2.5 差动变压器式传感器（同步练习）-高一《传感器及应用》同步精品课堂（高教版—第2版）

任务2.5 差动变压器式传感器 同步练习 一、填空题：（请将正确答案填写在横线上） 1、电感式传感器是利用线圈的自感、互感或阻抗的变化来实现非电量检测的一种装置，而差动变压器式传感器就是一种 ，它是根据互感的变化来感知被检测量的。 2、电感式传感器具有结构简单、分辨率好和测量精度高等一系列优点。它的主要缺点是响应较慢，不宜作快速动态测量。它应用很广，可用来测量 等参数。 3、电感式传感器可分为 三大类。自感式传感器是把被测量转换为 线圈的自感变化；互感式传感器是把被测量转换为线圈间的互感变化，传感器本身是一个变压器；电涡流式传感器是把被测量转换为线圈的阻抗变化。 4、差动变压器的灵敏度是指差动变压器在单位电压励磁下，铁心移动一单位距离时的输出电压，以mV/(mm·V)表示。 一般差动变压器的灵敏度大于 。 5、差动变压器的结构，它主要由 组成。在线框上绕有一组初级线圈作输人线圈(或称一次线圈)。 二、简答题： 1、简述产生零点残余电压的主要原因。 2、简述减小零点残余电压的方法。 3、简述差动变压器式传感器的基本特性。 4、简述无线报警器电路的应用。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 任务2.5 差动变压器式传感器 同步练习答案及解析 一、填空题：（请将正确答案填写在横线上） 1、电感式传感器是利用线圈的自感、互感或阻抗的变化来实现非电量检测的一种装置，而差动变压器式传感器就是一种 ，它是根据互感的变化来感知被检测量的。 【答案】电感式传感器 2、电感式传感器具有结构简单、分辨率好和测量精度高等一系列优点。它的主要缺点是响应较慢，不宜作快速动态测量。它应用很广，可用来测量 等参数。 【答案】位移、压力、振动 3、电感式传感器可分为 三大类。自感式传感器是把被测量转换为 线圈的自感变化；互感式传感器是把被测量转换为线圈间的互感变化，传感器本身是一个变压器；电涡流式传感器是把被测量转换为线圈的阻抗变化。 【答案】自感式、互感式、电涡流式 4、差动变压器的灵敏度是指差动变压器在单位电压励磁下，铁心移动一单位距离时的输出电压，以mV/(mm·V)表示。 一般差动变压器的灵敏度大于 。 【答案】50 mV/(mm·V) 5、差动变压器的结构，它主要由 组成。在线框上绕 有一组初级线圈作输人线圈(或称一次线圈)。 【答案】一个线框和一个铁心 二、简答题： 1、简述产生零点残余电压的主要原因。 【答案】①差动变压器两个次级线圈的电气参数、几何尺寸或磁 路参数不完全对称；②存在寄生参数，如线圈间的寄生电容、引线与外壳间的分布电容；③电 源电压含有高次谐波；④磁路的磁化曲线存在非线性。 2、简述减小零点残余电压的方法。 【答案】①提高框架和线圈的对称性；②减少电源中谐波成分； ③正确选择磁路材料，同时适当减少线圈的励磁电流，使衔铁工作在磁化曲线的线性区；④在 线圈上并联阻容移相网络，补偿相位误差；⑤采用相敏检波电路，可以使零点残余电压减小到 能够忽略的程度。 3、简述差动变压器式传感器的基本特性。 【答案】（1）灵敏度 差动变压器的灵敏度是指差动变压器在单位电压励磁下，铁心移动一单位距离时的输出电压，以mV/(mm·V)表示。 一般差动变压器的灵敏度大于50 mV/(mm·V)。 影响灵敏度的因素有：电源电压和频率，差动变压器一、二次线圈的匝数比，衔铁直径与长度、材料质量，环境温度，负载电阻等。为了获得高的灵敏度，在不使一次线圈过热的情况下，尽量提高励磁电压，电源频率以400 Hz～10 kHz 为佳。此外，还可以提高线圈的 Q 值： 衔铁的直径在尺寸允许的条件下尽可能大些，这样有效磁通较大；选用导磁性能好、铁损小、 涡流损耗小的导磁材料等。 （2）线性范围 理想的差动变压器输出电压应与衔铁位移成线性关系，实际上由于衔铁的直径、长度、材质 和线圈骨架的形状、大小的不同等均对线性有直接影响。差动变压器一般线性范围约为线圈骨架 长度的1/10～1/4。由于差动变压器中间部分磁场是均匀的且较强，所以只有中间部分线性较好。 4、简述无线报警器电路的应用。 【答案】本装置可用于大于500 m 的远距离监测，适合于物品、器具、设施等的 防窃场合。当有人触及感应线圈 L 时，555电路起振，3脚输出较强的音频信号，经 C,