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Single Concept Focus
差动变压器电感式传感器（互感式）
Quick Orientation
一句话看懂
差动变压器电感式传感器（互感式）是一种基于变压器原理，将被测非电量（如位移）转换为线圈互感量变化的传感器。它根据变压器的基本原理制成，二次绕组采用差动形式连接，故称差动变压器电感式传感器。
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第4章_电感式传感器/4.2 差动变压器电感式传感器 (互感式)_1.md
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Knowledge Analysis
知识解析
差动变压器电感式传感器（互感式）
差动变压器电感式传感器（互感式）是一种基于变压器原理，将被测非电量（如位移）转换为线圈互感量变化的传感器。它根据变压器的基本原理制成，二次绕组采用差动形式连接，故称差动变压器电感式传感器。
工作原理
差动变压器由一次绕组和两个二次绕组组成。一次绕组通入交流激励电压，两个二次绕组反向串接。当衔铁处于中间平衡位置时，两个二次绕组的互感电动势相等，输出电压为零。当衔铁移动时，气隙变化导致互感系数变化，两个二次绕组的感应电动势出现差值，输出电压的大小和极性反映位移的大小和方向。
结构形式
差动变压器的主要结构形式包括：
- 变隙式差动变压器：通过改变气隙厚度实现测量，灵敏度高但测量范围有限
- 变面积式差动变压器：通过改变磁路有效截面积实现测量
- 螺线管式差动变压器：实际应用最多，可测量1-100mm范围内的机械位移，具有测量精度高、灵敏度高、结构简单、性能可靠等优点
输出特性
在忽略铁损、漏感、二次侧开路和高Q值条件下，变隙式差动变压器的输出电压与位移量成正比。灵敏度K的表达式为：K = (N₂/N₁)·(Uᵢ/δ₀)，其中N₂/N₁为匝数比，Uᵢ为电源电压，δ₀为初始气隙。
关键工程问题
- 零点残余电压：衔铁处于零位时仍存在的微小输出电压，由线圈不对称、铁心非线性、电源谐波等因素引起
- 灵敏度与测量范围的矛盾：减小初始气隙可提高灵敏度，但会限制测量范围
- 理论模型与工程现实的差距：实际应用中铁损、分布电容等因素会导致性能变差
Knowledge Check
测试
基础测试
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Knowledge Relation
知识关联
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