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专业探秘:差动变压器测量电路的设计与应用

出处:网络整理 发布于:2025-05-26 15:17:34 | 234 次阅读

在工业测量和自动化控制领域,差动变压器是一种常用的传感器,其测量电路的设计和性能直接影响到测量的精度和可靠性。下面将详细介绍一种用在 CPC - 160A 型差压计中的差动变压传感器的测量电路。

CPC 型差压计的传感器采用的是一只差动变压器。当所测的差压发生变化时,差压计内的膜片会产生位移,进而带动固定在膜片上的差动变压器的铁心移位。这一移位会使差动变压器二次侧输出电压发生变化,且输出电压的大小与铁心的位移成正比,也就意味着与所测差压成正比。

电源供给部分


传感器的测量电路中,差动变压器的一次电压由内部振荡电源供给。具体来说,220V、50Hz 的交流电源首先经过变压器降压,然后由桥式电路进行整流。接着,通过两级由组成的稳压电路,最终得到一个约 8V 的稳定直流电压,作为多谐振荡电路的电源。为了获得较好的温度补偿效果,在第二级稳压电路中采用了两个相同型号的稳压管 VD2、VD3 相互对接。这样的设计可以有效减少温度变化对电源电压稳定性的影响,从而提高整个测量电路的可靠性。

多谐振荡电路


多谐振荡器由两个 3AX81 (VT1 和 VT2)组成,差动变压器的一次作为这两个晶体管的负载。通过谐振电容 C5,在差动变压器的一次线圈两端能够得到一个约 8V、1000Hz 的稳定交流电压。为了使仪表不受环境温度的影响,在振荡电路内采用了两个补偿铜电阻 R1 和 R2。铜电阻的温度系数相对稳定,能够在一定程度上补偿温度变化对振荡频率和电压幅值的影响,确保差动变压器一次侧输入电压的稳定性。

相敏整流电路


相敏整流电路主要由两个二极管 VD5、VD6,电阻 R9、R10, RP1 所组成。其中,RP1 用于平衡 R9、R10 两个电阻的差值,以此来调节仪表的电气零位。二极管 VD5、VD6 分别对差动变压器两个二次线圈的电压进行整流,并在其相应的负载电阻 R8、R11 上得到一个极性相反的直流电压。这两个电压的差值即为仪表的输出,会被送到指示器直流毫伏表上。当差动变压器的铁心处在中间位置时,在 R8、R11 上的直流电压相等,毫伏表指示为零。而当铁心偏离中心位置时,在毫伏表两端即得到与铁心位移成正比的直流电压。电位器 RP2 则是用于调整仪表满量程的。
综上所述,该差动变压器测量电路通过合理的电源供给、多谐振荡和相敏整流设计,实现了对差压的精确测量。各部分电路相互配合,并且采取了有效的温度补偿措施,使得整个测量电路在不同的环境条件下都能保持较高的测量精度和稳定性,为工业生产中的差压测量提供了可靠的解决方案。
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