1、主要內(nèi)容 1.1 差動(dòng)變壓式傳感器分類 1.2 具體分類的原理 1.3 差動(dòng)變壓式傳感器應(yīng)用,第一章 差動(dòng)變壓式傳感器,1.1 差動(dòng)變壓式傳感器分類,按結(jié)構(gòu)來分可以分為： 變隙式差動(dòng)變壓器 螺線管式差動(dòng)變壓器,1.2.1 變隙式差動(dòng)變壓器,由銜鐵、初級(jí)線圈、次級(jí)線圈、線圈框架組成。 W1a及W1b為初級(jí)繞組， W2a及W2b為次級(jí)繞組， C為銜鐵。,為反映差值互感，將兩個(gè)初級(jí)繞組的同名端順向串聯(lián)，并施加交流電壓U1 兩個(gè)次級(jí)繞組的同名端反向串聯(lián)，同時(shí)測(cè)量串聯(lián)后的合成電勢(shì)U2。,1. 工作原理,3.2 差動(dòng)變壓器,當(dāng)沒有位移時(shí)，銜鐵C處于初始平衡位置，它與兩個(gè)鐵芯的間隙有a0=b0=0。 則繞組

2、W1a和W2a間的互感Ma與繞組W1b和W2b的互感Mb相等，致使兩個(gè)次級(jí)繞組的互感電勢(shì)相等，即e2a=e2b。 由于次級(jí)繞組反相串聯(lián)，差動(dòng)變壓器輸出電壓： U2=e2a-e2b=0。,3.2 差動(dòng)變壓器,1.2.1 變隙式差動(dòng)變壓器,在實(shí)際應(yīng)用中當(dāng)被測(cè)體有位移時(shí)，與被測(cè)體相連的銜鐵的位置將發(fā)生相應(yīng)的變化，使ab，互感MaMb，兩次級(jí)繞組的互感電勢(shì)e2ae2b，輸出電壓U2=e2a-e2b0，即差動(dòng)變壓器有電壓輸出， 此電壓的大小與極性將反映被測(cè)體位移的大小和方向。,3.2 差動(dòng)變壓器,1.2.1 變隙式差動(dòng)變壓器,1.2.1 變隙式差動(dòng)變壓器,2. 輸出特性,在忽略鐵耗（即渦流與磁滯損耗忽略

3、不計(jì)）、漏感以及變壓器次級(jí)開路（或負(fù)載阻抗足夠大）的條件下等效電路。 r1a與L1a , r1b與L1b , r2a與L2a , r2b與L2b，分別為W1a , W1b , W2a, W2b繞組的電阻與電感。,3.2 差動(dòng)變壓器,當(dāng)r1aL1a，r1bM2，因而E2a增加，而E2b減小。 反之，E2b增加，E2a減小。因?yàn)閁o=E2a-E2b，所以當(dāng)E2a、E2b 隨著銜鐵位移x變化時(shí)， Uo也必將隨x而變化。,1.2.2 螺線管式差動(dòng)變壓器,3.2 差動(dòng)變壓器,3.2.2 螺線管式差動(dòng)變壓器,當(dāng)銜鐵位于中心位置時(shí)，差動(dòng)變壓器輸出電壓不等于零。 把差動(dòng)變壓器在零位移時(shí)的輸出電壓稱為零點(diǎn)殘余電

4、壓，記作Uo，它的存在使傳感器的輸出特性不經(jīng)過零點(diǎn)，造成實(shí)際特性與理論特性不完全一致。,1.2.2 螺線管式差動(dòng)變壓器,3.2 差動(dòng)變壓器,3.2.2 螺線管式差動(dòng)變壓器,零點(diǎn)殘余電壓產(chǎn)生的主要原因： 由傳感器的兩次級(jí)繞組的電氣參數(shù)和幾何尺寸不對(duì)稱 以及磁性材料的非線性等引起的。,1.2.2 螺線管式差動(dòng)變壓器,3.2 差動(dòng)變壓器,1.2.1 變隙式差動(dòng)變壓器 1.2.2 螺線管式差動(dòng)變壓器 1.2.3 差動(dòng)變壓器應(yīng)用,3.2 差動(dòng)變壓器,1.2 差動(dòng)變壓器,3.2.3 差動(dòng)變壓器應(yīng)用,可直接用于位移測(cè)量，也可以測(cè)量與位移有關(guān)的任何機(jī)械量，如振動(dòng)、加速度、應(yīng)變、比重、張力和厚度等。 ,測(cè)量時(shí)，將懸臂梁底座及差動(dòng)變壓器的線圈骨架固定，而將銜鐵的A端與被測(cè)振動(dòng)體相連， 此時(shí)傳感器作為加速度測(cè)量中的慣性元件，它的位移與被測(cè)加速度成正比，使加速度測(cè)量轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰频臏y(cè)量。當(dāng)被測(cè)體帶動(dòng)銜鐵以x(t)振動(dòng)時(shí)，導(dǎo)