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　　3） 灵敏度与激励电动势的关系 　　差动变压器灵敏度与激励电动势有关，用(mV/mm)/V来表示。e1越大，灵敏越高。但e1也不能过大， 过大时将会使差动变压器线圈发热而引起输出信号漂移，e1可取零点几伏到数伏，常取3～8V。 　　4） 灵敏度与激励电源频率的关系 　　激励电源频率过高或过低都会使灵敏度降低，常选4～10 kHz。 　　5）灵敏度与二次线圈匝数的关系 　　二次线圈匝数越多，灵敏度越高，两者成线性关系。但是匝数增加， 零点残余电压也随之变大。 　　3. 消除零点残余电压的几种方法 　　由绕组不对称引起的零点残余电压可以通过调节衔铁初始位置进行消除，然而因相位误差造成的零点残余电压是无法通过调节衔铁初始位置进行消除的。因此，消除零点残余电压的方法可以归纳为以下三种： 　　（1） 从设计和工艺上尽量保证线圈和磁路对称，选用高性能的导磁材料，导磁体必须经过热处理，消除残余应力，以提高磁性能的均匀性和稳定性。 　　（2） 采用相敏检波电路不仅可以鉴别衔铁的移动方向， 而且有利于消除零点残余电压， 其特性如图3-17（c）所示。 　（3） 采用适当的补偿电路， 如图3-18所示。图中，电阻是用康铜丝绕制的， 串联时的阻值为0.5～5 Ω；并联时的阻值为数十至数百千欧； 并联电容的数值在100～500 pF范围内。实际补偿元件的参数都要通过实验来确定。 图3-18 差动变压器的补偿电路 　　4. 差动变压器的差动整流电路 　　差动变压器灵敏度较高，一般满量程输出电压可达几伏， 在要求不高时，可直接接入整流电路。常用的差动整流电路如图3-19所示。 图3-19 差动整流电路 （a） 全波电流输出；（b） 半波电流输出； （c） 全波电压输出； （ d） 半波电压输出 三、电涡流式传感器 电涡流式传感器的工作原理 成块的金属物体置于变化着的磁场中或者在磁场中运动时， 在金属导体中会感应出一圈圈自相闭合的电流，称为电涡流。 电涡流式传感器是一个绕在骨架上的导线所构成的空心线圈， 它与正弦交流电源接通，通过线圈的电流会在线圈周围空间产生交变磁场。当导电的金属靠近这个线圈时，金属导体中便会产生电涡流。涡流的大小与金属导体的电阻率ρ、 磁导率μ、厚度d、线圈与金属导体的距离x以及线圈励磁电流的角频率ω等参数有关。如果固定其中某些参数，就能由电涡流的大小测量出另外一些参数。 电涡流作用原理图 电涡流式传感器的结构 　　电涡流式传感器的结构比较简单， 主要是一个绕制在框架上的线圈， 目前比较普遍使用的是矩形截面的扁平线圈。 线圈的导线应选用电阻率小的材料，一般采用高强度漆包铜线。 如果要求高一些可用银线或银合金线， 在高温条件下使用时可用铼钨合金线。对线圈框架要求用损耗小、电性能好、热膨胀系数小的材料。一般可选用聚四氟乙烯、高频陶瓷、环氧玻璃纤维等。在采用线圈与框架端面胶接的形式时， 胶水亦要选择适当，一般可以选用粘贴应变片用的胶水。 　　如图3-21所示为CZF-1型传感器的结构图，它采用导线绕在框架上的形式，框架采用聚四氟乙烯。 其性能由表3-2列出。 图3-21 CZF-1型传感器的结构图 表3-2 CZF-1型传感器性能一览表 电涡流式传感器的转换电路 　　在电工课程中， 我们已经知道电感和电容可构成谐振电路， 因此电感式、 电容式和电涡流式传感器都可以采用谐振电路来转换。 谐振电路的输出也是调制波， 控制幅值变化的称调幅波， 控制频率变化的称调频波。 调幅波要经过幅值检波， 调频波要经过鉴频才能获得被测量的电压。 谐振电路调幅原理如图3-22所示。 图3-22 谐振电路调幅原理图 （a） 电路原理图； （b） 谐振特性曲线；（c） 调幅特性 　　CZF-1型电涡流传感器测量电路框图如图3-23所示。晶体振荡器输出频率固定的正弦波，经限流电阻R接电涡流传感器线圈与电容器的并联电路。当LC谐振频率等于晶振频率时输出电压幅度最大，偏离时输出电压幅度随之减小，是一种调幅波。 该调幅信号经高频放大、检波、滤波后输出与被测量相应变化的直流电压信号。 图3-23 CZF-1型电涡流式传感器测量电路框图 3.5.4 电涡流式传感器的使用注意事项 　　1. 电涡流轴向贯穿深度的影响 　　电涡流的轴向贯穿深度是指涡流密度衰减到等于表面涡流密度的1/e处时与导体表面的距离。涡流在金属导体中的轴向分布是按指数规律衰减的，衰减深度t可以表示为 （3-23） 式中，ρ为导体电阻率；f为励磁电源的频率。 　　为充分利用电涡流以获得准确的测量效果， 使用时应注意以下两点： 　　（1） 导体厚度的选择：利用电涡流式传感器测距离时， 应使导体的厚度远大于电涡流的轴向贯穿深度；采用透射法测厚度时，应使导体的厚度小于