8差分变压器式传感器
传感器和检测技术试题(卷)与答案解析
四计算题
1、如图所示电路是电阻应变仪中所用的不平衡电桥的简化电路，图中R2=R3=R是固定电阻，R1与R4是电阻应变片，工作时R1受拉，R4受压，ΔR=0，桥路处于平衡状态，当应变片受力发生应变时，桥路失去平衡，这时，就用桥路输出电压Ucd表示应变片变后电阻值的变化量。试证明：Ucd=-（E/2）(ΔR/R)。
2.自感式传感器测量电路的主要任务是什么？变压器式电桥和带相敏检波的交流电桥，哪个能更好地完成这一任务？为什么？
主要任务：把被测量变化转换成自感L的变化，通过一定的转换电路转换成电压或者电流输出。
带相敏检波的交流电桥能更好的完成这一任务。使用相敏整流电路，输出电压不仅能反映衔铁位移的大小和方向，而且还消除了零点残余电压的影响。
1．属于传感器动态特性指标的是（D）
A重复性B线性度C灵敏度D固有频率
2误差分类，下列不属于的是（B）
A系统误差B绝对误差C随机误差D粗大误差
3、非线性度是表示校准（B ）的程度。
A、接近真值 B、偏离拟合直线 C、正反行程不重合 D、重复性
4、传感器的组成成分中，直接感受被侧物理量的是（B ）
A、转换元件 B、敏感元件 C、转换电路 D、放大电路
A.相邻桥臂同变输入电压相加B.相邻桥臂差变输入电压相减
C.相对桥臂同变输入电压相加D.相对桥臂差变输入电压相加
7、利用相邻双臂桥检测的应变式传感器，为使其灵敏度高、非线性误差小(C)
A.两个桥臂都应当用大电阻值工作应变片B.两个桥臂都应当用两个工作应变片串联 C.两个桥臂应当分别用应变量变化相反的工作应变片 D.两个桥臂应当分别用应变量变化相同的工作应变片
C.降低线圈的Q值D.提高激磁电源电压
6.为了使传感器具有较好的线性度，一般取测量量范围为线圈骨架长度的（ D ）。
传感器和检测技术试题与答案解析
1．属于传感器动态特性指标的是（D ）A 重复性B 线性度C 灵敏度D 固有频率2 误差分类，下列不属于的是（B ）A 系统误差B 绝对误差C 随机误差 D粗大误差3、非线性度是表示校准（B ）的程度。
A、接近真值B、偏离拟合直线C、正反行程不重合D、重复性4、传感器的组成成分中，直接感受被侧物理量的是（B ）A、转换元件B、敏感元件C、转换电路D、放大电路5、传感器的灵敏度高，表示该传感器（C）A 工作频率宽B 线性范围宽C 单位输入量引起的输出量大D 允许输入量大6 下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（B）A 应变式传感器B 化学型传感器C 压电式传感器 D热电式传感器7 传感器主要完成两个方面的功能：检测和（D）A 测量 B感知 C 信号调节 D 转换8 回程误差表明的是在（C）期间输出输入特性曲线不重合的程度A 多次测量B 同次测量C 正反行程D 不同测量9、仪表的精度等级是用仪表的（C）来表示的。
A 相对误差B 绝对误差C 引用误差 D粗大误差二、判断1.在同一测量条件下，多次测量被测量时，绝对值和符号保持不变，或在改变条件时，按一定规律变化的误差称为系统误差。
（√）2 系统误差可消除，那么随机误差也可消除。
（×）3 对于具体的测量，精密度高的准确度不一定高，准确度高的精密度不一定高，所以精确度高的准确度不一定高（×）4 平均值就是真值。
（×）5 在n次等精度测量中，算术平均值的标准差为单次测量的1/n。
（×）6.线性度就是非线性误差.（×）7.传感器由被测量，敏感元件，转换元件，信号调理转换电路，输出电源组成.（√）8.传感器的被测量一定就是非电量（×）9.测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。
（√）10传感器（或测试仪表）在第一次使用前和长时间使用后需要进行标定工作，是为了确定传感器静态特性指标和动态特性参数（√）二、简答题：（50分）1、什么是传感器动态特性和静态特性，简述在什么频域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要，而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性？答：传感器的动态特性是指当输入量随时间变化时传感器的输入—输出特性。
差动变压器式传感器的应用实例
差动变压器式传感器的应用实例差动变压器式传感器的应用实例差动变压器式传感器是一种常用的电气测量传感器，它能够提供高精度和可靠的测量结果，广泛应用于电力系统、工业自动化、航空航天等领域。
在本文中，我们将详细探讨差动变压器式传感器的工作原理、特点和应用实例，以便更全面地了解其在实际工程中的应用。
1. 差动变压器式传感器的工作原理差动变压器式传感器是一种利用差动变压器原理测量电流、电压等电气参数的传感器。
它由主变压器和副变压器组成，主要工作原理是通过电流的差动变化来实现电流测量。
当电流通过主变压器的一侧绕组时，将在副变压器的绕组中感应出一个与主绕组电流成正比的电流信号，然后将这个信号转化成与主绕组电流成比例的电压输出。
这样就能够准确地测量电流值，实现高精度的电流测量。
2. 差动变压器式传感器的特点差动变压器式传感器具有高精度、宽量程、强抗干扰能力等特点。
其输出信号与被测电流成正比，线性度高，能够满足各种精密测量的要求。
由于采用了差动测量原理，使得传感器对外界干扰的抗干扰能力大大增强，能够稳定可靠地工作在各种恶劣的环境中。
3. 差动变压器式传感器的应用实例差动变压器式传感器在电力系统、工业自动化、航空航天等领域有着广泛的应用。
在电力系统中，差动变压器式传感器常用于电流测量、绝缘监测、故障检测等方面。
在工业自动化领域，它被广泛应用于电机控制、电能计量、电力质量分析等方面。
在航空航天领域，差动变压器式传感器能够满足飞行器对精密测量的要求，常用于飞行控制系统、导航系统等领域。
4. 个人观点和理解从实际应用来看，差动变压器式传感器具有高精度、强抗干扰能力等优点，能够满足各种精密测量的要求。
在未来的发展中，我认为差动变压器式传感器将更加智能化、数字化，能够实现远程监测、自动校准等功能，进一步拓展其在工程领域的应用范围。
通过本文的介绍，相信你已经对差动变压器式传感器的工作原理、特点和应用有了更深入的了解。
在实际工程中，若需要进行电流、电压等电气参数的测量，差动变压器式传感器将是一个值得考虑的选择。
传感器与检测技术试卷与答案
1．属于传感器动态特性指标的是（D）A重复性B线性度C灵敏度D固有频率2误差分类，下列不属于的是（B）A系统误差B绝对误差C随机误差D粗大误差3、非线性度是表示校准（B）的程度。
A、接近真值B、偏离拟合直线C、正反行程不重合D、重复性4、传感器的组成成分中，直接感受被侧物理量的是（B）A、转换元件B、敏感元件C、转换电路D、放大电路5、传感器的灵敏度高，表示该传感器（C）A工作频率宽B线性范围宽C单位输入量引起的输出量大D允许输入量大6下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（B）A应变式传感器B化学型传感器C压电式传感器D热电式传感器7传感器主要完成两个方面的功能：检测和（D）A测量B感知C信号调节D转换8回程误差表明的是在（C）期间输出输入特性曲线不重合的程度A多次测量B同次测量C正反行程D不同测量9、仪表的精度等级是用仪表的（C）来表示的。
A相对误差B绝对误差C引用误差D粗大误差二、判断1.在同一测量条件下，多次测量被测量时，绝对值和符号保持不变，或在改变条件时，按一定规律变化的误差称为系统误差。
（√）2系统误差可消除，那么随机误差也可消除。
（×）3对于具体的测量，精密度高的准确度不一定高，准确度高的精密度不一定高，所以精确度高的准确度不一定高（×）4平均值就是真值。
（×）5在n次等精度测量中，算术平均值的标准差为单次测量的1/n。
（×）6.线性度就是非线性误差.（×）7.传感器由被测量，敏感元件，转换元件，信号调理转换电路，输出电源组成.（√）8.传感器的被测量一定就是非电量（×）9.测量不确定度是随机误差与系统误差的综合。
（√）10传感器（或测试仪表）在第一次使用前和长时间使用后需要进行标定工作，是为了确定传感器静态特性指标和动态特性参数（√）二、简答题：（50分）1、什么是传感器动态特性和静态特性，简述在什么频域条件下只研究静态特性就能够满足通常的需要，而在什么频域条件下一般要研究传感器的动态特性？答：传感器的动态特性是指当输入量随时间变化时传感器的输入—输出特性。
自动检测技术及应用期末模拟试题1
《传感器与自动检测技术》期末复习题库（无答案）第一章一、填空题1、检测包含检查与测量两个方面，检查往往是获取_ _信息，而测量则是获取__ _信息。
2、自动检测系统由_____ _、_ _ _和_ _组成。
3、自动检测系统应具有_ 、_ _、_ _和_ _功能。
4、传感器的基本特性有__ _____、_ _、__ _和_ __。
5、传感器由___ __、__ _和__ _组成。
6、传感器按工作原理可分为___ _、___ _和__ __。
7、测量误差按表示方法可分为___ ___和___ ___。
8、准确度表征了的大小，精密度表征了的大小。
9、传感器的输出信号有很多种形式，如、、等（任写三种均可）。
10、传感器的基本特性中，精度是评价传感器的指标，表征传感器可靠性最基本的尺度是。
二、选择题1、某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.5% ，该压力表的精度等级应定为（）级。
A. 0 .2B. 0 .5C. 1 .0D. 1.52、一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于 0.9% ，应购买（）级的压力表。
A. 0 .2B. 0 .5C. 1 .0D. 1.53、某采购员分别在三家商店购买 200kg 面粉、 20kg 香蕉、 2kg 巧克力，发现均缺少约 1kg ，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是（）。
A. 绝对误差B. 示值相对误差C. 满度相对误差D. 精度等级4、用万用表直流电压档测量 5 号干电池电压，发现每次示值均为 1.8V ，该误差属于（）。
A. 系统误差B. 粗大误差C. 随机误差D. 动态误差5、有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，该表可能出现的最大绝对误差为（）。
A. 1℃B. 0.5℃C. 10℃D. 200℃6、有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，当示值为20℃时的示值相对误差为（）。
差动变压器电感式传感器(互感式) 教学PPT课件
阅读并分析：P70
（1）零点残余电压是什么意思？ （2）零点残余电压产生的原因？ （3）零点参与电压的消除方法？
4.2.2 螺旋管式差动变压器
1、结构
阅读并回答：P67
（1）结构组成中包含了什么？ （2）一次线圈和二次线圈是如何布局的？
1-初级线圈 2、3-次级线圈 4-铁芯
2、等效电路
阅读并回答：P71
阅读并回答：P72-P73
（1）两个二次线圈的输出信号做了什么处理？ （2）当两个二次线圈的同名端a,c都为+极性 时，电容C1上的极性哪个为正？ （3）当两个二次线圈的同名端a,c都为-极性 时，电容C1上的极性哪个为正？
从电路结构可知，不论两个次级线圈的输出瞬时电压极性
如何，流经电容C1的电流方向总是从2到4，流经电容C2的电流
方向总是从6到8， 故整流电路的输出电压为
Uo U24 U68
➢ 当衔铁在零位时，因为U24=U68，所以Uo=0； ➢ 当衔铁在零位以上时，因为U24 > U68 ，则Uo>0； ➢ 当衔铁在零位以下时， 则有U24< U68，则Uo<0。 Uo的正负表示衔铁位移的方向。
判断位移的大小和方向 ➢ 相敏检波电路
差动变压器的分类
阅读并回答：P67 （1）差压变压器的结构有几种什么形式？ （2）实际应用最多的是哪一种？
差动变压器的应用？
4.2.1 变隙式差动变压器
1、结构
阅读并回答：P67
（1）结构组成中包含了什么？ （2）一次线圈是如何连接的？ 二次线圈是如何连接的？
【提问】差动变压器与差动式变磁阻传感器区别？
（1）衔铁上移时，互感系数M1和M2如何变化？ （2）衔铁上移时，二次绕组1和二次绕组2的感应电动势如何变化？
差动变压器式传感器的用途-2022年学习资料
第4章电感式传感器-通常气隙磁阻远大于铁芯和衔铁的磁阻，即-4+1-2δ-R-28-4S142S2-4S0 >>-4-3-HoSo-MS-26-m-4-5-4-4-IW-L=-W中-w2-W24S0-4-6
第4章电感式传感器-w2-L=-W24S0-Rm-26-当线圈匝数W=常数时→电感L仅仅是-磁路中磁阻Rm 函数，改变δ或S,均可导致-电感变化，因此变磁阻式传感器又可分为-变气隙厚度δ的传感器-变气隙面积S的传感 。-目前使用最广泛的是变气隙厚度式电-感传感器。
第4章电感式传感器-△L=L0-当衔铁往上移动△δ-4-10-时→差动传感器-1+-可-增-电感的总变化量 AL=Lo-△6-46-4-11-Z1=Z+△Z1,Z2=Z-△Z2-△Z1+△Z2-减-AS-≈jw△L △L2-1-△6-4-12-△L-△L+△L2,具体-△L=△L+AL2=2L0-】-4-21-对上式进行 性处理，即忽略高次项得-4-22
第4章由成式出式婴-L=Lo+AL=-W-LoSo-26-Aδ-1--△8-当△δ<1时，将上式用台劳级数 开成如下的级数形式：-4-9-L=L+△L=L1+-由上式可求得电感增量△L和相对增量△LL的表达式，即-10-△6-4-11
第4章电感式传感器-同理，当衔铁随被测体的初始位-置向下移动（气隙增大）△时，-△L=L-△6-δo-AL Lo--0-△L△6-1+-△δ-△8-4-12-4-13-对式（4-11、4-13作线性处理，即忽略高次 后，-可得-4-14
第4章电感式传感器-灵敏度为-△L-Ko-△δ-4-15-变间隙式电感传感器的测量范围与灵敏度及线性度相矛 -→适用于测量微小位移的场合。为了减小非线性误差，实际测-量中广泛采用差动变隙式电感传感器。
差动变压器式电感传感器的性能测试课件
分析各因素对传感器性能的影响程度，找出关键影响因素。
优化建议
根据测试结果和影响因素分析，提出优化传感器性能的建议和改 进措施。
感您的 看
THANKS
02
差器感 感器的性能指
线性度
总结词
线性度是衡量传感器输出与输入之间线性关系的指标。
详细描述
线性度表示传感器实际输出曲线与理想直线之间的偏差程度。在性能测试中， 需要记录传感器在不同输入下的输出值，并绘制实际输出曲线，通过对比理想 直线来评估线性度。
灵敏度
总结词
灵敏度表示传感器输出变化量与输入变化量之间的比例。
位移测量
由于其高灵敏度和线性度， 差动变压器式电感传感器 常用于测量微小位移和振 动。
液位测量
在石油、化工、制药等领 域，差动变压器式电感传 感器可用于测量液位高度。
差动变压器式电感传感器的优缺点
优点
高灵敏度、高线性度、高重复性、稳 定性好、抗干扰能力强等。
缺点
易受温度、湿度等环境因素影响，需 要定期校准和维护。
03
差器感 感器的法
静态测试
总结词
在静态测试中，主要对差动变压器式电感传感器的线性度、灵敏度、零点输出和量程等 参数进行测试。
详细描述
线性度测试是评估传感器输出与输入之间是否呈线性关系，以检验其准确性。灵敏度测 试则是测量传感器在输入变化时输出的变化程度。零点输出测试是在输入为零的情况下，
检查传感器的输出是否接近零。量程测试则是确定传感器在最大或最小输入时的工作范 围。
差动变压器式电感传感器通常由初级 线圈、次级线圈和铁芯组成，初级线 圈输入交流电源，次级线圈输出感应 电动势。
工作原理基于变压器的工作原理，通 过改变铁芯的位置，使磁阻发生变化， 从而改变磁通量，进而产生感应电动 势。
传感器与检测技术试卷及答案精编
R6 —167.88 Ω R7 —168.00 Ω R8 —167.85 Ω R9 —167.82 Ω R10 —167.61 Ω
求： 10次测量的算术平均值，测量的标准误差和算术平均值的标准误差
n
Ri
n
i2Βιβλιοθήκη 解： x = i 1 =167.76 Ω n
σ= i 1 =0.18 n
= =0.06
差动变压器式位移传感器 说明书
2.7 ：铁芯导杆有导向结构图示—b
3.8 ：铁芯有导向并有回程弹簧结构图示—c
第二位数字
1：表示大量程（ ±10mm～±750mm ）
2：表示小量程（ ±1mm～±6mm ）
3：表示高精度传感器
±10mm：代表传感器的线性量程
0.5： 传感器的精度等级
六、传感器产品的成套性
1. 传感器（按合同提供）
E(y) E1
E3 E2
S(mm)
N3 N1
N2 图3
-5-
PDF created with pdfFactory Pro trial version
单方向 LVDT 由于零点迁移后其零点电压一般都较高（可达满量程输出的 10% 左右），因此，要采用外补偿电路来降低零点电压，（如图 4）。
N1
铁芯
E2－1 E1
E2－2
N2－ 2
N2— 1 图1
初级绕组接入交流电源后，由于互感作用两个次级绕组分别产生了感应电动势 E2-1 与 E2-2，把两个二次线圈的同名端相接，在另一对同名端就可以获得一个与铁芯 位移成线性函数关系的特性曲线。
当铁芯位于两个二次线圈中间位置时，两个线圈的电动势相等，E2-1— E2-2＝0， 输出电压应为 0，把这个电压称之为零点电压或称为残余电压。（由于在制造过程中 的各种因素影响传感器的零点电压不可能为 0）。
-4-
PDF created with pdfFactory Pro trial version
1000mm 的产品。 6. LVDT 灵敏度高，输出信号大，在国家标准中规定： 交流传感器的灵敏度，量程 10mm 以下的应 150mV/ mm/ V，量程 10mm 以上 的应 50mV/ mm/ V。
差动变压器式传感器的用途
2 l1 （4-3） 0 S0 1S1 2 l2 （4-4） 0 S0 2 S2
l1 l2 2 Rm 1S1 2 S2 0 S0
2 Rm 0 S0
（1 2
L1
2
Ro
3
R Lo
U s
Ro
U o
1 —铁芯 ； 2 —线圈 ； 3 —衔铁
U o
1 —铁芯； 2 —线圈； 3 —衔铁
L1
U s
2
L2 2
1
2 Ro
图4-3 差动变隙式电感传感器
Ro 第4章 电感式传感器
3
（4-12） （4-13）
对式（4-11）、（4-13）作线性处理，即忽略高次项后，可得
L L0 0
（4-14）
第4章 电感式传感器
L 1 L0 K0 0
（4-15）
变间隙式电感传感器的 测量范围与灵敏度及线性度相矛盾 →适用于测量微小位移的场合 。 为了减小非线性误差，实际测 量中广泛采用差动变隙式电感传感器。
第4章 电感式传感器
第4章 电感式传感器
4.1 变磁阻式传感器
4.2 差动变压器式传感器
4.3 电涡流式传感器
第4章 电感式传感器
4.1 变磁阻式传感器
4.1.1 工作原理
变磁阻式传感器的
S1 W l2 1—线圈 ； l1 1 L 2
结构 : 由线圈、铁芯和衔
铁三部分组成。
铁芯和衔铁由导磁材料如硅钢
（4-3）
l1 S1
1 L 2 W l2
μ1——铁芯材料的导磁率； μ2——衔铁材料的导磁率； l1——磁通通过铁芯的长度； l2——磁通通过衔铁的长度； S1——铁芯的截面积； S2——衔铁的截面积； μ0——空气的导磁率； S0——气隙的截面积； δ——气隙的厚度。
采用差动变压器式电感传感器
采用差动变压器式电感传感器设计一套位移测量系统的设计方案1.差动变压器式传感器把被测的非电量变化转换为线圈互感量变化的传感器称为互感式传感器。
这种传感器是根据变压器的基本原理制成的, 并且次级绕组都用差动形式连接, 故称差动变压器式传感器。
差动变压器结构形式较多, 有变隙式、变面积式和螺线管式等, 但其工作原理基本一样。
非电量测量中, 应用最多的是螺线管式差动变压器, 它可以测量1～100mm范围内的机械位移, 并具有测量精度高, 灵敏度高, 结构简单, 性能可靠等优点。
2.工作原理差动变压器是一种线圈互感随衔铁位移而变化的转换器。
差动变压器等效电路如图1所示。
图1 差动变压器等效电路其磁路是开放的, 次级的2 个线圈连接成差动结构。
根据图1可以推算差动变压器输出电压的有效值为P U L R M M U 2121210)()(ωω+-=(1) 式中 M1, M2 分别为初级线圈L1 与次级线圈L 21, L22的互感, H; R1 为初级线圈的电阻, 8 ; Ui 为初级线圈的激励电压, V 。
差动变压器的互感量与其内部的磁场变化相关联,而磁场的变化又取决于衔铁在开磁路中的位置。
因此, 在一定范围内, 只要衔铁位移, 差动变压器的输出电压就产生相应的变化, 近似线性关系, 输出电压Uo 是衔铁位移量x 的单值函数。
衔铁在差动变压器的几何中心位置时, 如次级的2个线圈的参数和磁路尺寸相等, 则M 1 = M2, 参照式( 1)运算, 此时, 差动变压器的输出电压为零。
但实际制作时, 次级2个线圈的电气参数和几何尺寸存在一定的差异, 所以, 当衔铁处于中间位置时, 定有不平衡输出, 即存在零点残余电压。
零点残余电压包含基波和高次谐波。
基波的正交分量使输出信号产生相移, 相移跟随输出信号的大小而变化。
高次谐波分量是磁性材料磁化曲线的非线性引起的。
零残电压的存在造成极大的负面效应, 使传感器在零点附近测量时灵敏度大大降低, 分辨力变差, 测量误差增大。
差动变压器式传感器
差动变压器式传感器的应用
Hale Waihona Puke 差动变压器式电感测微仪2019/2/28
45
3.3 电涡流传感器
根据法拉第电磁感应原理，块状金属导体置于变 化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导 体内将产生呈涡旋状的感应电流，此电流叫电涡 流，这种现象称为电涡流效应。 根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流式传感 器。按照电涡流在导体内的贯穿情况， 此传感器 可分为高频反射式和低频透射式两类，但从基本 工作原理上来说仍是相似的。电涡流式传感器最 大的特点是能对位移、厚度、表面温度、速度、 应力、材料损伤等进行非接触式连续测量，另外 还具有体积小、灵敏度高、频率响应宽等特点， 应用极其广泛。
当差动式传感器的 活动铁芯处于中间 位置时，传感器两 个差动线圈的阻抗 Z1=Z2=Z0，其 等效电路如图所示。
铁芯处于初始平衡位置时的等效电路
2019/2/28
21
（2）活动铁芯向一边移动时
当活动铁芯向 线圈的一个方 向移动时，传 感器两个差动 线圈的阻抗发 生变化，等效 电路如图4-9 所示。
36
2019/2/28
典型电路
差动整流电路
2019/2/28 37
2．差动检波电路
差动相敏检波电路
等效电路
2019/2/28
38
（2）工作原理
传感器衔铁上移
RL u2 uL n1 ( R 2 RL )
传感器衔铁下移
RL u2 uL n1 ( R 2 RL )
2019/2/28
1、2—L1、L2的特性 3—差动特性
2019/2/28
13
中专传感器试卷
第一学期期末传感器试卷命题人：甄莹审核人：使用班级：10数控份数：50 得分：一、填空(2′×15)1.传感器通常_敏感元件__、___传感元件__和_测量转换电路__三大部分组成。
2.利用电阻随温度变化特性制成的传感器叫_ 热电阻传感器_____。
3.传感器的稳定性因素：一是__稳定度_____；二是___环境影响系数___。
4.光电元件的理论基础是___光电效应_________。
5.磁电式传感器主要由____转轴_____和__转子_____两大部分组成。
6.应变片可分为_ ___和__ ___两种。
7.电感式传感器有_ __、__和__ ______三大类。
8.差分变压器式传感器是电感式传感器的一种，它是根据___ _____的变化来感知被检测量的。
二、选择（2′×10）1如果仅仅检测被测物体是否接近，可用（）传感器。
A模拟式 C 开关式B 数字式 D脉冲式2 热电偶产生热电动势的条件（）。
A两热电极材料相同，两端温度相同B两热电极材料不同，两端存在温差C两热电极材料相同，两端温度不同D两热电极材料不同，两端温度不同3一般情况下，要求热敏电阻式传感器的热敏电阻（）A呈正弦关系 B呈余弦关系C呈线性关系 D在一定范围内呈线性关系4通常用热电阻测量（）A电阻 B扭矩C温度 D压力5差分变压器一般情况下可用于测量（）A温度 B厚度C磁场强度 D电流强度6霍尔传感器不能用于作为（）使用。
A函数发生器 B调制解调器C电子罗盘 D语音识别7压电式传感器用于测量（）信号。
A任意 B直流C缓变 D动态8超声波是频率大于（）HZA 20B 200C 2000D 200009超声波传感器不能用于（）A医疗诊断 B流量诊断C磁场测量 D测速10传感器组成部分中，直接感受被测物理量的是（） A转换元件 B敏感元件C转换电路 D放大元件三、简答(5′×8)1.什么是应变效应？2．什么是传感器？它的主要特性指标有哪些？3．差分变压器产生零点残压的主要因素有哪些？4．什么是热电效应？5．什么是压电效应？6．差分变压器对测量转换电路的要求有哪些？7简述涡流探伤的原理。
差动变压器式电感传感器的性能测试课件
功能测试方法
温度特性测试
在不同温度下对传感器进行测试 ，评估其温度对性能的影响。
长期稳定性测试
长时间对传感器进行测试，评估 其在长时间运行下的稳定性。
防护等级测试
检验传感器的防护性能，如防水 、防尘等能力。
04
差动变压器式电感传感器 的性能测试案例
数百赫兹。
差动变压器式电感传感器的特点
高灵敏度
由于差动结构可以消除非线性误 差，因此差动变压器式电感传感 器具有高灵敏度，可以检测微小
的位置变化。
抗干扰能力强
由于其工作原理基于电磁感应，因 此差动变压器式电感传感器对电磁 干扰具有较强的抗干扰能力。
长期稳定性
由于机械结构较为简单，差动变压 器式电感传感器的长期稳定性较好 。
02
差动变压器式电感传感器 的性能指标
灵敏度
总结词
灵敏度是差动变压器式电感传感器的 重要性能指标，它反映了传感器对被 测量物体变化的响应程度。
详细描述
差动变压器式电感传感器的灵敏度高 ，意味着当被测量物体发生变化时， 传感器输出的变化量也更大。这有助 于提高测量精度和分辨率。
线性范围
总结词
线性范围是指差动变压器式电感传感器在正常工作条件下，能够准确测量的输 入量程范围。
详细描述
零漂现象会导致传感器在输入量不变时产生误差。在性能测 试中，应关注零漂现象并进行修正，以确保测量的准确性。
03
差动变压器式电感传感器 的测试方法
静态测试方法
01
02
03
04
空载测试
检验传感器的空载性能，如零 点漂移、灵敏度等指标。
负载测试
实验二 差动变压器式电感传感器的静态位移性能
实验二差动变压器式电感传感器的静态位移性能一、实验目的1、通过实验，掌握差动变压器式电感传感器的基本工作原理。
二、实验原理差动变压器式电感传感器是利用感应电动势的方法，将物理量（如位移、压力、力等）转换为电信号的电子传感器。
差动变压器式电感传感器的基本组成为：主变压器、感应线圈和吸引式铁芯。
其中主变压器的主要作用是调制、解调信号，感应线圈是感应位移的探头，吸引式铁芯则用于传递感应力或位移作用。
当感应线圈产生了位移时，感应线圈中的磁通量随之变化，从而产生了感应电动势。
通过差动测量，可以得到感应线圈中的感应电动势。
差动变压器式电感传感器在运转中，其电感值随着位移的变化而变化。
最终，差动变压器式电感传感器可以将位移信号转化为电信号，并将转化后的电信号输出。
差动变压器式电感传感器相对于其他传感器的优势在于，其精确度比较高，线性度良好，同时具有较高的抗干扰能力和稳定性，适用于许多高精度位移测量场合。
三、实验器材与仪器2、数字万用表3、直流稳压电源4、温度控制器5、实验样品四、实验步骤1、连接实验装置：将差动变压器式电感传感器、数字万用表、直流稳压电源和温度控制器按照电路线路图连成一整个电路。
待连接完毕后，检查各个实验器材连接是否牢固且正确。
2、打开电源：将直流稳压电源和温度控制器的电源开关打开。
3、调节电源电压：调节直流稳压电源输出电压为3V并固定。
4、测量初始电压：将数字万用表的测量回路连接至差动变压器式电感传感器的输出端口，调节温度控制器以达到室温环境下的温度值。
在测定之前，需要先将应变计（或激光信号测试仪等测试仪器）分别置于初态位置和终态位置，然后测量出其初始电压值和终态电压值，并记录下来。
5、应变测试：通过手动控制实验样品位移并使实验样品进行定量的变化，此时差动测量器的输出电压值也会相应变化。
根据变化的大小，对应获取测量结果，并记录下差动测量器的输出电压值。
6、数据分析：在完成实验测量之后，需要对实验测量数据进行分析，并得到本次实验的相关结论。
差动变压器式位移传感器
课程设计说明书传感器课程设计Course-Design of Sensor——差动变压器式位移传感器学院名称：机械工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师姓名：指导教师职称：教授2012年01月目录第一章绪论 (2)1.1 概述 (2)1.2 设计任务 (2)第二章方案论证及选择 (3)2.1 方案论证 (3)2.2 原理简述 (4)第三章差动变压器 (5)3.1 传感器结构 (5)3.2 工作原理 (5)第四章单元电路的分析 (6)4.1 差动放大电路 (6)4.2 移相电路 (9)4.3 相敏检波电路 (10)4.4 低通滤波电路 (112)第五章电路测试及波形 (14)5.1 各电路波形 (14)5.2 位移测量数据拟合 (17)第六章心得体会 (18)第七章参考文献 (19)第八章参考文献 (19)第一章绪论1.1 概述当今时代是信息时代，在工业和科技领域信息主要是通过测量获得，在现代生产中，物质和能量在信息流指挥和控制下运动。
测控技术正成为现代生产生活中乃至高科技领域中一项必不可少的基础技术。
测控系统主要是传感器，测量放大电路和执行机构三个部分组成，而在测控系统中测量变换电路是最灵活的部分。
它的选取往往改变了整个系统性能的优劣。
所以，学习并领悟测控技术就显得十分重要了，《测试技术》是我们测控技术与仪器专业的一门专业技能课，能够运用基本测控电路知识解决日常生活中的方方面面问题也应该是本专业学生的基本素质，也鉴于这些要求，做一些测控方面的课程设计就会让我们加深对传感器技术的理解和运用，也正是因为对一些实际问题的研究，才能使我们成为真正意义上的测控技术性人才，下面就以本次才课程设计题目——差动变压器式位移传感器——做比较详细的分析。
1.2 设计任务设计要求：掌握差动变压器式位移传感器的结构，工作原理。
分析各部分电路的作用及工作原理，特别是相敏检波电路的作用，观察分析各部分的波形，给出测试结果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浙江工业职业技术学院
教学过程：
复习：
1、气敏电阻传感器工作原理
2、湿敏电阻传感器工作原理
新课导入：
电感式传感器是利用线圈的自感、互感或阻抗的变化来实现非电量检测的一种装置，而差分变压器式传感器是一种电感式传感器，它是根据互感的变化来感知被检测量的。
§2－4 差分变压器式传感器
电感式传感器是利用线圈的自感、互感或阻抗的变化来实现非电量检测的一种装置，而差分变压器式传感器是一种电感式传感器，它是根据互感的变化来感知被检测量的。
二、差分变压器式传感器的工作原理
1、结构可分间隙式和螺管式两种
2、工作原理
基本思想：把铁芯位移量转换成初级线圈及次级线圈互感系数的变化，图中M1、M2与位移x有关。
当位移x很小时：
Uo=k |x |
（无法判别位移方向）
产生零点残余电压的主要原因：
①结构不完全对称；
②存在寄生参数；
③电源存在高次谐波；
④磁路的磁化曲线存在非线性
减小零点残余电压的方法通常有：
①提高对称性；
②减少电源谐波成分；
③使衔铁工作在磁化曲线的线性区；
④采用电路补偿：如，相敏检波电路、差分整流电路或在线圈上并联阻容移相网络等
三、基本特性
1．灵敏度
为了获得高的灵敏度，在不使一次侧线圈过热的情况下，尽量提高励磁电压，电源频率以400Hz到10kHz为佳。
差动变压器的灵敏度一般可达0.5~5V/mm，行程越小，灵敏度越高。
2．线性范围
一般线性范围约为线圈骨架长度的1/10左右，只有中间部分线性较好。
三、测量转换电路
差分变压器对测量转换电路的要求为：
①判别衔铁位移方向及大小；
②消除零点残余电压。
以全波电流输出型差分整流电路为例说明其工作原理：
（1）铁芯在中心位置时：（u21=u22）
Uac=Uda，可调节R1=R2，使 ImA=I1－I2=0，若u21≠u22 ，则Uac≠Uda ，调节RP R1≠R2，使 ImA=I1－I2=0，以上可知消除了零点残余电压
（2）铁芯上移（u21>u22）：
Uac>Uda ，则ImA=I1－I2>0
（3）铁芯下移(u21<u22)：
Uac<Uda，则ImA=I1－I2<0，可判别位移方向和大小
五、差分变压器式传感器的应用
1、测量钢板厚度的动画演示
2、以YST－1型差分压力变送器为例
小结：
1、电感式传感器简述。