LVDT测量系统误差因素分析与补偿.pdf

2012年9月第26期S科cience技Tech视nology界Vision

机械与电子

LVDT测量系统误差因素分析与补偿

廖先碧

(][111职业技术学院四川遂宁629000)

摘【要】介绍了差动变压器的工作原理及常用测量系统，分析了线性差动变压器(LVDT)的两种常用测量系统的误差因

素，给出了减小误差和补偿的方法。

【关键词】差动变压器；零点残余电压；多器件测量

LVDTMeasuringSystemErrorAnalysisandCompensation

LIAOXian-bi

(SichuanVocationalandTechnicalCollege，SniningSichuan，629000)

A【bstract]Introducestheworkprincipleofdifferentialtransformerandthecommonlyusedmeasuringsystem，analysisoflinear

variabledifferentialtransfomrer(LVDT)twokindsofmeasurementsystemerrorfactors，aregiventodecreasetheelTorandcompen—

sationmethod．

K【eywords]Differentialtransformer；Residualvoltage；Multidevicemeasurement

位移是机械量中最重要的参数．线性差动变压器LVDT单芯片测量系统是利用单片式集成电路进行信号的测

位移传感器是将微小的位移量转换为电量的一种灵敏度较量与转换，如AD公司的AD598、AD698、NXP公司的

高的传感器，可用于位移、振动、压力、液位、厚度、温度、流量NE5521D及SF5520、SJ5521等。单芯片测量系统组成如图

等参数的测量，现已广泛用于航空航天、电力、水利、石油、化2所示。

工、冶金、煤炭、纺织机械、试验机等多个领域。本文对线性差r1

补偿及调节

动变压器(LVDT)常用的两种测量系统的误差因素进行了简

单的分析，并给出了减小误差和补偿的方法。

1差动变压器(LVDT)的工作原理及测量系统

线性差动变压器(LVDT)以螺线管形式最为常见．它由一

个初级线圈、两个次级线圈和插入线圈中央的圆柱形铁芯等图2LVDT单芯片测量系统组成框图

组成。两个次级线圈反向串联，根据变压器的工作原理，在两

个次级绕组中产生感应电动势e和e，当铁芯在中间位置2误差因素分析及补偿

时，两个次级绕组互感系数相同，产生感应电动势相等，即

2．1零点残余电压及补偿

e2a：e，传感器的输出u2=ez~-e：0，当铁芯随被测试件上下(或当差动变压器的铁芯处于中间位置时，由于差动变压器

左右)移动时，两个次级绕组互感系数不在相等，U：随被测量

的两个次级绕组反向串联，理论上两个次级线圈的感应电动

(位移)变化而变化1]【。由于传感器输出的是交流信号，铁芯上势应该大小相等，相位相反，传感器的输出电压为零，但实际

(左)移时传感器的输出与铁芯下(右)移时传感器的输出相上．由于制作工艺和材料的因素和电源电压以及环境因素的

位相差180。，因此，线性差动变压器(LVDT)的测量系统有两影响．差动变压器在零位移