差動變壓器的工作原理

　　差動變壓器指的是一種廣泛用于電子技術和非電量檢測中的變壓器裝置。主要用于測量位移、壓力、振動等非電量參量。它既可用于靜態(tài)測量，也可用于動態(tài)測量。

　　差動變壓器的基本組成部分包括一個線框和一個鐵心。在線框上設置一個原繞組和兩個對稱的副繞組，鐵心放在線框中央的圓柱形孔中。

　　在原繞組中施加交流電壓時，兩個副繞組中就會產生感應電動勢e1和e2。如果兩個副繞組按反向串聯(lián)，則它的總輸出電壓u2=u21－u22≈e1－e2。

　　當鐵心處在中央位置時，由于對稱關系，e1=e2，輸出電壓u2為零。如果鐵心向右移動，則穿過副繞組 2的磁通將比穿過副繞組1的磁通多，于是感應電動勢e2》e1，差動變壓器輸出電壓u2不等于零，而且輸出電壓的大小與鐵心位移x之間基本成線性關系，呈V字形。

　　用適當?shù)臏y量電路測量，可以得到差動變壓器輸出與位移x成比例的線性讀數(shù)。最常用的測量電路是差動整流電路，它把兩個次級電壓分別整流后，以它們的差作為輸出。差動整流電路有電流輸出型和電壓輸出型，前者用于連接低阻抗負載的場合；電壓輸出型差動整流電路則用于連接高阻抗負載的場合。

　　差動變壓器的結構

　　差動變壓器結構形式較多，有變隙式、變面積式和螺線管線等。

　　a、b兩種結構的差動變壓器，銜鐵均為板形，靈敏度高，測量范圍則較窄，一般用于測量幾微米到幾百微米的機械位移。

　　對于位移在1mm至上百毫米的測量，常采用圓柱形銜鐵的螺管型差動變壓器，如c、d兩種結構。

　　e、f兩種結構是測量轉角的差動變壓器，通常可測到幾秒的微小位移。?非電量測量中，應用最多的是螺線式差動變壓器，它可以測量范圍內的機械位移，并具有測量精度高、靈敏度高、結構簡單、性能可靠等優(yōu)點。

　　差動變壓器的應用

　　位移變送器

　　由同心分布在線圈骨架上一初級線圈P，二個級線圈S1 和S2 組成， 線圈組件內有一個可自由移動的桿裝磁芯（鐵芯），當鐵芯在線圈內移動時，改變了空間的磁場分布，從而改變了初次級線圈之間的互感量M，當初級線圈供給一定頻率的交變電壓時，次級線圈就產生了感應電動勢， 隨著鐵芯的位置不同， 次級產生的感應電動勢也不同， 這樣， 就將鐵芯的位移量變成了電壓信號輸出。

　　保護裝置

　　變壓器的差動保護是變壓器的主保護，是按循環(huán)電流原理裝設的。 差動變壓器保護主要用來保護雙繞組或三繞組變壓器繞組內部及其引出線上發(fā)生的各種相間短路故障，同時也可以用來保護變壓器單相匝間短路故障。 在繞組變壓器的兩側均裝設電流互感器，其二次側按循環(huán)電流法接線，即如果兩側電流互感器的同級性端都朝向母線側，則將同級性端子相連，并在兩接線之間并聯(lián)接入電流繼電浪。