柏受军，王 鸣，郎 朗，赵 发

(安徽工程大学安徽省电气传动与控制重点实验室，安徽芜湖241000)

0 引言

位移是表征生产过程的一种重要工况参数，能够测量位移量的传感器种类很多，常用的有应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器等［1］，其中，线性可变差动变压器(linear variable differential transformer，LVDT)式位移传感器是电感式位移传感器常见的一种结构形式。这种传感器结构简单、测量线性范围大、测量电路可靠、具有较高的分辨力和灵敏度以及较低的价格等优点，在许多行业的位移测量系统中得以广泛应用［2］。为了使LVDT传感器输出信号能够进行远距离传输，需要将其配套的信号调理电路中滤波放大后的电压信号转换成电流信号，因为采用电流传输信号具有抗干扰能力强和不受传输电缆电阻影响的优点。根据国际电工委员会标准IEC 60381—1的规定，用于传输的模拟电流信号标准是4～20 mA。因此，设计出高性能的V/I转换电路，对于提高传感器的性能，完成信号的精确远距离传输有着重要的意义。

1 LVDT位移传感器原理

差动变压器的结构形式有变隙式与螺管式2种形式，其中变隙式差动变压器由于行程小，结构复杂，应用较少。本文使用的是螺管式交流位移传感器，其结构示意图如图1(a)所示。初级线圈平绕在圆形骨架上，次级线圈采用台阶式绕法，以改善传感器线性度，铁芯在骨架里无接触地移动。如果忽略线圈的寄生电容与铁芯损耗，那么，差动变压器的等效电路为如图1(b)所示。图中e1为初级线圈激励电压，L1，R1为初级线圈电感和电阻;M1，M2分别为初级和二次级线圈间的互感;L21，L22，R21，R22分别为二次线圈电感和电阻。……