LVDT是线性可变差动变压器的简称，属于线性位移传感器。它是一种可动铁芯变压器，由一个初级线圈、两个次级线圈、铁芯、线圈架、外壳等部件组成。

LVDT属于线性位移传感器。它由一个初级线圈、两个次级线圈、铁芯、线圈架、外壳等部件组成。初级线圈和次级线圈分布在线圈架上，线圈内部有一个可自由移动的棒状铁芯。当铁芯处于中间位置时，两个次级线圈产生的感应电动势相等，所以输出电压为零；当铁芯在线圈内部移动并偏离中心位置时，两个线圈产生的感应电动势不相等，输出电压取决于位移。为了提高传感器的灵敏度，提高传感器的线性度，增加传感器的线性范围，将两个线圈反向连接。所以两个次级线圈的电压极性相反，LVDT输出的电压就是两个次级线圈的电压差。这个输出电压值与铁芯的位移呈线性关系。

一、LVDT线性可变差动变压器的工作原理：

LVDT的工作电路称为调节电路或信号调节器。典型的稳压电路应包括稳压电路、正弦波发生器、解调器和放大器。正弦波发生器应具有恒定的幅度和频率，不受时间和温度的影响。正弦可以通过维恩电桥、方波、阶梯波、滤波或其他合适的方法生成。

解调器可以是简单的二极管结构。当LVDT次级线圈的交流输出大于1VF.S时，使用简单的二极管解调器。如果信号幅度低于这个值，由于两个二极管的正向电压不同，会出现温度敏感性问题，但对于较大的信号电压，二极管误差的影响并不明显。也可以使用同步解调器。在同步解调器中，两个FET交替切换，时序与提供初级电源的正弦波同步。初级和解调器开关之间所需的相移量取决于LVDT指数以及LVDT和信号调节器之间的导线长度。

正弦波发生器、解调器和放大器电路已被组合到商用IC中。使用这些器件将大大简化LVDT信号调节器的设计。最常用的是飞利浦生产的NE5521和ADI生产的AD598/698。此外，采用细间距封装的标准模拟和数字器件的出现简化了电路设计，并且可以固定在LVDT外壳内。

二、LVDT线性可变差动变压器优势与特点：

LVDT有很多值得称道的优点和特点，应用范围很广：

1．无摩擦测量：LVDT的可动铁芯和线圈之间通常没有物理接触，也就是说LVDT是一个无摩擦的部件。用于可承受轻质铁芯载荷但不能承受摩擦载荷的重要测量。两个例子是精密材料的冲击变形或振动测试，或纤维或其他高弹性材料的拉伸或蠕变测试。

2．无限的机械寿命：由于LVDT的线圈与其铁芯之间没有摩擦和接触，因此不会有磨损。这样，LVDT的机械寿命理论上是无限的。在材料和结构的疲劳测试等应用中，这是一项极其重要的技术要求。此外，无限的机械寿命对于飞机、导弹、航天器和重要工业设备中的高可靠性机械装置也很重要。因此，LVDT被广泛应用于航空发动机数字控制系统中，以精确测量和控制油门杆的位置、油针的位置、导叶的位置、喷嘴的位置。

3．无限分辨率：LVDT的无摩擦操作及其传感原理使其具有两个显着特点。第一个功能是真正的无限分辨率。这意味着LVDT可以响应内核的最小移动并产生输出。外部电子设备的可读性是分辨率的唯一限制。

4．零重复性：LVDT结构是对称的，可以恢复零位。LVDT的电气零位高度可重复且极其稳定。用于高盈亏闭环控制系统。LVDT是一种出色的电气零位指示器。它也用于比率系统中，其中复合输出与零位的两个自变量成比例。

5．轴向抑制：LVDT对铁芯的轴向运动非常敏感，径向运动相对较慢。这样，LVDT可用于测量不沿精确直线移动的铁芯。例如，LVDT可以连接到波登管的末端以测量压力。

6．耐用：用于制造LVDT的材料以及用于连接这些材料的工艺使其成为坚固的传感器。即使受到工业环境中常见的强烈冲击和大振动，LVDT也能继续工作。铁芯和线圈是分开的，在铁芯和线圈内壁之间插入一个非磁性垫片，用来隔离线圈组件中的加压、腐蚀性或碱性液体。这样，线圈组件就被气密密封了，不再需要动态密封运动部件。对于加压系统中的线圈组件，只需要静态密封。

7．环境适应性：LVDT是少数可以在各种恶劣环境中工作的传感器之一。例如，密封的LVDT使用不锈钢外壳，可以放置在腐蚀性液体或气体中。有时，LVDT需要在极其恶劣的环境中工作。例如，在类似于液氮的低温环境中。再举一个例子，在核反应堆的主安全壳中工作的LVDT的工作温度为550°C，加上10拉德的辐射和/或3X10NVT的中子通量。另一个例子是在210bar承压流体中工作的LVDT。LVDT设计巧妙，可同时适应多种恶劣环境。但是，需要注意的是，尽管在大多数情况下，LVDT具有无限的工作寿命（理论上），

8．输入/输出隔离：LVDT被认为是一种变压器，因为它的励磁输入（初级）和输出（次级）是完全隔离的。LVDT不需要缓冲放大器，可以认为是一种有效的模拟信号计算元件。在一个高效的测控回路中，它的信号线与电源地线是分开的。

三、结论:

如上所述：LVDT具有许多出色的品质。它的主要局限是为了获得线性性能，传感器的外壳比行程长，输出信号对输入测量具有一定的非线性。使用特殊的调整技术可以改善冲程与外壳长度比和非线性问题。一种技术是添加一个微控制器进行校正。LVDT具有良好的重复性，这种技术是可行的。

尽管LVDT已经存在多年，但它仍然是许多位置传感问题的有效解决方案。坚固的结构提供了高可靠性，其性能非常适合大多数行程小于±100mm的应用。

LVDT也可以做成旋转装置。工作方式与线性模型类似，只是加工后的铁芯沿曲线路径移动。这是RVDT。RVDT是旋转可变差动变压器的简称，属于角位移传感器。它采用与LVDT相同的差动变压器原理，即将机械部件的转动传递到角位移传感器的轴上，驱动与其相连的扰流板/铁芯，从而改变传感器中的感应电压/电感。线圈并输出与旋转角度成正比的电压/电流信号。

RVDT非接触式设计具有无限分辨率、长寿命、高精度等特点。可实现360°旋转测量。广泛应用于球阀位置、液压泵、叉车、机器人、风机等设备的传动和反馈控制。