探秘 CPC 型差压计里差动变压器测量电路的工作原理

出处:网络整理时间:2025-05-21
  差动变压器在工业测量等领域有着广泛的应用,其测量电路的设计和性能至关重要。本文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改变,且输出电压的大小与铁心的位移成正比,也就与所测差压成正比。该传感器的测量电路如图所示:

  在这个测量电路中,差动变压器的电压由内部振荡电源供给。具体来说,220V、50Hz 的交流电源先经过变压器降压,再由二极管桥式电路整流,接着通过两级由稳压管组成的稳压电路,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。这种设计能够有效减少温度变化对电路性能的影响,提高测量的准确性和稳定性。
  多谐振荡器由两个 3AX81 晶体管(VT1 和 VT2)组成,它把差动变压器的线圈作为两个晶体管的负载。通过谐振电容 C5,在差动变压器的线圈两端可得到一个约 8V、1000Hz 的稳定交流电压。同时,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 R7 和 R8。这两个补偿电阻能够根据温度变化自动调整电路参数,确保振荡频率和电压的稳定性。
  相敏整流电路主要由两个二极管 VD5、VD6,电阻 R9、R10,电位器 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 R11、R12 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 R11、R12 上的直流电压相等,毫伏表指示为零;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。通过合理调整 RP2 的阻值,可以使仪表在不同的测量范围内都能准确显示测量结果。

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