8差分变压器式传感器

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

Uac

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