差动变压器及应用

差动变压器及其应用一、差动变压器简介（摘自日刊《传感器技术》1986年5月专号）差动变压器是一种将机械位移变换成电信号的电磁感应式位移传感器。

它主要是靠圆筒线圈内的可动铁芯的位移，在圆筒线圈的输入线圈和输出线圈之间建立起相互感应关系，可动铁芯的位移可以通过测定与其成正比的输出线圈的感应电压来获得。

1、差动变压器的特点（1）线性范围的种类很多，容易根据用途进行选择，通常在±2mm～±200mm级之间有10个左右类型的品种。

（2）结构简单，所以耐振性和耐冲击性都很强。

（3）不磨损，不变质，耐久性优良。

（4）输出电压对铁心的位移有精确的比例，即直线性好。

一般这种传感器中全行程偏差小于1%，在高档品可以保证在±0.2%～±0.3%。

（5）因为灵敏度高，可以获得大的输出电压，不要求外围电路高级化也能检测到微小的位移。

（6）因为输出变化平滑，故能进行高分辨率的检测。

（7）零点稳定，以其作为测定的基准点对维持精度有好处。

（8）能够得到从500Hz到100Hz的高的响应速度。

2、差动变压器原理差动变压器的构造原理如图1-1所示，由圆筒形线圈和与其完全分离的铁芯构成。

典型的差动变压器的圆筒线圈有三只，各是总长度的三分之一，中间是一次线圈，两侧是二次线圈。

加入圆筒线圈中的铁芯用来在线圈中链接磁力线而构成磁路。

当在中间的一次线圈加上交流电压时（即激磁），由于与两端线圈的互感就产生了电动势（这一点与普通变压器相同）。

因为二次线圈彼此极性相反地串联，两个二次线圈中的感应电动势相位相反，将其相加的结果，在输出端产生二者的电位差。

相对于线圈长度方向的中心处，两个二次线圈的感应电压大小相等方向相反，因而输出为零。

这个位置被称为差动变压器的机械零点（或简称为零点）。

当铁芯从零点相某一方向改变位置时，位移方向的二次线圈的电压就增大，另一个二次线圈的电压则减小。

产品设计保证产生的电位差与铁芯的位移成正比。

变压器差动保护范围
1.概述
变压器是电网输配电系统中最常见的设备之一，也是最关键的元件之一。

变压器差动保护是变压器保护的核心部分之一。

差动保护是指在变压器两侧测量电流，将测量值相减后得到的差值与保护设备中的设置值进行比较，一旦差值超出限值则启动保护动作。

2.差动保护的失效原因
差动保护通常是由高速继电器实现的，而高速继电器在实际运行中会出现很多问题，比如脉冲干扰、系统阶跃响应、误信号等等，这些都可能导致差动保护的失效。

3.差动保护范围
差动保护范围包括了变压器、变压器引出线以及其它相关元件。

其中变压器通常由两个侧面构成，变压器差动保护作用于两侧。

4.差动保护的应用
差动保护主要应用于大型变压器，但对于不同规格的变压器我们也需要选择相应的差动保护元器件，并注意相关设置值的调节。

5.总结
差动保护是保护大型变压器的首选方案，但其实现可能存在各种问题。

因此，在实际应用中需要根据不同情况灵活选择差动保护元器件和设置相关参数，以使得差动保护起到预期的保护效果。

差动变压器的应用举例
从以卜的分析可以看到差动变压器可直接测量的是位移量．且是微位移。

凡是能转换成
位移量变化的参数，如压力、力、乐差、加速度、振动、厚皮、液位等，都可采用差动变压器来进行
测量。

一、力与压力的测量
图5—H足震动变压器式力传感器：当JJ作用1；传感器时，弹性冗件产生形变．从而导致
衔铁相劝线圈移动并迈过测量电路转换为电乐输出，其大小反映厂受力的大小。

并动变乐器，?腆片、服角和抑簧管练组合lrJJ以组成压力传感器。

图5—K是微压力传感
路的纪构d；怠凶无庆力什／R时．膜盒在创始状态，与膜盒相连的衔铁伙寸：浆动变压器线圈的
小心，九心压输山，朔压力城人股食后，膜盒的白内端产生位移并带动衍铁路动。

差功变压器
产1 正[L于比力的钽电容输出Jt席。

二、振动与加速度的测量
图5—16为洲量振动与加速度的差动金压器传感器结构图。

衔铁受振动与加速度rIt作
川，使弹簧受力企TI代理形，喇单簧连接的衔铁的伦移大小反映厂振动的幅度和频审以及加速度的
大小。

：、液位的测量
图； 17为采用差动变压器件感器的沉简式液伙计。

出于液位的变化．沉简所受浮力也
将产生变化、这一变化转换成衔铁的位移．从而改变丁差动变压器的输f1电压，这个输出位反cjmc%ddz
映厂液位的坐化佰；。

差动变压器的应用――振动测量实验
差动变压器是一种特殊的变压器，它是将两个独立的线圈相互连接的型式，它的主要
应用在电压测量和抑制串扰信号等方面。

本文将介绍差动变压器在振动测量实验中的应用。

振动测量实验是一种重要的实验方法，用于测量与分析机器或结构的振动情况。

振动
测量实验的目的是确定机器或结构的固有振动频率，诊断故障原因，并提供改进机器结构
的设计建议。

在振动测量实验中，差动变压器通常用于检测振动传感器所采集到的振动信号。

差动
变压器通过对两个传感器测量的信号的差异进行放大，从而得到更准确的测量结果。

差动变压器可以抑制来自电源线和其他传感器的干扰信号，从而提高测量的精度。

差
动变压器还可以通过改变变比实现对信号的增益和衰减，从而适应不同的测量需求。

在振动测量实验中，差动变压器通常与滤波器和放大器一起用于信号处理。

滤波器用
于去除高频噪声和低频干扰，从而得到更清晰的信号。

放大器用于放大信号，以便更容易
地进行分析和诊断。

总之，差动变压器在振动测量实验中发挥了重要的作用，它能够提高信号的准确度和
稳定性，并能够适应各种测量需求。

在未来的振动测量实验中，差动变压器依然会是一种
重要的信号处理器件。

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。

浅谈差动变压器式传感器及其应用
差动变压器式传感器是一种常用的非接触式传感器，主要用于测量物理量的变化，如位移、压力、力等。

它是由一对相互独立的电路组成，其中一个电路作为输入电路，另一个电路作为输出电路。

差动电路根据输入电路和输出电路的电势差进行测量，从而得出物理量的变化。

差动变压器式传感器的工作原理是输入电路和输出电路同时作用于磁性芯，在信号输入时，由于输入和输出电路的磁场相互作用，使得电路的感应电压发生变化。

这种电压变化的量与输入信号成正比，所以可以通过变压器的变比关系来测量输入物理量的变化。

在实际应用中，差动变压器式传感器的适用范围广泛。

其主要应用在工业自动化、航空航天、科学研究等领域。

具体应用包括以下几个方面：
1.位移测量：差动变压器式传感器可以测量物体的位移，
例如用于汽车的制动离合器，以及用于机械手和机器人系统的控制。

2.压力测量：差动变压器式传感器可以测量液体和气体的
压力，例如用于工业管道和油井等。

3.力测量：差动变压器式传感器可以测量力的大小和方向，例如用于桥梁、建筑和机器等的结构分析。

4.温度测量：差动变压器式传感器可以测量物体的温度、热量、热电势等，例如用于工业加热和冷却系统的控制。

总的来说，差动变压器式传感器具有响应速度快、测量精度高、稳定性好、可靠性高等特点，使其在工程领域中应用广泛。

同时，随着科技的不断发展和创新，差动变压器式传感器也将不断发展和完善。

差动变压器工作原理一、引言差动变压器是电力系统中常用的一种保护装置，其作用是检测电力系统中的故障，并通过信号传输到保护装置，实现对故障的快速定位和切除。

本文将从差动变压器的基本结构、工作原理和应用等方面进行详细介绍。

二、差动变压器的基本结构差动变压器由两个相同的互感器组成，其中一个为主互感器，另一个为副互感器。

主互感器和副互感器都由铁芯和线圈组成。

主互感器的线圈通常连接在电力系统中，而副互感器则连接在保护装置中。

三、差动变压器的工作原理差动变压器通过比较主互感器和副互感器之间的电流来检测电力系统中是否存在故障。

当电力系统正常运行时，主互感器和副互感器之间的电流应该相等。

但当发生故障时，由于故障点处会出现额外的短路电流，导致主副互感器之间的电流不再相等。

此时，在差动变压器内部会产生一个输出信号，该信号会传输到保护装置中。

保护装置会根据这个信号来判断电力系统中是否存在故障，并采取相应的措施进行切除。

四、差动变压器的应用差动变压器广泛应用于电力系统的各个环节中，例如发电厂、变电站和配电网等。

它可以检测各种类型的故障，例如短路、接地和过载等，从而实现对电力系统的全面保护。

此外，差动变压器还可以用于防范电力系统中的其他问题，例如损坏或老化等。

通过及时检测这些问题，可以避免更严重的故障发生，并延长设备的使用寿命。

五、总结差动变压器是一种重要的保护装置，在电力系统中起着至关重要的作用。

它通过比较主互感器和副互感器之间的电流来检测故障，并传输信号到保护装置中进行处理。

在实际应用中，差动变压器可以广泛应用于各个环节，并实现对电力系统的全面保护。

概述差动变压器式传感器的应用范围下载提示：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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差动变压器的应用——振动测量实验一、实验目的：了解差动变压器测量振动的方法。

二、基本原理：利用差动变压器测量动态参数与测位移量的原理相同。

三、需用器件与单元：音频振荡器、差动放大器模板、移相器/相敏检波器/滤波模板、数显单元、低频振荡器、示波器、直流稳压电源。

四、实验步骤：1、将差动变压器按图3-5，安装在台面三源板的振动源单元上。

图3-5 差动变压器振动测量安装图2、按图3-6接线，并调整好有关部分，调整如下：(1)检查接线无误后，合上主控台电源开关，用示波器观察L v峰-峰值，调整音频振荡器幅度旋钮使V op-p=2V。

(2)利用示波器观察相敏检波器输出，调整传感器连接支架高度，使示示波器显示的波形幅值为最小。

(3)仔细调节R w1和R w2使示波器(相敏检波输出)显示的波形幅值更小，基本为零点。

(4)用手按住振动平台(让传感器产生一个大位移)仔细调节移相器和相敏检波器的旋钮，使示波器显示的波形为一个接近全波整流波形。

(5)松手，整流波形消失变为一条接近零点线(否则再调节R w1和R w2)。

低频振荡器输出引入振动源的低频输入，调节低频振荡器幅度旋钮和频率旋钮，使振动平台振荡较为明显。

用示波器观察放大器V0相敏检波器的V0及低通滤波器的V0波形。

图3-6 差动变压器振动测量实验接线图3、保持低频振荡器的幅度不变，改变振荡频率用示波器观察低通滤波器的输出，读出峰-峰电压值，记下实验数据，填入下表3-3(频率与输电压V p-p的监测方法与实验十相同)。

4、根据实验结果作出梁的f-V p-p特性曲线，指出自振频率的大致值，并与用应变片测出的结果相比较。

5、保持低频振荡器频率不变，改变振荡幅度，同样实验，可得到振幅——V p-p曲线(定性)。

注意事项：低频激振电压幅值不要过大，以免梁在自振频率附近振幅过大。

五、思考题：1、如果用直流电压表来读数，需增加哪些测量单元，测量线路该如何？2、利用差动变压器测量振动，在应用上有些什么限制？。