差動(dòng)變壓器式位移傳感器的工作原理

差動(dòng)變壓器式位移傳感器是將被測(cè)位移量轉(zhuǎn)換為變壓器線圈的互感變化，其結(jié)構(gòu)原理如圖2-67所示。差動(dòng)變壓器位移傳感器由初級(jí)線圈Lo，兩個(gè)次級(jí)線圈L1、L2和插入線圈中央的鐵芯組成。

初級(jí)線圈Lo由交流電源勵(lì)磁，次級(jí)線圈L1和L2反極性串聯(lián)，接成差動(dòng)式。當(dāng)鐵芯位于線圈中心位置時(shí)，兩個(gè)次級(jí)線圈的磁阻相等，產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)ul、U2也相等，故傳感器輸出電壓u。=UI-U，=0。

當(dāng)鐵芯向上移動(dòng)時(shí)，ul》U2；而鐵芯向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，U2》UI。

由于輸出電壓西。=U1-U2是交流信號(hào)，必須經(jīng)過放大和相位解調(diào)才能得到正負(fù)極性的輸出電壓，從而判斷出鐵芯的正負(fù)方向。

實(shí)際上，鐵芯位于中間位置時(shí)輸出電壓U。并不為零，而是U。，U。稱為零點(diǎn)殘余電壓，一般由變壓器的制作工藝和導(dǎo)磁體安裝等問題所引起。

差動(dòng)變壓器是利用磁感應(yīng)原理制作的。其理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)際制作后的參數(shù)相差很大，往往要借助試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)加以修正。

式中W-激勵(lì)電壓的頻率；AM-初級(jí)線圈與兩個(gè)次級(jí)線圈的互感系數(shù)之差；U——初級(jí)激勵(lì)電壓；Rp-初級(jí)線圈的損耗電阻；/p-初級(jí)線圈的電感。

差動(dòng)變壓器的靈敏度高、線性好，但存在零點(diǎn)殘余電壓。