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STC’99 TJCWY位移传感器 卢卡斯(天津)控制系统有限公司张裕悝 论文摘要 本文重点阐述造成LVDT位移传感器灵敏度温漂的原因，针对存在的问题找出解决办 法，提出以LvDT两组次级电压之差(VA--VB)除以两者之和(V^+VB)， VV‘A一+VVBB，从根本 暑 上消除产生温漂的因锷，使TJcwY位移传感器灵敏度温漂达到o．007％F·s／℃，线性度为 O．1％，真正成为0．1级的位移传感器，其技术性能达国际先进水平。 概 述 TJCWY位移传感器是差动变压器式位移传感器(LVDT)，它的特点是结构简单，工作 可靠，寿命长，线性度好，灵敏度高，分辨率高，时间常数小，特别是稳定性好。 传感器的生命力在于应用，在实际应用中，LVDT的三性即稳定性、可靠性、一致性， 特别是稳定性比精度更重要。国外LVDT最高精度为O．2％．并不高，但其稳定性指标都较 为0．014％F-S／℃，0．3级为0．018％F·S／℃。 国内LVDT位移传感器与国外同类产品相比，主要是稳定性不如国外产品，国内产品灵 敏度漂移一般为O．020／dC左右，最好的仅达部标0．3级水平，一般仅为0．5级水平。 一、产生漂移的原因 从位移传感器的传递函数可知： ”7(1) vs t；上RL+Rs+j。oLs·拽Rp十j。LpLV‘，P $ LVDT次级电压受初级激励电压V‘p，初级线圈电阻Rp、电感Lp以及频率f的影响， 其中影响最大的因素是初级铜线电阻(铜的温度系数Ⅱ=O．39％／℃)，次级线圈电压Vs，当Rp 随温度变化时 皇坠 巷 削皆艮 u’㈤ 等=苷靠z脊式中Q等 u一-+㈦2一w 从LvDT理论可知： —p—n· dz Vs=一p n．f(s(S．nu-Spa：b)dz o业dt u些dtn。f’(x)×[，s抽皿～fs。n“z](3) sJrC’99 从理想状态考虑，式(3)中几s如·Sdao=O，但实际两组次级线圈不可能完全～致，所 输出曲线平移，后项为灵敏度温漂的来源。 ● dIp 饰 蓄啪叫∞洲仁而赫。。鲫‘ (4) 从(4)式可知。Vp，∞，Rp的变化集中表现为I的变化。 二、目前情况 针对以上存在的问题．各生产厂家采取了一些措施，但效果不佳，其主要原因如下： 从式(1)可知，要使输出电匝稳定，提高稳幅电源Vp的稳定性，最好可以做到0．05％ 次级电压相减后，可以使稳定度提高到O．02％左右。 从式(2)可知提高Q值可以降低Rp因温度变化而引起漂移。从理论上说只要QJlo． 果不理想，原因是。I，也随温度变化，造成电流变化。试验结果如表一所示： 衰一 项目 单位