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電動勢，進而實現(xiàn)對位移的測量。
(一)基本結(jié)構
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，為后續(xù)的電磁感應提供了能量來源。
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)生不同的感應電動勢。
鐵芯：是LVDT位移傳感器的關鍵部件，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電動勢的大小和相位關系。
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，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)電磁感應定律，感應電動勢與磁通量的變化率成正比，因此S1產(chǎn)生的感應電動勢E1會增大，而S2產(chǎn)生的感應電動勢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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