LVDT式位移傳感器的原理

1、精選文檔LVDT式位移傳感器的原理Linearity Variable Differential Transducers 簡稱 LVDT，中文譯名為差動變壓器式位移傳感器，在世界范圍內(nèi)盛銷數(shù)十年而不衰，足以看出它的各項性能在當前工業(yè)過程檢測與試驗領(lǐng)域中的適應性。隨著系統(tǒng)對檢測元件提出越來越高的要求同時，它的技術(shù)性能在不斷的完善與發(fā)展，應用領(lǐng)域也在不斷地更新與擴大。差動變壓器(LVDT)的原理比較簡單。它就是在一個線圈骨架(1)上均勻繞制一個一次線圈(2)作勵磁。再在兩側(cè)繞制兩個二次線圈(3與4)，與線圈同軸放置一個鐵芯(5)，通過測桿(6)與可移動的物體連接。線圈外側(cè)還有一個磁罩(7)作屏蔽，

2、如圖11示。在未引入鐵芯以前，一次線圈通入交流電流后產(chǎn)生一個左右對稱的沿軸向分布的交變磁場。交變磁場在兩個對稱放置的二次線圈上產(chǎn)生的感應電動勢當然相等，引入鐵芯后，鐵芯在一次交變磁場的激勵下，產(chǎn)生沿鐵芯中心軸（當然也是線圈的中心軸）分布并與鐵芯對稱的交變磁場。這樣，線圈中心軸上的磁感應強度就成為鐵芯位置的軸向分布函數(shù)，于是兩個二次線圈的感應電動勢Es1與Es2也成了鐵芯位置的函數(shù)。如果設(shè)計得當，兩者可成為線性函數(shù)關(guān)系。將兩個二次線圈差接后，即可獲得與鐵芯位移成線性關(guān)系的二次輸出:Es=Es1-Es2。這就是LVDT的簡單工作原理（如圖1-2示）。LVDT式位移傳感器的原理二差動變壓器式位移傳感

3、器（LVDT）為電磁感應原 理，其結(jié)構(gòu)示意見圖一。     （圖一：LVDT工作原理圖）采用環(huán)氧樹脂，不銹鋼等材料作為線圈骨架，用不同線徑的漆包線在骨架上繞制線圈。與傳統(tǒng)的電力變壓器不同。LVDT是一種開磁路弱磁耦合的測量元件。在骨架上繞制一組初級線圈，兩組次級線圈，其工作方式依賴于在線圈骨架內(nèi)磁芯的移動，當初級線圈供給一定頻率的交變電壓（激勵電壓）時，鐵芯在線圈內(nèi)移動就改變了空間磁場分布從而改變了初，次級線圈之間的互感量，次級線圈就產(chǎn)生感應電動勢，隨著鐵芯位置的不同，互感量也不同，刺激產(chǎn)生的感應電動勢也不同，這樣就將鐵芯的位移量（實際的鐵芯是通過測桿與被測物保持相接觸，也就是被測物體的位移量）變成電壓信號輸出，由于兩個次級線圈電壓極性相反，所以傳感器的輸出是兩個次級線圈電壓之差，其電壓差值與位移量成線性關(guān)系（圖二LVDT電原理圖）當鐵芯處在線圈正中間位置時兩次級線圈感應電壓相等但相位相反，其電壓差值為零，當鐵芯往右移動時，右邊的次級線圈感應的電壓大于左邊。兩線圈輸出的電壓差值大小隨鐵芯位移而成線性變化（第一象限的實線段部分），這是LVDT有效的測量范圍（一半）。當鐵芯繼續(xù)往右移動時兩級線圈輸出電壓的差值不與鐵芯位移成線性關(guān)系，此為緩沖，非測量區(qū)（虛線段）。反之，當鐵