成都信息工程（成都信工学院）：电子工业出版社《传感器与检测技术》教学资源（PPT课件）第3章 变阻抗式传感器原理与应用 3.2 差动变压器

忘電子工出版社 3.2差动变压器 差动变压器是把被测的非电量变化转换成线圈互感量 的变化。这种传感器是根据变压器的基本原理制成的, 并且次级绕组用差动的形式连接,故称之为差动变压 器式传感器。 变隙式 c变面积式 螺线管式

返 回 3.2 差动变压器 差动变压器是把被测的非电量变化转换成线圈互感量 的变化。这种传感器是根据变压器的基本原理制成的， 并且次级绕组用差动的形式连接，故称之为差动变压 器式传感器。 变隙式 变面积式 螺线管式 返 回 下一页

一重王常出社 e U (c) (a)、(b)变隙式差动变压器; (c)、(d)螺线管式差动变压器 (e)、(f)变面积式差动变压器 上一页

(a)、(b) 变隙式差动变压器； (c)、(d) 螺线管式差动变压器； (e)、(f) 变面积式差动变压器 返 回 上一页 下一页

子工業出版社 USTRY 差动变压器 3.2.1变隙式差动变压器 ·3.2.2螺线管式差动变压器 3.2.3差动变压器应用

差动变压器 3.2.1 变隙式差动变压器 3.2.2 螺线管式差动变压器 3.2.3 差动变压器应用 返 回 上一页 下一页

忘電子工出版社 3.21变隙式差动变压器 当一次侧线圈接入激励电压后,二次侧线圈将产生感应电压输出 互感变化时,输出电压将作相应变化 ■r (b) 两个初级绕组的同名端顺向串联, 而两个次级绕组的同名端则反向串联

3.2.1 变隙式差动变压器 当一次侧线圈接入激励电压后，二次侧线圈将产生感应电压输出 互感变化时，输出电压将作相应变化 返 回 上一页 下一页 两个初级绕组的同名端顺向串联， 而两个次级绕组的同名端则反向串联

1.工作原理 忘電子工掌出社 当没有位移时,衔铁C处于初始平衡位置, 它与两个铁芯的间隙为8a0=60=80 两个次级绕组的互感电势相等,即e2=e2b° 由于次级绕组反向串联,因此,差动变压器输出电压 b 当被测体有位移时,与被测体相连的衔铁的位置将发生相应的变化, 使δ 两次级绕组的互感电势e2≠e2,输出电压 en,≠ 0 2 电压的大小反映了被测位移的大小,通过用相敏检波等电路处理, 使最终输出电压的极性能反映位移的方向

当没有位移时，衔铁C处于初始平衡位置， 它与两个铁芯的间隙为δa0 =δb0 =δ0 两个次级绕组的互感电势相等，即e2a=e2b。 由于次级绕组反向串联，因此，差动变压器输出电压 当被测体有位移时，与被测体相连的衔铁的位置将发生相应的变化， 使δ a≠δb 两次级绕组的互感电势e2a≠e2b，输出电压 电压的大小反映了被测位移的大小，通过用相敏检波等电路处理， 使最终输出电压的极性能反映位移的方向。 U2 = e2a −e2b = 0  U2 = e2a −e2b  0  1. 工作原理 返 回 上一页 下一页

忘電子工業出社 2.输出特性 R s w 6,+W

２.输出特性 . 1 1 2 . 2 U W W U b a  b a      + − = − 返 回 上一页 下一页

子工業出版社 如果被测体带动衔铁移动 USTRY W U 1△6/f、U,W2U W,6 △6W 2 26 △U △6 △6 图3.2.3变隙式差动变压器输出特性 1理想特性;2实际特性

如果被测体带动衔铁移动   = −  0 1 1 2 2 U W W U   0 1 1 2 2   U W U W K =  = 图3.2.3 变隙式差动变压器输出特性 １ 理想特性；２ 实际特性 返 回 上一页 下一页

忘電子工出版社 结论 (1)供电电源首先要稳定,电源幅值的适当提高可以提 高灵敏度K值; (2)增加W2W1的比值和减少δ都能使灵敏度K值提高; (3)以上分析的结果是在忽略铁损和线圈中的分布电容 条件下得到的; (4)以上结果是在假定工艺上严格对称前提下得到的, 而实际上很难做到这一点 (5)上述推导是在变压器副边开路的情况下得到的

结论： （１）供电电源首先要稳定，电源幅值的适当提高可以提 高灵敏度K值; （２）增加W2 /W1的比值和减少δ0都能使灵敏度K值提高; （３）以上分析的结果是在忽略铁损和线圈中的分布电容 条件下得到的; （４）以上结果是在假定工艺上严格对称前提下得到的， 而实际上很难做到这一点; （５）上述推导是在变压器副边开路的情况下得到的。 返 回 上一页 下一页

忘電子工出版社 3.2.2螺线管式差动变压器 1.工作原理 2.基本特性 3.主要性能 4.零点残余电压及消除方法 5.转换电路

３.２.２螺线管式差动变压器 1. 工作原理 2. 基本特性 3. 主要性能 4. 零点残余电压及消除方法 5. 转换电路 返 回 上一页 下一页

忘電子工出版社 1.工作原理 1活动衔铁;2-导磁外壳; 3-骨架;4-匝数为W初级绕组 5-匝数为W2的次级绕组; 6-匝数为W2的次级绕组

１. 工作原理 １-活动衔铁；２-导磁外壳； ３-骨架；４-匝数为W1初级绕组； ５-匝数为W2a的次级绕组； ６-匝数为W2b的次级绕组 返 回 上一页 下一页