【图】差动变压器式传感器的工作原理与使用实例

差动变压器式传感器的工作原理

螺线管式差动变压器结构如图4-10，它由初级线圈、两个次级线圈和插人线圈中央的圆往形铁芯等组成。

差动变压器式传感器中两个次级线圈反向串联，并且在忽略铁损、导磁体磁限和线圈分布电容的理想条件下，其等效电路如图4-11，当初级绕组w1加以激励电压亡，时，根据变压器的工作原理，在两个次级绕组W2s和W2b中便会产生感应电势E2a和E2b。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.必然会使两互感系数M1=M2.根据电磁感应原理，将有E2a= E2b。由于变压器两次级绕组反向串联，因而U2=E2a-E2b，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,w2a中磁通将大于W2b，使Ml > M2，因而E2a增加，而E2b减小。反之，w2b增加，w2a减小。因为U2=E2a-E2b，所以当E2a、E2b随着衔铁位移x变化时，U2也必将随x变化。图4-12给出了变压器输出电压认与活动衔铁位移x的关系曲线。

实际上，当衔铁位于中心位置时，差动变压器输出电压并不等于零，把差动变压器在零位移时的愉出电压称为零点残余电压，记作Ux,它的存在使传感器的输出特性不过零点，造成实际特性与理论特性不完全一致。零点残余电压产生的原因主要是传感器的两次级绕组的电气参数与几何尺寸不对称，以及磁性材料的非线性等问题引起的。