差动变压器式压力传感器见图3-17a

互感型（差动变压器式）传感器图解分析
互感型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。

和两个参数完全相同的次级线圈、组成。

线圈中心插入圆柱形铁芯、反极
加上交流电压时，如果，则输出
；当铁芯向上运动时，；当铁芯向下运动时，。

铁芯偏离中心位置愈大，愈大
差动变压器式传感器输出的电压是交流量，如用交流电压表指示，则输出值只能反应铁芯位移的大小，而不能反应移动的极性；同时，交流电压输出存在一定的零点残余电压，使活动衔铁位于中间位置时，输出也不为零。

因此，差动变
压器式传感器的后接电路应采用既能反应铁芯位移极性，又能补偿零点残余电压的差动直流输出电路。

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。

差动变压器式。

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自动检测技术及应用——梁森选择题答案1.单项选择题1）某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精度等级应定为__C__级，另一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买__B__级的压力表。

A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.52）某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是__B__。

A.绝对误差B.示值相对误差C.满度相对误差D.精度等级3）在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。

这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的__C__左右为宜。

A.3倍 B.10倍 C.1.5倍 D.0.75倍4）用万用表交流电压档（频率上限仅为5kHz）测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于__D__。

用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于 A 。

A.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态误差5）重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了__D__。

A.提高精度B.加速其衰老C.测试其各项性能指标D.提高可靠性2.各举出两个非电量电测的例子来说明1）静态测量； 2）动态测量；3）直接测量； 4）间接测量；5）接触式测量； 6）非接触式测量；7）在线测量； 8）离线测量。

3.有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，试求：1）该表可能出现的最大绝对误差为__A__。

A. 1℃B. 0.5℃C. 10℃D. 200℃2）当示值为20℃时的示值相对误差为__B__，100℃时的示值相对误差为__C__。

差动变压器式传感器的应用实例差动变压器式传感器的应用实例差动变压器式传感器是一种常用的电气测量传感器，它能够提供高精度和可靠的测量结果，广泛应用于电力系统、工业自动化、航空航天等领域。

在本文中，我们将详细探讨差动变压器式传感器的工作原理、特点和应用实例，以便更全面地了解其在实际工程中的应用。

1. 差动变压器式传感器的工作原理差动变压器式传感器是一种利用差动变压器原理测量电流、电压等电气参数的传感器。

它由主变压器和副变压器组成，主要工作原理是通过电流的差动变化来实现电流测量。

当电流通过主变压器的一侧绕组时，将在副变压器的绕组中感应出一个与主绕组电流成正比的电流信号，然后将这个信号转化成与主绕组电流成比例的电压输出。

这样就能够准确地测量电流值，实现高精度的电流测量。

2. 差动变压器式传感器的特点差动变压器式传感器具有高精度、宽量程、强抗干扰能力等特点。

其输出信号与被测电流成正比，线性度高，能够满足各种精密测量的要求。

由于采用了差动测量原理，使得传感器对外界干扰的抗干扰能力大大增强，能够稳定可靠地工作在各种恶劣的环境中。

3. 差动变压器式传感器的应用实例差动变压器式传感器在电力系统、工业自动化、航空航天等领域有着广泛的应用。

在电力系统中，差动变压器式传感器常用于电流测量、绝缘监测、故障检测等方面。

在工业自动化领域，它被广泛应用于电机控制、电能计量、电力质量分析等方面。

在航空航天领域，差动变压器式传感器能够满足飞行器对精密测量的要求，常用于飞行控制系统、导航系统等领域。

4. 个人观点和理解从实际应用来看，差动变压器式传感器具有高精度、强抗干扰能力等优点，能够满足各种精密测量的要求。

在未来的发展中，我认为差动变压器式传感器将更加智能化、数字化，能够实现远程监测、自动校准等功能，进一步拓展其在工程领域的应用范围。

通过本文的介绍，相信你已经对差动变压器式传感器的工作原理、特点和应用有了更深入的了解。

在实际工程中，若需要进行电流、电压等电气参数的测量，差动变压器式传感器将是一个值得考虑的选择。

自动检测技术及应用——梁森自动检测技术及应用——梁森选择题答案选择题答案1.单项选择题单项选择题1）某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精度等级应定为__C__级，另一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买__B__级的压力表。

级的压力表。

A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5  D. 1.5 2）某采购员分别在三家商店购买100kg 大米、10kg 苹果、1kg 巧克力，发现均缺少约0.5kg ，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是__B__。

A.绝对误差 B.示值相对误差示值相对误差 C.满度相对误差满度相对误差 D.精度等级精度等级精度等级 3）在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。

这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的__C__左右为宜。

左右为宜。

A.3倍 B.10倍 C.1.5倍 D.0.75倍4）用万用表交流电压档（频率上限仅为5kHz ）测量频率高达500kHz 、10V 左右的高频电压，左右的高频电压，发现示值还不到发现示值还不到2V ，该误差属于__D__。

用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V ，该误差属于 A 。

A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差动态误差5）重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了__D__。

A.提高精度 B.加速其衰老加速其衰老 C.测试其各项性能指标测试其各项性能指标 D.提高可靠性提高可靠性提高可靠性2.各举出两个非电量电测的例子来说明各举出两个非电量电测的例子来说明1）静态测量； 2）动态测量；）动态测量；3）直接测量； 4）间接测量；）间接测量；5）接触式测量； 6）非接触式测量；）非接触式测量；7）在线测量； 8）离线测量。

解释差动变压器式传感器的应用原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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1.单项选择题（1）电工实验中，采用平衡电桥测量电阻的阻值，是属于________测量，而用水银温度计测量水温的微小变化，是属于________测量。

A.偏位式B.零位式C.微差式（2）某采购员分别在三家商店购买100kg 大米，10kg 苹果，1kg 巧克力，发现均缺少0.5kg ，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是______。

A.绝对误差B.示值相对误差C.引用误差D.准确度等级（3）在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。

这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的________左右为宜。

A.3倍B.10倍C.1.5倍D.0.75倍（4）用万用表交流电压档(频率上限为5kHz)测量100kHz 、10V 左右的高频电压，发现示值不到2V ，该误差属于______。

用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V ，该误差属于_______。

A.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态等级（5）重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了________。

A.提高准确度B.加速其老化C.测试其各项性能指标D.提早发现故障,提高可靠性3.有一温度计，它的测量范围为0~200℃，准确度等级为0.5级，求：(1)该表可能出现的最大绝对误差。

(2)当示值分别为20℃、100℃时的示值相对误差。

解:(1)由表1-1所示，温度计的准确度等级对应最大满度相对误差，即由满度相对误差的定义，可得最大绝对误差为：(2)当示值分别为20℃和100℃时，示值相对误差为：%5%100*201%100*11±=±=∆=x m x A γ %1%100*1001%100*22±=±=∆=x m x A γ 5.已知待测拉力约为70N 左右。

现有两只测力仪表，一只为0.5级，测量范围为0~500N ；另一只为1.0级，测量范围为0~100N 。

第一部分思考题与习题答案1.单项选择题1）某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%，该压力表的精度等级应定为C级，另一家仪器厂需要购买压力表，希望压力表的满度相对误差小于0.9%，应购买B级的压力表。

A. 0 .2B. 0 .5C. 1 .0D. 1.52）某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力，发现均缺少约0.5kg，但该采购员对卖巧克力的商店意见最大，在这个例子中，产生此心理作用的主要因素是B。

A.绝对误差B.示值相对误差C.满度相对误差D.精度等级3）在选购线性仪表时，必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。

这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的C左右为宜。

A.3倍B.10倍C.1.5倍D.0.75倍4）用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压，发现示值还不到2V，该误差属于D。

用该表直流电压档测量5号干电池电压，发现每次示值均为1.8V，该误差属于A。

A.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态误差5）重要场合使用的元器件或仪表，购入后需进行高、低温循环老化试验，其目的是为了D。

A.提高精度B.加速其衰老C.测试其各项性能指标D.提高可靠性2.各举出两个非电量电测的例子来说明1）静态测量；2）动态测量；3）直接测量；4）间接测量；5）接触式测量；6）非接触式测量；7）在线测量；8）离线测量。

3.有一温度计，它的测量范围为0～200℃，精度为0.5级，试求：1）该表可能出现的最大绝对误差为A。

A. 1℃B. 0.5℃C. 10℃D. 200℃2）当示值为20℃时的示值相对误差为B，100℃时的示值相对误差为C。

A. 1℃B. 5％C. 1％D. 10％4.欲测240V左右的电压，要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%，问：若选用量程为250V电压表，其精度应选B级。

若选用量程为300V，其精度应选C级，若选用量程为500V的电压表，其精度应选C级。

3. 差动变压器式压力传感器见图3-17a，其压力与膜盒挠度的关系、差动变压器衔铁的位移与输出电压的关系如图3-20所示。

求：1）当输出电压为50mV时，压力p为多少千帕？2）答:可以查图b，得到5mm。

2）在图a、b上分别标出线性区，综合判断整个压力传感器的压力测量范围是___C___（线性误差小于2.5%）。

A. 0~50B.-60~60VC.-55~55D.-70~70图3-20差动变压器式压力变送器特性曲线4. 有一台两线制压力变送器，量程范围为0~1MPa，对应的输出电流为4~20mA。

求：1）压力p与输出电流I的关系表达式（输入/输出方程）。

答：I=a0+a1p当p=0时，I=4mA，所以a0=4(mA)当p=1MPa时，I=20mA，代入式（3-3）得a1=（20-4）/1=16mA/MPa所以该压力变送器的输入/输出方程为I=4+16p将I=12mA代入上式得2）画出压力与输出电流间的输入/输出特性曲线。

答：截距为4mA，斜率为0.0625mA/MPa3）当p为0MPa、1MPa 和0.5MPa时变送器的输出电流。

4mA，20mA，12mA，4）如果希望在信号传输终端将电流信号转换为1~5V电压，求负载电阻R L的阻值。

R L越大，输出电压就越大。

当输出电压为5V时，R L=5/20=250Ω。

5）画出该两线制压力变送器的接线电路图（电源电压为24V）。

答：见教材图6）如果测得变送器的输出电流为5mA，求此时的压力p。

答：p=(Ｉ-4)/1=(5－4)/16=0.0625MPa=62.5kPa7）若测得变送器的输出电流为0mA，试说明可能是哪几个原因造成的。

答：传输线啦，什么的；电源没有当然什么电流也没啦；还不行的话，您还可以换一台仪表，看看是否就好了，那就是仪表有问题啦。

8）请将图3-21中的各元器件及仪表正确地连接起来。

答：你按教材中的电路图，从电源的+24V正极开始，连接到一次仪表的正极，也就是红色的导线。

差动变压器式位移传感器静态特性验证实验报告实验目的：本实验旨在验证差动变压器式位移传感器的静态特性，包括灵敏度、线性度和稳定性等方面。

实验器材：1.差动变压器式位移传感器2.信号发生器3.示波器4.多用表实验步骤：1.将差动变压器式位移传感器连接至信号发生器和示波器。

确保连接正确并稳定。

2.设置信号发生器的频率为固定值，如100Hz，并逐步增加信号幅度，记录传感器输出电压与输入电压的关系。

3.根据记录的数据绘制传感器的灵敏度曲线。

计算并记录不同输入电压下的输出电压变化率，即灵敏度。

4.改变输入电压的频率，如50Hz、200Hz等，重复步骤2和3，以验证传感器在不同频率下的灵敏度变化情况。

5.将输入信号的幅度设置为固定值，如2V，并逐步改变输入信号的频率，记录传感器输出电压与频率的关系。

6.根据记录的数据绘制传感器的频率响应曲线。

计算并记录不同频率下的输出电压变化率。

7.通过对比不同频率下的输出电压变化率，评估传感器的线性度。

8.持续输入相同信号，观察传感器输出电压的稳定性。

记录并分析传感器输出的波动情况。

实验结果与讨论：根据实验数据绘制的灵敏度曲线表明，在不同输入电压和频率下，差动变压器式位移传感器的灵敏度基本保持稳定。

通过对比不同频率下的输出电压变化率，可以得出传感器具有较好的线性度。

此外，传感器在持续输入相同信号的情况下，输出电压波动较小，表现出较好的稳定性。

结论：差动变压器式位移传感器在静态条件下表现出良好的特性，包括稳定的灵敏度、良好的线性度和稳定性。

这些特性使其在位移测量等领域具有广泛的应用前景。

实验一 差动变压器的性能实验一、实验目的：通过差动变压器实验模板来了解差动变压器的工作原理和特性。

二、基本原理：电感式传感器的基本原理是电磁感应。

在电感式传感器中，互感式传感器是把被测量的变化转换为变压器的互感变化。

变压器初级线圈输入交流电压，次级线圈则互感应出电势。

由于变压器的次级线圈常接成差动形式，故又称为差动变压器式传感器。

差动变压器由一只初级线圈和两只次级线圈及一个铁芯组成，根据内外层排列不同，有二段式和三段式，本实验采用三段式结构。

当差动变压器随着被测体移动时差动变压器的铁芯也随着轴向位移，从而使初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化，促使次级线圈感应电势产生变化，一只次级线圈感应电势增加，另一只感应电势则减少，将两只次级线圈反向串接（同名端连接。

），就引出差动电势输出。

其输出电势反映出被测体的移动量。

****同名端：定义一：在同一磁通变量作用下，产生同极性感应电势的端子，为同名端。

定义二：主线圈在某一个瞬间电位为正时，付线圈也一定在同一个瞬间有一个电位为正的对应端，这时我们把这两个对应端叫做该设备线圈的同极性端，或者叫同名端。

同名端大多用在电流互感器及电压互感器上，对变压器称谓同名端的情况很少；因为变压器有多种接线组别，当一、二次绕组接线组别不一致时，可能没有同名端。

图1 差动变压器原理图在理想情况下(忽略线圈寄生电容及衔铁损耗)，差动变压器的等效电路如图。

初级线圈的复数电流值为111L j R U I i ω+= ， ω—激励电压的角频率； 1U —激励电压的复数值； 根据电磁感应定律，次级绕组中感应电势的表达式为111I M j U ω-= 122I M j U ω-=()112121L j r U M M j U U U i O ωω+--=-=当铁芯位于线圈中心位置时1200U U ,U ==当铁芯向上移动时>12U U ,| |>00U当铁芯向下移动时<12U U ,| |<00U当铁芯偏离中心位置时，则输出电压随铁芯偏离中心位置程度，逐渐增大，但相位相差180度，但实际上，铁芯位于中心位置，输出电压并不是零电位而是存在零点残余电压，如图2所示。

差动变压器式液位传感器测量原理差动变压器式液位传感器是一种常用于工业生产过程中测量液位的传感器。

它通过差动变压器的原理来实现液位的测量，具有精度高、稳定性好等优点，被广泛应用于各个行业。

差动变压器式液位传感器的测量原理是基于液位的液体对传感器的液压力的作用，从而导致传感器内部液压力发生变化。

差动变压器是由两个绕组组成的变压器，其中一个绕组绑定在液位传感器槽的外侧，另一个绕组则绑定在槽的内侧。

当液位变化时，液体的压力会导致传感器内部液压力发生变化，从而引起差动变压器的输出信号变化。

差动变压器的原理是基于法拉第电磁感应定律。

当液体的液位变化时，液体对传感器的液压力也会发生变化，进而导致差动变压器内部的磁场发生变化。

根据法拉第电磁感应定律，磁场的变化会引起绕组中的电压变化。

因此，差动变压器式液位传感器可以通过测量绕组中的电压变化来获得液位的信息。

为了准确测量液位，差动变压器式液位传感器通常采用了电子转换技术。

传感器的输出信号经过放大和滤波等处理，然后转换为标准的电信号输出，如4-20mA或0-10V。

这样的输出信号可以方便地用于控制系统或数据采集设备，实现对液位的准确监测和控制。

差动变压器式液位传感器具有很多优点。

首先，它具有较高的测量精度和稳定性，可以满足工业生产过程中对液位测量的要求。

其次，该传感器具有较宽的测量范围，可以适应不同液体的测量需求。

此外，由于差动变压器式液位传感器不直接接触液体，因此具有较好的耐腐蚀性和耐高温性能，可以适应各种恶劣环境下的工作。

然而，差动变压器式液位传感器也存在一些局限性。

首先，由于传感器的原理，它对液体的介电常数和介质性质有一定的要求。

如果液体的介电常数较小或介质性质较特殊，可能会影响传感器的测量精度和稳定性。

其次，传感器的安装和维护较为复杂，需要专业的技术人员进行操作和维护。

差动变压器式液位传感器是一种常用的液位测量设备，通过差动变压器的原理实现对液位的准确测量。