LVDT位移傳感器主要由初級線圈、兩個次級線圈、鐵芯以及外殼等部分組成。其核心工作原理基于電磁感應(yīng)中的互感現(xiàn)象，通過鐵芯在線圈中的位置變化來改變兩個次級線圈的感應(yīng)電動勢，進而實現(xiàn)對位移的測量。
(一)基本結(jié)構(gòu)
初級線圈：位于傳感器的中間位置，通常由交流電源激勵，產(chǎn)生一個交變磁場。這個交變磁場是整個測量過程的基礎(chǔ)，為后續(xù)的電磁感應(yīng)提供了能量來源。
次級線圈：對稱地分布在初級線圈的兩側(cè)，分別標記為S1和S2。當鐵芯處于不同位置時，兩個次級線圈會切割初級線圈產(chǎn)生的磁力線，從而產(chǎn)生不同的感應(yīng)電動勢。
鐵芯：是LVDT位移傳感器的關(guān)鍵部件，它可以在傳感器的軸向方向上自由移動。鐵芯的位置變化直接決定了兩個次級線圈感應(yīng)電動勢的大小和相位關(guān)系。
外殼：起到保護內(nèi)部線圈和鐵芯的作用，同時為整個傳感器提供一個穩(wěn)定的機械結(jié)構(gòu)，確保測量的準確性。
(二)工作過程
當給初級線圈施加一個交變電流時，初級線圈會產(chǎn)生一個交變磁場。這個磁場會穿過鐵芯并耦合到兩個次級線圈中。當鐵芯位于傳感器的中間位置(即零位)時，兩個次級線圈耦合到的磁通量相等，因此它們產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也相等，即E1=E2。此時，兩個次級線圈的輸出電壓差為零。
當鐵芯向一側(cè)移動時，例如向S1側(cè)移動，那么S1耦合到的磁通量會增加，而S2耦合到的磁通量會減少。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成正比，因此S1產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1會增大，而S2產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E2會減小。此時，兩個次級線圈的輸出電壓差ΔE=E1-E2不為零，且ΔE的大小與鐵芯的位移量成正比，其相位關(guān)系可以反映出鐵芯的移動方向。
通過測量這個輸出電壓差ΔE，并經(jīng)過信號處理電路進行放大、解調(diào)等處理，就可以得到鐵芯的位移量，從而實現(xiàn)對物體位移的準確測量。
更新時間：2025-07-24 
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