差動變壓式傳感器及其應(yīng)用PPT

1、主要內(nèi)容 1.1 差動變壓式傳感器分類 1.2 具體分類的原理 1.3 差動變壓式傳感器應(yīng)用,第一章 差動變壓式傳感器,1.1 差動變壓式傳感器分類,按結(jié)構(gòu)來分可以分為： 變隙式差動變壓器 螺線管式差動變壓器,1.2.1 變隙式差動變壓器,由銜鐵、初級線圈、次級線圈、線圈框架組成。 W1a及W1b為初級繞組， W2a及W2b為次級繞組， C為銜鐵。,為反映差值互感，將兩個初級繞組的同名端順向串聯(lián)，并施加交流電壓U1 兩個次級繞組的同名端反向串聯(lián)，同時測量串聯(lián)后的合成電勢U2。,1. 工作原理,3.2 差動變壓器,當沒有位移時，銜鐵C處于初始平衡位置，它與兩個鐵芯的間隙有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，致使兩個次級繞組的互感電勢相等，即e2a=e2b。 由于次級繞組反相串聯(lián)，差動變壓器輸出電壓： U2=e2a-e2b=0。,3.2 差動變壓器,1.2.1 變隙式差動變壓器,在實際應(yīng)用中當被測體有位移時，與被測體相連的銜鐵的位置將發(fā)生相應(yīng)的變化，使ab，互感MaMb，兩次級繞組的互感電勢e2ae2b，輸出電壓U2=e2a-e2b0，即差動變壓器有電壓輸出， 此電壓的大小與極性將反映被測體位移的大小和方向。,3.2 差動變壓器,1.2.1 變隙式差動變壓器,1.2.1 變隙式差動變壓器,2. 輸出特性,在忽略鐵耗（即渦流與磁滯損耗忽略

3、不計）、漏感以及變壓器次級開路（或負載阻抗足夠大）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 差動變壓器,當r1aL1a，r1bM2，因而E2a增加，而E2b減小。 反之，E2b增加，E2a減小。因為Uo=E2a-E2b，所以當E2a、E2b 隨著銜鐵位移x變化時， Uo也必將隨x而變化。,1.2.2 螺線管式差動變壓器,3.2 差動變壓器,3.2.2 螺線管式差動變壓器,當銜鐵位于中心位置時，差動變壓器輸出電壓不等于零。 把差動變壓器在零位移時的輸出電壓稱為零點殘余電

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