€圈彼此極性相反地串聯(lián)，兩個(gè)二次線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相位相反，將其相加的結(jié)果，在輸出端產(chǎn)生二者的電位差。相對(duì)于線圈長(zhǎng)度方向的中心處，兩個(gè)二次線圈的感應(yīng)電壓大小相等方向相反，因而輸出為零。這個(gè)位置被稱為差動(dòng)變壓器的機(jī)械零點(diǎn)（或簡(jiǎn)稱為零點(diǎn)）。當(dāng)鐵芯從零點(diǎn)相某一方向改變位置時(shí)，位移方向的二次線圈的電壓就增大，另一個(gè)二次線圈的電壓則減小。產(chǎn)品設(shè)計(jì)保證產(chǎn)生的電位差與鐵芯的位移成正比。當(dāng)鐵芯從零點(diǎn)向與剛才相反的方向移動(dòng)時(shí)，就會(huì)同樣產(chǎn)生成正比的電壓，但是相位與剛才的情況相差180o相對(duì)于鐵芯位移的二次線

3、圈電壓和輸出電壓差的關(guān)系示于圖1-2。電壓差和鐵芯位移成正比的范圍稱為直線范圍，其比例性稱為線性，是差動(dòng)變壓器最重要的一項(xiàng)指標(biāo)。+Xx圖1-2差動(dòng)變壓器鐵芯位移一輸出關(guān)系差動(dòng)變壓器式傳感器的特性與靈敏度分析將差動(dòng)變壓器作為位置傳感器時(shí)，選擇的規(guī)格項(xiàng)目如下：激磁電源（頻率、電壓、波形等）；結(jié)構(gòu)（是否需要導(dǎo)座和彈簧）；線性范圍（通常為土1%高檔品為±0.5%±0.2%）;靈敏度（對(duì)應(yīng)鐵芯位移1mm勺輸出）；阻抗（輸入端、輸出端阻抗）；連接條件（電纜、插座、輸入電路等）；裝配方法（與被測(cè)對(duì)象的連接方法等）；環(huán)境條件（溫度、濕度、灰塵、防水性、防銹條件等）。差動(dòng)變壓器式傳感器誤差分

4、析及消除辦法由于差動(dòng)變壓器式傳感器制作上的不對(duì)稱以及鐵芯位置等因素，存在零點(diǎn)殘余電動(dòng)勢(shì)，使得傳感器的輸出特性在零點(diǎn)附近不靈敏，給測(cè)量帶來(lái)誤差。解決辦法如下：（1）提高框架和線圈的對(duì)稱性，特別是兩組次級(jí)線圈的對(duì)稱。（2）采用適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償電路，使零點(diǎn)殘余電壓為最小接近于零值。（3）采用適當(dāng)?shù)臏y(cè)量電路，一般可采用在放大電路前加相敏整流器的方法，使其特性曲線發(fā)生變化，這樣不僅使輸出電壓能反映鐵芯的移動(dòng)的方向，而且使零點(diǎn)殘余電壓可以小到忽略不記的程度。應(yīng)用因?yàn)椴顒?dòng)變壓器作為位移傳感器的優(yōu)良特性，幾乎在一切工業(yè)領(lǐng)域得到了應(yīng)用，下面介紹幾個(gè)具體例子。(1)鋼鐵工業(yè)：高爐的爐頂水平檢測(cè)、連續(xù)鑄造軋輻間隙、砂型振動(dòng)、凸度等檢測(cè)，鐵水包、中間包等滑動(dòng)水口的位置檢測(cè)