传感器与检测技术项目式教程项目6差动变压器位移传感器的安装与测试.ppt

图6-21 双线示波器与差动变压器连接示意图 项目6 差动变压器位移传感器的安装与测试 项目描述 本项目要求安装与测试一台差动变压器式位移传感器。 互感型变压器传感器的工作原理是利用电磁感应中的互感现象，将被测位移量转换成线圈互感的变化。由于常采用两个次级线圈组成差动式，故又称差动变压器式传感器。差动变压器式传感器的优点是测量精度高，可达0.1μm，线性范围大，可到±100mm，稳定性好，使用方便。因而被广泛应用于直线位移，或可能转换为位移变化的压力、重量等参数的测量。 知识和能力目标； 掌握自感式电感传感器基本结构、工作原理。 掌握互感式电感传感器基本结构、工作原理。 掌握差动电感工作方式的特点。 了解电感传感器的测量转换电路组成及其工作原理。 能正确分析由电感传感器组成的检测系统工作原理 。 一、自感式传感器 （一）工作原理 按磁路几何参数变化，自感式传感器有变气隙式、变面积式与螺管式三种，前两种属于闭磁路式，螺管式属于开磁路式，如图6-2所示。 图6-2自感式电感传感器常见结构形式 1.变气隙式（闭磁路式）自感传感器 图6-3 变气隙式自感式传感器的结构原理图 2.螺线管式（开磁路式）自感式传感器 图6-4 螺线管式自感式传感器的结构原理 图6-5 差动自感式传感器输出特性 （二）自感式传感器的测量电路 自感式传感器的测量电路有交流分压式、交流电桥式和谐振式等多种，常用的差动式传感器大多采用交流电桥式。 1.变压器交流电桥 2.带相敏整流的交流电桥 （1）初始平衡位置 （2）活动铁心向一边移动 （3）活动铁心向相反方向移动 图6-10 相敏检波输出特性曲线 二、差动变压器式传感器 （一）差动变压器工作原理 如图6-11所示为螺线管式差动变压器的结构示意图。由图可知，它主要由绕组、活动衔铁和导磁外壳等组成。绕组包括一、二次绕组和骨架等部分。图6-12所示是理想的螺线管式差动变压器的原理图。 图6-11 螺线管式差动变压器结构示意图 图6-12 螺线管式差动变压器原理图 零点残余电动势使得传感器在零点附近的输出特性 为了减小零点残余电动势，可采用以下方法： （1） 尽可能保证传感器尺寸、线圈电气参数和磁路对称。 （2） 选用合适的测量电路。 （3） 采用补偿线路减小零点残余电动势。 （二）差动变压器测量电路 1.差动整流电路 2.差动相敏检波电路 图4-18 差动相敏检波电路 正半周时等效电路 负半周时等效电路 (3) 波形图 项目实施 三、差动变压器位移传感器的安装与测试 通过本实训项目的学习使大家了解差动变压器的工作原理和特性。 本实训项目需用器件与单元：差动变压器实验模块、测微头、双线示波器、差动变压器、音频信号源（音频振荡器）、直流电源、万用表。如图6-19所示。 图6-19差动变压器实训模块 实训实训步骤： 根据图6-20，将差动变压器装在差动变压器实训模块上。