差动变压器位移第五章精选PPT.ppt

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1、差动变压器位移第五章2023/1/121第1页，此课件共17页哦 差动变压器式传感器是把被测位移量转换为一次差动变压器式传感器是把被测位移量转换为一次线圈与二次线圈间的互感量线圈与二次线圈间的互感量M的变化的装置。当一次的变化的装置。当一次线圈接入激励电源之后，二次线圈就将产生感应电动线圈接入激励电源之后，二次线圈就将产生感应电动势，当两者间的互感量变化时，感应电动势也相应变势，当两者间的互感量变化时，感应电动势也相应变化。由于两个二次线圈采用差动接法，化。由于两个二次线圈采用差动接法，故称为差动变故称为差动变压器压器。目前应用最广泛的结构型式是螺线管式差动变。目前应用最广泛的结构型式是螺线管

2、式差动变压器。压器。在线框上绕有一组输入线圈（称一次线圈）；在同一线框在线框上绕有一组输入线圈（称一次线圈）；在同一线框的上端和下端再绕制两组完全对称的线圈（称二次线圈），的上端和下端再绕制两组完全对称的线圈（称二次线圈），它们反向串联，组成差动输出形式。理想差动变压器的原它们反向串联，组成差动输出形式。理想差动变压器的原理如图。图中标有黑点的一端称为同名端，通俗说法是指理如图。图中标有黑点的一端称为同名端，通俗说法是指线圈的线圈的“头头”。二、相关知识二、相关知识2023/1/122第2页，此课件共17页哦差动变压器式传感器的等效电路差动变压器式传感器的等效电路 结构特点：结构特点：两个二次

3、线圈反两个二次线圈反向串联，组成差向串联，组成差动输出形式。动输出形式。请将二次线请将二次线圈圈N21、N22的有关的有关端点正确地连接起端点正确地连接起来，并指出哪两个来，并指出哪两个为输出端点。为输出端点。2023/1/123第3页，此课件共17页哦活动衔铁活动衔铁导磁外壳导磁外壳骨架骨架次级绕组次级绕组初级绕组初级绕组次级绕组次级绕组图图-3 -3 螺线管差变压器结构图螺线管差变压器结构图一、结构及原理（螺旋管式）一、结构及原理（螺旋管式）2023/1/124第4页，此课件共17页哦2023/1/125第5页，此课件共17页哦2023/1/126第6页，此课件共17页哦（1）当活动衔铁处

4、于活动位置，）当活动衔铁处于活动位置，M1=M2=M 则则U2=02023/1/127第7页，此课件共17页哦(2)当活动衔铁向上移动当活动衔铁向上移动2023/1/128第8页，此课件共17页哦(3)当活动衔铁向下移动时当活动衔铁向下移动时2023/1/129第9页，此课件共17页哦（二）差动变压器传感器的特性（二）差动变压器传感器的特性 灵敏度与线性度灵敏度与线性度 差动变压器的灵敏度一般可达差动变压器的灵敏度一般可达0.55V/mm，行程，行程越小，灵敏度越高。越小，灵敏度越高。为了提高灵敏度，励磁电压在为了提高灵敏度，励磁电压在10V左右为宜。电左右为宜。电源频率以源频率以110kHz

5、为好。为好。差动变压器线性范围约为线圈骨架长度的差动变压器线性范围约为线圈骨架长度的1/10左左右右。2023/1/1210第10页，此课件共17页哦三、相关技能三、相关技能1.测量电路测量电路2023/1/1211第11页，此课件共17页哦2.专用测量芯片集电路专用测量芯片集电路 AD598是一种完整的单片式线位移差动变压器是一种完整的单片式线位移差动变压器(LVDT)信号调节系统。信号调节系统。AD598与与LVDT配合，能够将配合，能够将LVDT的机械的机械位置转换成单极性或双极性输出的高精度直流电压。位置转换成单极性或双极性输出的高精度直流电压。AD598将所有的电路功能都集中在一块芯

6、片上，只要增加几将所有的电路功能都集中在一块芯片上，只要增加几个外接无源元件，就能确定激磁频率和输出电压的幅值个外接无源元件，就能确定激磁频率和输出电压的幅值。在。在芯片内部，芯片内部，AD598将将LVDT处理的次级输出信号按比例地转处理的次级输出信号按比例地转换成直流信号。换成直流信号。AD598还可以用于旋转差动变压器还可以用于旋转差动变压器(RVDT)。AD598内部有一个用来产生内部有一个用来产生LVDT初级激磁信号的低失真初级激磁信号的低失真正弦波振荡器及其输出入大器和接收正弦波振荡器及其输出入大器和接收LVDT次级输出的二个次级输出的二个正弦信号的输入级、除法器、滤波器及其输出入

7、大器。在正弦信号的输入级、除法器、滤波器及其输出入大器。在AD598的除法器中，将来自的除法器中，将来自LVDT次级的这二个信号差除次级的这二个信号差除以这二个信号和。以这二个信号和。2023/1/1212第12页，此课件共17页哦图3-15 AD598的内部功能结构简图2023/1/1213第13页，此课件共17页哦（三）常见商用差动变压器传感器（三）常见商用差动变压器传感器线性可变（线性可变（LVDT）差动变压器位移传）差动变压器位移传感器广泛用作测量和控制传感器，被用感器广泛用作测量和控制传感器，被用在可以直接测量到几微英寸至几英尺的在可以直接测量到几微英寸至几英尺的位移的地方，或是在强

8、度或压力等物理位移的地方，或是在强度或压力等物理量可以转换为线性位移的地方。由于能量可以转换为线性位移的地方。由于能够在恶劣的环境中进行极其精确及反复够在恶劣的环境中进行极其精确及反复的测量。的测量。2023/1/1214第14页，此课件共17页哦补充：差动变压器式传感器的应用补充：差动变压器式传感器的应用 1测量振动和加速度测量振动和加速度 2023/1/1215第15页，此课件共17页哦补充：差动变压器式传感器的应用补充：差动变压器式传感器的应用 2测量大型构件的应力和位移测量大型构件的应力和位移 差动变压器式传感器测量应力和位移原理图差动变压器式传感器测量应力和位移原理图 2023/1/1216第16页，此课件共17页哦2023/1/1217第17页，此课件共17页哦