差动变压器原理

• 　　差动变压器由衔铁、初级线圈、次级线圈和线圈骨架等组成。初级线圈作为差动变压器激励用，相当于变压器的原边；次级线圈由两个结构尺寸和参数相同的相同线圈反相串接而成，相当于变压器的副边。

  　　差动变压器的工作原理类似变压器的作用原理。

  　　一、二次绕组间的耦合能随衔铁的移动而变化，即绕组间的互感 随被测位移改变而变化。由于在使用时采用两个二次绕组反向串接，以差动方式输出，所以把这种传感器称为差动变压器式电感传感器，通常简称差动变压器。

  　　差动变压器工作在理想情况下（忽略涡流损耗、磁滞 损耗和分布电容 等影响），它的等效电路 如图4.2.2所示。图U1为一次绕组激励电压 ；M1、M2分别为一次绕组与两个二次绕组间的互感：L1、R1分别为一次绕组的电感 和有效电阻 ；L21、L22分别为两个二次绕组的电感；R21、R22分别为两个二次绕组的有交电阻。

  　　对于差动变压器，当衔铁处于中间位置时，两个二次绕组互相同，因而由一次侧激励引起的感应电动势相同。由于两个二次绕组反向串接，所以差动输出电动势为零。

  　　当衔铁移向二次绕组L21一边，这时互感M1大，M2小，因而二次绕组L21内感应电动势大于二次绕组L22内感应电动势，这时差动输出电动势不为零。在传感器的是量程内，衔动移越大，差动输出电动势就越大。

  　　同样道理，当衔铁向二次绕组L22一边移动差动输出电动势仍不为零，但由于移动方向改变，所以输出电动势反相。

  　　因此通过差动变压器输出电动势的大小和相位可以知道衔铁位移量的大小和方向。

  　　由图4.2.2可以看出一次绕组的电流为：

  　　二次绕组的感应动势为： 

  　　由于二次绕组反向串接，所以输出总电动势为：（4-2-1）其有效值为： （4-2-2）