差动变压器式位移传感器LVDT

如众所知工业类的伺服阀和比例阀几乎无例外的使用了差动变压器式位移传感器LVDT。

因其工艺要求不高，加工容易；非接触式测量，几乎无限寿命；灵敏度比较好，很容易达到um级，甚至0.1um以上；这对检测阀芯位移来说完全是绰绰有余了。故而至今仍在广泛使用。

目前阀上主要使用交流型和直流型两种。直流型是在交流型的基础上集成调制解调电路输出需要的直流电压（±10V）或电流(4-20mA)信号。因调制解调电路也可以并入阀内置放大器上；故理解交流型的工作原理是基础，交流变压器式即存在初级线圈和次级线圈，两个初级线圈一般为串联联接因而在结构和原理上也可以认为是1个算上两个对称的次级线圈共计三个或四个线圈组成LVDT的线圈组件：因而又存在四线制和六线制等的区别。

线圈的布置和等效电路图如下所示

线圈固定于耐压管上（一般选400系列的不锈钢材质），中心是通过无磁细杆与阀芯相连的感应铁芯，灵敏度较好的多为铁镍合金材质。

装配和调试时首先应设法使感应铁芯处于两个次级线圈的中心位置，此时初级线圈的励磁信号在两个次级线圈感应出的电动势正好相等,因为布置的缘故相位总是相反（相差180°），则叠加后输出为0，此后工作时铁芯偏向哪个次级线圈哪个感应电动势增大一个△而另一个正好减少一个△;则输出在相应的极性上变化2△。

初级线圈接入来自调制电路的励磁信号（例如，4Vrms左右数千Hz的正弦波信号）；而来自次级的感应信号，需经过解调后再参与后续控制和使用。

原文始发于微信公众号（阀控系统）：差动变压器式位移传感器LVDT