无零点残余电压时, 差动变压器输出振动信号波形和相敏检波输出如图13、14所示。即为非常漂亮包络线和半波整流波形。将相敏检波器输出半波整流波形通过RC低通滤波器, 输出波形如图15 所示, 是一标准的正弦波形。
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1.3电源激励频率和电压的选择
提高电源频率有下列优点:(1) 能提高品质因素Q;(2) 灵敏度有一定程度的提高;(3) 有利于放大器的设计。
但过高的电源频率会产生负面影响, 如铁芯涡流损耗增加, 导线的集肤效应会使灵敏度降低, 增加寄生电容及外界干扰的影响使其零残增加。一般选取2πf > 10· R/L, R、L 为次级线圈的损耗电阻与电感,即频率f的高低应与铁芯材料相匹配。同样地, 激励幅值增加, 也可提高灵敏度, 但激励过大会产生负面影响, 如线圈发热、磁能饱和等等, 致使零残电压增大。因此, 我们选择激励幅值为4V以下, 激励频率5kHz左右, 得出的波形比较接近包络波形。表1为激励电源幅值、频率不同时, 输出电压的变化。
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应用讨论
采用差动变压器组建振动量测试系统, 其原理简单, 检测电路一般采用集成电路。通过仔细调节传感器安装升降台和进行合理的电路补偿, 可以消除零残电压的影响, 使得测量精度得到明显提高。同时, 也可看到, 合理选择电源激励电压的频率和幅值对测量结果有明显的影响。在实际测量中, 合适的相敏检波电路和低通滤波电路也是必需的。
结论
本文详细介绍了电感式传感器中的差动变压器式微位移传感器，详述了其工作原理、工作特性、误差分析、测量电路，简述了其一种通用结构，简要介绍了其应用，然后在网上对此传感器进行了选型，介绍了此产品并详细举例介绍其用法。
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参考文献
【1】王化祥，王淑英.传感器原理及应用[ M ].天津：天津大学出版社，2007.
【2】王欣威, 慕丽.一种利用差动变压器式传感器测量振动的检测系统研究[ J ].机床与液压，2009,02.
【3】沈申生. 差动变压器式位移传感器检测系统研究[ J ]. 传感器与微系统, 2006, 3 (25). 【4】蔡艳，陈平，龙作彪.
电感测微仪的应用[ J ]. 机械工程,2009,08(52).
【5】潘雪涛, 李堑. 差动变压器零残电压产生的原因及其补偿方法[ J ]. 电子元件与材料, 2006 (7).
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