文档介绍：主要内容
差动变压式传感器分类
具体分类的原理
差动变压式传感器
第一章 差动变压式传感器
差动变压式传感器分类
按结构来分可以分为：
变隙式差动变压器
螺线管式差动变压器
变隙式差动变压器
由衔铁、初级线圈、次级线圈、线圈框架组成。
W1a及W1b为初级绕组，
W2a及W2b为次级绕组，
C为衔铁。
为反映差值互感，将两个初级绕组的同名端顺向串联，并施加交流电压U1
两个次级绕组的同名端反向串联，同时测量串联后的合成电势U2。
1. 工作原理
差动变压器
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有δa0=δb0=δ0。
则绕组W1a和W2a间的互感Ma与绕组W1b和W2b的互感Mb相等，致使两个次级绕组的互感电势相等，即e2a=e2b。
由于次级绕组反相串联，差动变压器输出电压：
U2=e2a-e2b=0。
差动变压器
变隙式差动变压器
在实际应用中当被测体有位移时，与被测体相连的衔铁的位置将发生相应的变化，使δa≠δb，互感Ma≠Mb，两次级绕组的互感电势e2a≠e2b，输出电压U2=e2a-e2b≠0，即差动变压器有电压输出， 此电压的大小与极性将反映被测体位移的大小和方向。
差动变压器
变隙式差动变压器
变隙式差动变压器
2. 输出特性
在忽略铁耗（即涡流与磁滞损耗忽略不计）、漏感以及变压器次级开路（或负载阻抗足够大）的条件下等效电路。
r1a与L1a , r1b与L1b , r2a与L2a , r2b与L2b，分别为W1a , W1b , W2a, W2b绕组的电阻与电感。
差动变压器
当r1a<<ωL1a，r1b<<ωL1b时，如果不考虑铁芯与衔铁中的磁阻影响，得变隙式差动变压器输出电压U2的表达式，即
分析：当衔铁处于初始平衡位置时，因δa=δb=δ0， 则U2=0。
如果被测体带动衔铁移动，例如向上移动Δδ（假设向上移动为正）时，
则有δa=δ0-Δδ， δb=δ0+Δδ，代入上式可得
变隙式差动变压器
变隙式差动变压器
差动变压器
变隙式差动变压器
上式表明：变压器输出电压与衔铁位移量Δδ/δ0成正比。
“－”号的意义:当衔铁向上移动时，Δδ/δ0定义为正，变压器输出电压与输入电压Ui反相（相位差180°）；
当衔铁向下移动时，Δδ/δ0则为-|Δδ/δ0|，表明Uo与Ui同相。
变隙式差动变压器
差动变压器
变隙式差动变压器灵敏度K的表达式为
变隙式差动变压器
提高灵敏度的方法:
适当提高电源的幅值可以提高灵敏度K值
增加W2/W1的比值
减小δ0都能使灵敏度K值提高。
变隙式差动变压器
差动变压器
变隙式差动变压器
变隙式差动变压器输出电压U2与位移Δδ的关系曲线。
零点残余电压：差动变压器可动衔铁处在中间位置时，理想条件下ΔU0=0；而实际ΔU0为几mV到几十mV。（严格对称）
变隙式差动变压器
差动变压器