π形差动变压器的结构与工作原理

图4.13所示是一个π形差动变压器，它由两个π形铁芯、一个活动衔铁及多个铁芯线圈组成。

图4.13　π形差动变压器的结构原理图

线圈1和线圈2正向串接，组成初级绕组，为加在初级绕组的激励电压。线圈3和线圈4反向串接，组成次级绕组，其输出电压为。初次级线圈间的耦合程度与衔铁的位置有关。假如衔铁上移，则线圈1、3间的耦合加强，它们间的互感增大，而线圈2、4间的耦合程度减弱，它们间的互感减小。因此，差动变压器的初次级线圈间的耦合程度将随衔铁的移动而改变，即被测量位移可转换为传感器的互感变化，当用一定频率的电压激励初级绕组时，次级的输出电压与互感的变化有关，这样，将被测位移转换为电压输出。

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差动变压器与一般变压器不同，一般变压器为闭合磁路，初次级的互感为常数，而差动变压器由于存在铁芯气隙，是开磁路，且初次级的互感随衔铁位移而变化，另外，差动变压器的两个次级线圈按差动方式工作，输出电压。(www.xing528.com)

①当衔铁位于中间位置时，；

②当衔铁向上移动，；

③当衔铁向下移动，。

所以，当衔铁偏离中心位置时，输出电压随偏离的增大而增加，但上下偏移的相位差180°，如图4.14所示。实际上，衔铁位于中心位置时，输出电压并不等于零，而是为，它是零点残余电压。其产生原因很多，主要是变压器的制作工艺和导磁体安装等问题引起的。一般在几十毫伏以下，在实际使用中，必须设法消除Uz，否则会影响测量结果。

图4.14　差动变压器输出特性曲线