差动变压器及应用VIP免费

1 差动变压器及其应用 一、差动变压器简介（摘自日刊《传感器技术》1 9 8 6 年 5 月专号） 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。 1、差动变压器的特点 （ 1）线性范围的种类很多，容易根据用途进行选择，通常在±2mm～±200mm 级之间有10 个左右类型的品种。 （ 2）结构简单，所以耐振性和耐冲击性都很强。 （ 3）不磨损，不变质，耐久性优良。 （ 4）输出电压对铁心的位移有精确的比例，即直线性好。一般这种传感器中全行程偏差小于 1%，在高档品可以保证在±0.2%～±0.3%。 （ 5）因为灵敏度高，可以获得大的输出电压，不要求外围电路高级化也能检测到微小的位移。 （ 6）因为输出变化平滑，故能进行高分辨率的检测。 （ 7）零点稳定，以其作为测定的基准点对维持精度有好处。 （ 8）能够得到从500Hz到 100Hz的高的响应速度。 2、差动变压器原理 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 2 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180°。相对于铁芯位移的二次线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。 图 1-1 差动变压器构造原理 图 1-2 差动变压器铁芯位移—输出关系 3、种类 差动变压器分类的依据有如下几种： （ 1）根据输入...