第4章 变磁阻式传感器
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电压为：
Z Z Uo U＝ U (L1 L2 ) 2( Z1 Z2 ) 2Z
(3-4)
Z1
Z3＝R
U
Z2
Z4＝R
Z1 R U0＝U － Z1＋Z2 R R
U o
Z Z Uo U＝ U (L1 L2 ) 2( Z1 Z2 ) 2Z
第3章 变磁阻式传感器
3.1 自感式传感器 3.2 差分变压器式传感器 3.3 电涡流式传感器
• 变磁阻式传感器的工作基础：电磁感应 • 即利用线圈电感或互感的改变来实现非 电量测量
被测物理量 （非电量：位移、 电磁感应 振动、压力、 流量、比重） 线圈自感系数L/ 互感系数M 电感/互感 电压或电流 （电信号）
过变压器T1加到环形电桥的一个对角线上。参考信号us通过
变压器T2加到环形电桥的另一个对角线上。 输出信号uo从变 压器T1与T2的中心抽头引出。 平衡电阻R起限流作用，以避免二极管导通时变压器T2 的次级电流过大。RL为负载电阻。us的幅值要远大于输入信
号u2的幅值，以便有效控制四个二极管的导通状态，且us和
差动变压器式传感器激磁电压u1由同一振荡器供电， 保证二 者同频同相（或反相）。
us
T2 u s1 A T1
u2
u s2 O VD 4 R VD 3 R B (a ) M A RL uo
u2 1 u2 2
R C VD 1 R VD 2
D
图 4 19 相 敏 检 波 电 路
-
－ u s1 ＋ C R
实际测量时，常常采用差动整流电路和相敏检波电路。
(1) 差动整流电路 这种电路是把差动变压器的两个次级输出电压分别整流， 然后将整流的电压或电流的差值作为输出。
1 a T b
4 C1 3 5
2
9
T
U 1
R0 U 2
U 1
c 8 C2
11
R0 U 2
x (a ) x d
6 10
7 (c)
仿形机床采用 闭环工作方式
实例：仿形车床原理
实例：电感式不圆度计原理
该圆度计采用旁向式电感测微头
电感式不圆度测量系统外形
（参考洛阳汇智测控技术有限公司资料）
测量 头
旋转盘
不圆度测量打印
实例：电感式轮廓仪
旁向式电感 测微头
实例：自感式传感器在粗糙度测量中的应用 ——手持式粗糙度仪
•触针: 金刚石圆锥； •针尖圆弧半径：5μ m； •可存储500个粗糙度参数值及4组轮廓数据； •可进行粗糙度参数的打印； •可对外圆、内孔、轴肩、圆锥面等各种复杂表面进行测试；
则：
2 Rm 0 S0
可得：
N 0 A L 2
2
（3-2）
上式表明：当线圈匝数为常数时，电感L仅仅是磁 路中磁阻 Rm 的函数，改变 δ 或 S0 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的传感器和 变气隙面积S0的传感器。 目前使用最广泛的是 变气隙厚度式 电感传感器。
轴向式电感测微器的内部结构
1—引线电缆 3—衔铁 5—测力弹簧 8—测杆 10—测端
2—固定磁筒 4—线圈 6—防转销 9—密封套 11—被测工件
7—钢球导轨（直线轴承）
12—基准面
实例：电感式滚柱直径分选装置
滚柱直径分选装置 1—气缸 2—活塞 3—推杆 4—被测滚柱 5—落料管 6—电感测 微器 7—钨钢测头 8—限位挡板 9—电磁翻板 10—容器（料斗）
0 ， 电桥平衡。 U o
U
C ＋ U 2 － ＋ U －2 D
Z1 ＋ U － A
Z2
o
B
图3-5 变压器式交流电桥
当传感器衔铁上移：如Z1=Z+ΔZ，Z2=Z－ΔZ，
Z U L U Uo Z 2 L 2
当传感器衔铁下移：如Z1=Z－ΔZ，Z2=Z+ΔZ， 此时
将一只380V交流接触器线圈与交流毫安表串联 后，接到机床用控制变压器的36V交流电压源上，如 图所示。这时毫安表的示值约为几十毫安。用手慢 慢将接触器的活动铁心（称为衔铁）往下按，我们 会发现毫安表的读数逐渐减小。当衔铁与固定铁心 之间的气隙等于零时，毫安表的读数只剩下十几毫 安。
电感传感器的基本工作原理演示
N21
N1
N22
U0
x
灵敏度与线性度
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。 为了提高灵敏度，励磁电压在10V左右为宜。电源 频率以1~10kHz为好。 差动变压器线性范围约为线圈骨架长度的1/10左右。
例：欲测量20mm2mm轴的直径误差，应选择线 圈骨架长度为多少的差动变压器（或电感传感器） 为宜 ？ NhomakorabeaT
U 1
U 2
x (b )
R0
T
U 1
x (d )
U 2
R0
图4-18 （a） 半波电压输出；（b） 半波电流输出； （c） 全波电压输出； （d） 全波电流输出
从图4-18（c）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
从结构图可以看出，差动式电感传感器对外界影响，如 温度的变化、电源频率的变化等基本上可以互相抵消，衔铁
承受的电磁吸力也较小，从而减小了测量误差。
从曲线图可以看出，差动式电感传感器的线性较好， 且输出曲线较陡，灵敏度约为非差动式电感传感器的两倍。 二、 电感式传感器的测量电路有交流电桥式、 变压器式交 流电桥以及谐振式等。
当衔铁移动时，气隙厚度δ发生改变，引起磁路中磁阻变化，
从而导致电感线圈的电感值变化，因此只要能测出这种电感量
的变化，就能确定衔铁位移量的大小和方向。
l1 S1
1 L 2 W l2 1 —线圈；
2 —铁芯 (定铁芯)； 3 —衔铁 (动铁芯)
S2
±
3
图3 – 1 自感式传感器
先看一个实验：
F
准备工作
220V
电感传感器的基本工作原理演示
F
气隙变小，电感变大，电流变小
气隙很小，可以认为气隙中的磁场是均匀的。 若忽 略磁路磁损， 则磁路总磁阻为 ：
l1 l2 2 Rm 1S1 2 S2 0 S0
（3-1）
通常气隙磁阻远大于铁芯和衔铁的磁阻， 即
2 l1 0 S0 1S1 2 l2 0 S0 2 S2
必然会使两互感系数 M1=M2。根据电磁感应原理, 将有U21 =
U22 。由于变压器两次级绕组反相串联, 因而Uo= U21 - U22 =0
, 即差动变压器输出电压为零。
当活动衔铁向上移动时,由于磁阻的影响， N21中磁通 将大于N22 ，使M1>M2，因而U21增加，而U22减小。反之， U22增加， U21减小。因为Uo= U21 - U22 ，所以当U21、
两个次级线圈反相串联，并且在忽略铁损、导磁体磁阻 和线圈分布电容的理想条件下, 其等效电路如图所示。 当初
级绕组加以激励电压U时, 根据变压器的工作原理,在两个次级
绕组 N21 和N22 中便会产生感应电势 U21 和 U22。 如果工艺上保
证变压器结构完全对称 , 则当活动衔铁处于初始平衡位置时 ,
粗糙度仪外形
金刚石测头
粗糙度测量结果打印（1）
粗糙度测量结果打印（2）
3.2 差分变压器式传感器
把被测的非电量变化转换为线圈互感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 且次级绕组用差动形式连接， 故称差分变压器式传感器。 在非电量测量中， 应用最多的是螺线管式差动变压器， 它可以测量1～100mm 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。
零点残余电压产生原因：
主要是由传感器的两次级绕组的电气参数和几何尺寸不对
称，以及磁性材料的非线性等引起的。
零点残余电压一般在几十毫伏以下，在实际使用时， 应设法减小Ux，否则将会影响传感器的测量结果。
二、差动变压器式传感器测量电路 问题：（1）差动变压器的输出是交流电压(用交流电压表 测量，只能反映衔铁位移的大小，不能反映移动的方向); （2）测量值中将包含零点残余电压。 为了达到能辨别移动方向和消除零点残余电压的目的，
（二）变面积型 （三）螺管型
变面积型
（四）差分式电感传感器
在变隙式差动电感传感器中，当 衔铁随被测量移动而偏离中间位 置时，两个线圈的电感量一个增 加，一个减小，形成差动形式。 曲线1、2为L1、L2 的特性， 3为差动特性
1-差动线圈
2-铁心 5-工件
3-衔铁
4-测杆
请分析：灵敏度、 线性度有何变化
1.
把传感器的两个线圈作为电桥的两个桥臂Z1和Z2，另
外两个相邻的桥臂用纯电阻 R 代替。设 Z1=Z+ΔZ1, Z2=Z －
ΔZ2，Z是衔铁在中间位置时单个线圈的复阻抗， ΔZ1, ΔZ2 分别是衔铁偏离中心位置时两线圈阻抗的变化量。对于差
动式电感传感器， 有ΔZ1+ΔZ2≈jω(ΔL1+ΔL2)， 则电桥输出
L U Z U U o Z 2 L 2
可知：衔铁上下移动相同距离时，输出电压相位相反，大小 随衔铁的位移而变化。由于 U 是交流电压， 输出指示无法判 断位移方向，必须配合相敏检波电路来解决。
三、自感式传感器的应用
一、位移测量
轴向式电感 测微器
航空插头 红宝石测头
其他电感测微头
电感式滚柱直径分选装置
测微仪
圆柱滚子
电感式滚柱直径分选装置（外形）
（参考中原量仪股份有限公司资料）
滑道 分选仓位
轴承滚子外形
实例：电感传感器在仿形铣床中的应用
1—标准靠模样板
2—测端（靠模轮）
3—电感测微器 4—铣刀龙门框架
5—立柱
6—伺服电动机 7—铣刀
8—毛坯
主 轴 仿形铣床外形 仿形头
一、工作原理
5 1 2 4 3 6 1 —活动衔铁； 2 —导磁外壳； 3 —骨架； 4 —匝数为 W1 的初级绕组； 5 —匝数为 W2 a 的次级绕组； 6 —匝数为 W2 b 的次级绕阻
差分变压器结构
差动变压器式传感器的等效电路
结构特点：
两个二次线圈反 向串联，组成差动 输出形式。
请将二次线圈 N21、N22的有关端 点正确地连接起来， 并指出哪两个为输 出端点。
（一）
L与δ之间是非线性关系， 特性曲线如图所示。
L
N 2 0 A0 2
L
L0＋L L0 L0－L
o
－
＋
变隙式的L-δ特性曲线
灵敏度为：
L 1 L0 K0 0
可见： 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，因此变隙式电感式传感器适用于测量微小位移的场合。
• 分为自感式、差分变压器式、涡流式等 • 特点：
– – – – 工作可靠、寿命长 灵敏度高，分辨力高 精度高、线性好 性能稳定、重复性好
3.1 自感式传感器
一、 工作原理 变磁阻式传感器由线圈、铁芯和衔铁三部分组成。铁芯和 衔铁由导磁材料制成。
在铁芯和衔铁之间有气隙，传感器的运动部分与衔铁相连。
U U U 2 24 68
(4-35)
. . . 当衔铁在零位时，因为U24=U68，所以U2=0；当衔铁在零位 . . . 以上时，因为U24 > U68 ，则U2 >0；而当衔铁在零位以下时， . . . . 则有U24< U68，则U2 <0。U2的正负表示衔铁位移的方向。
(2) 相敏检波电路 输入信号u2(差动变压器式传感器输出的调幅波电压 ) 通
2.
变压器式交流电桥测量电路如图4-6所示，电桥两臂Z1、
Z2为传感器线圈阻抗，另外两桥臂为交流变压器次级线圈
的1/2阻抗。 当负载阻抗为无穷大时， 桥路输出电压
Z2 Z 2 Z1 U 1 Uo U U Z1 Z 2 2 Z1 Z 2 2
(3-6)
当 传 感 器 的 衔 铁 处 于 中 间 位 置 ， 即 Z1=Z2=Z ， 此 时 有
U22 随着衔铁位移x变化时， Uo也必将随x而变化。
差分变压器输出电压的特性曲线
由图可以看出， 当衔铁位于中心位置 时，差动变压器输出 电压并不等于零，我 们把差动变压器在零 位移时的输出电压称 为零点残余电压，记 作ΔUo，它的存在使 传感器的输出特性不 经过零点，造成实际 特性与理论特性不完 全一致。 -x
＋ u s2 － D R
O RL M ＋ u2 2 － uo R C － u s1 ＋ R D － u s2 ＋ (c)
－ u2 1 ＋ M RL O uo
Z Z Uo U＝ U (L1 L2 ) 2( Z1 Z2 ) 2Z
(3-4)
Z1
Z3＝R
U
Z2
Z4＝R
Z1 R U0＝U － Z1＋Z2 R R
U o
Z Z Uo U＝ U (L1 L2 ) 2( Z1 Z2 ) 2Z
第3章 变磁阻式传感器
3.1 自感式传感器 3.2 差分变压器式传感器 3.3 电涡流式传感器
• 变磁阻式传感器的工作基础：电磁感应 • 即利用线圈电感或互感的改变来实现非 电量测量
被测物理量 （非电量：位移、 电磁感应 振动、压力、 流量、比重） 线圈自感系数L/ 互感系数M 电感/互感 电压或电流 （电信号）
过变压器T1加到环形电桥的一个对角线上。参考信号us通过
变压器T2加到环形电桥的另一个对角线上。 输出信号uo从变 压器T1与T2的中心抽头引出。 平衡电阻R起限流作用，以避免二极管导通时变压器T2 的次级电流过大。RL为负载电阻。us的幅值要远大于输入信
号u2的幅值，以便有效控制四个二极管的导通状态，且us和
差动变压器式传感器激磁电压u1由同一振荡器供电， 保证二 者同频同相（或反相）。
us
T2 u s1 A T1
u2
u s2 O VD 4 R VD 3 R B (a ) M A RL uo
u2 1 u2 2
R C VD 1 R VD 2
D
图 4 19 相 敏 检 波 电 路
-
－ u s1 ＋ C R
实际测量时，常常采用差动整流电路和相敏检波电路。
(1) 差动整流电路 这种电路是把差动变压器的两个次级输出电压分别整流， 然后将整流的电压或电流的差值作为输出。
1 a T b
4 C1 3 5
2
9
T
U 1
R0 U 2
U 1
c 8 C2
11
R0 U 2
x (a ) x d
6 10
7 (c)
仿形机床采用 闭环工作方式
实例：仿形车床原理
实例：电感式不圆度计原理
该圆度计采用旁向式电感测微头
电感式不圆度测量系统外形
（参考洛阳汇智测控技术有限公司资料）
测量 头
旋转盘
不圆度测量打印
实例：电感式轮廓仪
旁向式电感 测微头
实例：自感式传感器在粗糙度测量中的应用 ——手持式粗糙度仪
•触针: 金刚石圆锥； •针尖圆弧半径：5μ m； •可存储500个粗糙度参数值及4组轮廓数据； •可进行粗糙度参数的打印； •可对外圆、内孔、轴肩、圆锥面等各种复杂表面进行测试；
则：
2 Rm 0 S0
可得：
N 0 A L 2
2
（3-2）
上式表明：当线圈匝数为常数时，电感L仅仅是磁 路中磁阻 Rm 的函数，改变 δ 或 S0 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的传感器和 变气隙面积S0的传感器。 目前使用最广泛的是 变气隙厚度式 电感传感器。
轴向式电感测微器的内部结构
1—引线电缆 3—衔铁 5—测力弹簧 8—测杆 10—测端
2—固定磁筒 4—线圈 6—防转销 9—密封套 11—被测工件
7—钢球导轨（直线轴承）
12—基准面
实例：电感式滚柱直径分选装置
滚柱直径分选装置 1—气缸 2—活塞 3—推杆 4—被测滚柱 5—落料管 6—电感测 微器 7—钨钢测头 8—限位挡板 9—电磁翻板 10—容器（料斗）
0 ， 电桥平衡。 U o
U
C ＋ U 2 － ＋ U －2 D
Z1 ＋ U － A
Z2
o
B
图3-5 变压器式交流电桥
当传感器衔铁上移：如Z1=Z+ΔZ，Z2=Z－ΔZ，
Z U L U Uo Z 2 L 2
当传感器衔铁下移：如Z1=Z－ΔZ，Z2=Z+ΔZ， 此时
将一只380V交流接触器线圈与交流毫安表串联 后，接到机床用控制变压器的36V交流电压源上，如 图所示。这时毫安表的示值约为几十毫安。用手慢 慢将接触器的活动铁心（称为衔铁）往下按，我们 会发现毫安表的读数逐渐减小。当衔铁与固定铁心 之间的气隙等于零时，毫安表的读数只剩下十几毫 安。
电感传感器的基本工作原理演示
N21
N1
N22
U0
x
灵敏度与线性度
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。 为了提高灵敏度，励磁电压在10V左右为宜。电源 频率以1~10kHz为好。 差动变压器线性范围约为线圈骨架长度的1/10左右。
例：欲测量20mm2mm轴的直径误差，应选择线 圈骨架长度为多少的差动变压器（或电感传感器） 为宜 ？ NhomakorabeaT
U 1
U 2
x (b )
R0
T
U 1
x (d )
U 2
R0
图4-18 （a） 半波电压输出；（b） 半波电流输出； （c） 全波电压输出； （d） 全波电流输出
从图4-18（c）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
从结构图可以看出，差动式电感传感器对外界影响，如 温度的变化、电源频率的变化等基本上可以互相抵消，衔铁
承受的电磁吸力也较小，从而减小了测量误差。
从曲线图可以看出，差动式电感传感器的线性较好， 且输出曲线较陡，灵敏度约为非差动式电感传感器的两倍。 二、 电感式传感器的测量电路有交流电桥式、 变压器式交 流电桥以及谐振式等。
当衔铁移动时，气隙厚度δ发生改变，引起磁路中磁阻变化，
从而导致电感线圈的电感值变化，因此只要能测出这种电感量
的变化，就能确定衔铁位移量的大小和方向。
l1 S1
1 L 2 W l2 1 —线圈；
2 —铁芯 (定铁芯)； 3 —衔铁 (动铁芯)
S2
±
3
图3 – 1 自感式传感器
先看一个实验：
F
准备工作
220V
电感传感器的基本工作原理演示
F
气隙变小，电感变大，电流变小
气隙很小，可以认为气隙中的磁场是均匀的。 若忽 略磁路磁损， 则磁路总磁阻为 ：
l1 l2 2 Rm 1S1 2 S2 0 S0
（3-1）
通常气隙磁阻远大于铁芯和衔铁的磁阻， 即
2 l1 0 S0 1S1 2 l2 0 S0 2 S2
必然会使两互感系数 M1=M2。根据电磁感应原理, 将有U21 =
U22 。由于变压器两次级绕组反相串联, 因而Uo= U21 - U22 =0
, 即差动变压器输出电压为零。
当活动衔铁向上移动时,由于磁阻的影响， N21中磁通 将大于N22 ，使M1>M2，因而U21增加，而U22减小。反之， U22增加， U21减小。因为Uo= U21 - U22 ，所以当U21、
两个次级线圈反相串联，并且在忽略铁损、导磁体磁阻 和线圈分布电容的理想条件下, 其等效电路如图所示。 当初
级绕组加以激励电压U时, 根据变压器的工作原理,在两个次级
绕组 N21 和N22 中便会产生感应电势 U21 和 U22。 如果工艺上保
证变压器结构完全对称 , 则当活动衔铁处于初始平衡位置时 ,
粗糙度仪外形
金刚石测头
粗糙度测量结果打印（1）
粗糙度测量结果打印（2）
3.2 差分变压器式传感器
把被测的非电量变化转换为线圈互感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 且次级绕组用差动形式连接， 故称差分变压器式传感器。 在非电量测量中， 应用最多的是螺线管式差动变压器， 它可以测量1～100mm 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。
零点残余电压产生原因：
主要是由传感器的两次级绕组的电气参数和几何尺寸不对
称，以及磁性材料的非线性等引起的。
零点残余电压一般在几十毫伏以下，在实际使用时， 应设法减小Ux，否则将会影响传感器的测量结果。
二、差动变压器式传感器测量电路 问题：（1）差动变压器的输出是交流电压(用交流电压表 测量，只能反映衔铁位移的大小，不能反映移动的方向); （2）测量值中将包含零点残余电压。 为了达到能辨别移动方向和消除零点残余电压的目的，
（二）变面积型 （三）螺管型
变面积型
（四）差分式电感传感器
在变隙式差动电感传感器中，当 衔铁随被测量移动而偏离中间位 置时，两个线圈的电感量一个增 加，一个减小，形成差动形式。 曲线1、2为L1、L2 的特性， 3为差动特性
1-差动线圈
2-铁心 5-工件
3-衔铁
4-测杆
请分析：灵敏度、 线性度有何变化
1.
把传感器的两个线圈作为电桥的两个桥臂Z1和Z2，另
外两个相邻的桥臂用纯电阻 R 代替。设 Z1=Z+ΔZ1, Z2=Z －
ΔZ2，Z是衔铁在中间位置时单个线圈的复阻抗， ΔZ1, ΔZ2 分别是衔铁偏离中心位置时两线圈阻抗的变化量。对于差
动式电感传感器， 有ΔZ1+ΔZ2≈jω(ΔL1+ΔL2)， 则电桥输出
L U Z U U o Z 2 L 2
可知：衔铁上下移动相同距离时，输出电压相位相反，大小 随衔铁的位移而变化。由于 U 是交流电压， 输出指示无法判 断位移方向，必须配合相敏检波电路来解决。
三、自感式传感器的应用
一、位移测量
轴向式电感 测微器
航空插头 红宝石测头
其他电感测微头
电感式滚柱直径分选装置
测微仪
圆柱滚子
电感式滚柱直径分选装置（外形）
（参考中原量仪股份有限公司资料）
滑道 分选仓位
轴承滚子外形
实例：电感传感器在仿形铣床中的应用
1—标准靠模样板
2—测端（靠模轮）
3—电感测微器 4—铣刀龙门框架
5—立柱
6—伺服电动机 7—铣刀
8—毛坯
主 轴 仿形铣床外形 仿形头
一、工作原理
5 1 2 4 3 6 1 —活动衔铁； 2 —导磁外壳； 3 —骨架； 4 —匝数为 W1 的初级绕组； 5 —匝数为 W2 a 的次级绕组； 6 —匝数为 W2 b 的次级绕阻
差分变压器结构
差动变压器式传感器的等效电路
结构特点：
两个二次线圈反 向串联，组成差动 输出形式。
请将二次线圈 N21、N22的有关端 点正确地连接起来， 并指出哪两个为输 出端点。
（一）
L与δ之间是非线性关系， 特性曲线如图所示。
L
N 2 0 A0 2
L
L0＋L L0 L0－L
o
－
＋
变隙式的L-δ特性曲线
灵敏度为：
L 1 L0 K0 0
可见： 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，因此变隙式电感式传感器适用于测量微小位移的场合。
• 分为自感式、差分变压器式、涡流式等 • 特点：
– – – – 工作可靠、寿命长 灵敏度高，分辨力高 精度高、线性好 性能稳定、重复性好
3.1 自感式传感器
一、 工作原理 变磁阻式传感器由线圈、铁芯和衔铁三部分组成。铁芯和 衔铁由导磁材料制成。
在铁芯和衔铁之间有气隙，传感器的运动部分与衔铁相连。
U U U 2 24 68
(4-35)
. . . 当衔铁在零位时，因为U24=U68，所以U2=0；当衔铁在零位 . . . 以上时，因为U24 > U68 ，则U2 >0；而当衔铁在零位以下时， . . . . 则有U24< U68，则U2 <0。U2的正负表示衔铁位移的方向。
(2) 相敏检波电路 输入信号u2(差动变压器式传感器输出的调幅波电压 ) 通
2.
变压器式交流电桥测量电路如图4-6所示，电桥两臂Z1、
Z2为传感器线圈阻抗，另外两桥臂为交流变压器次级线圈
的1/2阻抗。 当负载阻抗为无穷大时， 桥路输出电压
Z2 Z 2 Z1 U 1 Uo U U Z1 Z 2 2 Z1 Z 2 2
(3-6)
当 传 感 器 的 衔 铁 处 于 中 间 位 置 ， 即 Z1=Z2=Z ， 此 时 有
U22 随着衔铁位移x变化时， Uo也必将随x而变化。
差分变压器输出电压的特性曲线
由图可以看出， 当衔铁位于中心位置 时，差动变压器输出 电压并不等于零，我 们把差动变压器在零 位移时的输出电压称 为零点残余电压，记 作ΔUo，它的存在使 传感器的输出特性不 经过零点，造成实际 特性与理论特性不完 全一致。 -x
＋ u s2 － D R
O RL M ＋ u2 2 － uo R C － u s1 ＋ R D － u s2 ＋ (c)
－ u2 1 ＋ M RL O uo