差动变压器式位移测量系统设计、制作及其精度分析_毕业设计(编辑修改稿)

差动变压器式位移测量系统设计、制作及其精度分析_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

，由图可知LVDT主要包括铁心，骨架，激磁绕组，2个对称分布的输出绕组及外壳等，它是将被测位移量的变化转换成磁路磁阻变化引起线圈互感M变化的一种装置。 当激磁绕组接入激励电源后，输出绕组将产生感应电压，互感变化时，输出电压将做相应的变化，又因2个输出绕组接成差动形式，即2个感应电动势反向串接，故常称为差动变压器式位移传感器在理想情况下（不计线圈寄生电容及铁心损耗），：其中，e1为激磁绕组激励电压；L1，R1为激磁绕组电感值和电阻值；L21，L22为左右输出绕组的电感值；R21，R22为左右输出绕组的电阻值；M1，M2分别为激磁绕组与左右绕组间的互感值，激磁绕组的复数电流值为：由于I1的存在，在线圈中产生磁通，Rm1，Rm2分别为通过激磁绕组和2个输出绕组的磁阻，N1为激磁绕组匝数。 于是在输出绕组中感应出电压e21，e22即：输出阻抗为：Z=（R21+R22）+jω（L21+L22），其中x表示铁心偏离中心位置的距离。 由图可知，当铁心在中间位置时（即x=0），若2个输出绕组线圈参数和磁路尺寸相等，则M1=M+ΔM1，M2=MΔM2.当铁心偏离中间位置时（即x0）,M1M ，有Ｍ１＝Ｍ＋Ｍ１，Ｍ２＝Ｍ－Ｍ２。 在一定范围内，Ｍ１＝Ｍ２＝Ｍ，差值（Ｍ１－Ｍ２）与铁心位移ｘ成比例，但铁心位移量ｘ和输出电压ｅ２之间不是线性关系。 此外，ｅ２为交流输出信号，其输出的交流电压只能反映位移ｘ大小，不能反映位移方向，故一般输出特性为Ｖ型曲线，如图２．４，为了反映铁心移动方向，需要采用相敏检波电路。 系统组成过零整形电路正弦波发生器 反相电路电压表开关相敏检波电路低通滤波放大器传感器硬件电路设计传感器设计给定原始数据及技术要求：最大输入位移30mm，灵敏度不小于50v/m，非线性误差不大于10%，灵位误差不大于1mv，电源为5v，4khz.转换电路设计调制电路反相电路过零比较电路。