复习电工知识： 全波整流电路中用到的“单相变压器” 有一个一次线圈，有两个二次线圈。 当一次线圈加上交流激磁电压Ui后， ＋ 将在二次线圈中产生感应电压UO。在全波整流 电路中，两个二次线圈串联，总电压等于两个 二次线圈的电压之和。
普通的全波整流电路及波形电路
只能得到单一方向的直流电，不能反映输 入信号的相位。
答：线圈骨架长度约为被测变化量的10倍左右，选 2mm×2=40mm。
测量电路
（以差动整 流为例）
图中的R P起什 么作用？
Ｃ1、Ｃ2虚焊，Ua o、 Ub o将变成什么波形？
测量电路
（以差动整 流为例）
U U U I Z X L 2 fL
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自感式电感传感器常见的形式
变隙式
变截面式
螺线管式
1－线圈 2－铁心 3－衔铁 4－测杆 5－导轨 6－工件 7－转转轴
最常用的电感传感器 ——螺线管式电感传感器
单线圈螺线管式电感传感器的结构如图3-2c所示。 主要元件是一只螺线管和一根柱形衔铁。传感器工 作时，衔铁在线圈中伸入长度的变化将引起螺线管 电感量的变化。电感量L在几毫米的范围内与衔铁 插入深度l1大致成正比。测量范围越大，分辨力越 低。
小贴士
电感传感器的衔铁 较重，响应较慢， 不宜用于快速动态 测量
。
上述3种电感传感器使用时，由于线圈中通有交 流励磁电流，因而衔铁始终承受电磁吸力，会引起 振动。温度升高时，线圈的尺寸增大，电感量随之 增大，将引起测量误差。 在实际使用中常采用差动形式，两个完全相同的 线圈共用一根活动衔铁，构成差动式电感传感器， 既可以提高传感器的灵敏度，又可以减小测量误差。 差动式电感传感器的结构如图3-3所示。
差动电感传感器的特性
请分析： 从曲线图可以看出， 与非差动电感传感器相 比较，差动式电感传感 器的灵敏度、线性度有 何变化？
曲线1、2为L1、L2 的特性，3为差动特性
测量转换电路
测量转换电路的作用是将电感量的变化 转换成电压或电流的变化，以便用仪表指示 出来。但若仅采用电桥电路和普通的检波电 路，则只能判别位移的大小，却无法判别输 出的相位和位移的方向。 如果在输出电压送到指示仪前，经过一个 能判别相位的检波电路，则不但可以反映幅值 （位移的大小），还可以反映输出电压的相位 （位移的方向）。这种检波电路称为相敏检波 电路。
第三章 电感传感器
本章介绍电感传感器的类型、基本原理、特性 和应用。 电感传感器可以用于测量微小的位移以及与位 移有关的工件尺寸、压力等参数。 电感传感器种类很多，人们习惯上讲的电感传 感器通常是指自感传感器。而互感量传感器是利用 了变压器原理，又往往做成差动式，故常称为差动 变压器。 电感传感器属于接触式测量，需要 较大的驱动力。它的最大特点是分辨 力高，可达0.1μm。
回顾一下
在模拟电子学中，采用两个参数完全相同的三 极管组成差动放大电路，可以克服温漂以及电源 不稳定等外界因数引起的输出电压漂移。
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差动电感传感器的特点
当衔铁偏离中间位 置时，两个线圈的电感 量一个增加，一个减小， 形成差动形式。
差动式电感传感器 对外界影响，如温度的 变化、电源频率的变化 等基本上可以互相抵消， 1-差动线圈 2-铁心 衔铁承受的电磁吸力也 3-衔铁 4-测杆 5-工件 较小，从而减小了测量 误差。
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普通的全波整流电路及波形电路
只能得到单一方向的直流电，不能反映输 入信号的相位。
相敏检波输出特性曲线
a）非相敏检波 b）相敏检波 1—理想特性曲线 2—实际特性曲线
实测得到的 相敏检波电路 的特性曲线
通过调零 电路，可使输 出曲线平移到 原点。
标定位移时的实验数据及曲线
第二节
差动变压器传感器
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电感传感器的基本工作原理演示
F
准备工作
220V
电感传感器的基本工作原理演示FLeabharlann 气隙变小，电感变大，电流变小
回顾与总结
由电工知识可知，当铁心的气隙较大时， 磁路的磁阻Rm较大，线圈的电感量L和感抗 XL就较小，所以电流I较大。 当铁心闭合时，磁阻变小、电感变大， 电流减小。我们可以利用上述实验中自感量 随气隙而改变的原理来制作测量位移的自感 传感器 。
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第一节
自感传感器
电感传感器种类很多，可分为自感式和互感 量式两大类。人们习惯上讲电感传感器通常是 指自感传感器。
小实验
为了观察铁心气隙与电感的关系，我们先来做 一个实验。将一只 380V 交流接触器线圈与交流毫 安表串联后，接到机床用控制变压器的36V交流电 压源上，如图 3-1 所示。这时毫安表的示值约为几 十毫安。用手慢慢将接触器的活动铁心（称为衔 铁）往下按，将会发现毫安表的读数逐渐减小。 当衔铁与固定铁心之间的气隙等于零时，毫安表 的读数只剩下十几毫安。
差动变压器式传感器的等效电路及接线
结构特点： 两个二次线圈 反向串联，组成 差动输出形式。 请将二次 线圈N21、N22的 有关端点正确地 连接起来，并指 出哪两个为输出 端点。
uo= u21-u22
灵敏度与线性度
差动变压器的灵敏度一般可达0.5~5V/mm， 行程越小，灵敏度越高。 为了提高灵敏度，励磁电压在10V左右为 宜。电源频率以1~10kHz为好。 差动变压器线性范围约为线圈骨架长度的 1/10左右。 例：欲测量Φ120mm2mm轴的直径误差，应选择 线圈骨架长度为多少的差动变压器（或电感传感 器）为宜 ？
请将单相变压器的二次线圈N21、N22 的有关端点按全波整流电路的要求正确地 连接起来。
请将单相变压器的二次线圈N21、N22 的有关端点按全波整流电路的要求正确地 连接起来。 10V Uo =20V 10V
差动变压器的工作原理
差动变压器是把被测位移量转换为一次线 圈与二次线圈间的互感量M的变化的装置。由 于两个二次线圈采用差动接法，故称为差动变 压器。目前应用最广泛的结构型式是螺线管式 差动变压器。 在差动变压器的线框上绕有一组输入线圈 （称一次线圈）；在同一线框的上端和下端再 绕制两组完全对称的线圈（称二次线圈），它 们反向串联，组成差动输出形式。图中标有黑 点的一端称为同名端，通俗的说法是指线圈的 “头”。