差动变压器传感器原理与特性(精)

r2a ＋
U2
L2a Mb
E 2b
RL
r2b
－
L1b － r1b
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差动变隙式变压器的等效电路
《传感器应用技术》
互感式传感器输出特性
U 2
e2a e2a + e2b 2 1 Uo - e2b
变隙式差动变压器输出电压U2与位移Δδ 的关系曲线。
O
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 U0=0； 而实际U0为几mV到几十mV。（严格对称）
《传感器应用技术》
互感式传感器工作原理
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 δ a≠δ b ，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反映被测体位移的
大小和方向。
《传感器应用技术》
L1 A1
线圈
铁芯
W
L2
A2

衔铁
《传感器应用技术》
互感式传感器工作原理
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。
《传感器应用技术》
互感式传感器工作原理
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 δ a0=δ b0=δ 0。 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。
互感式传感器输出特性
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。
r1a ＋ L1a
U i
Ma
E 2a
电气自动化技术专业 教学资源库
《传感器应用技术》课程
4-电感式传感器
4-2 互感式传感器
《传感器应用技术》
目 录
1
互感式传感器概述
2
3
互感式传感器工作原理
互感式传感器输出特性
《传感器应用技术》
互感式传感器概述
互感式传感器——把被测的非电量变化转换为线圈互感变化的传感器。
差动变压器式传感器——次级绕组用差动形式 结构：变隙式、变面积式、螺线管式 优点：测量精度高、灵敏度高、结构简单、性能可靠