在之前的文章中，我们已经介绍了各种测量线性位置的技术:磁性和光学编码器，磁致伸缩传感器,甚至测量系统集成到直线导轨系统中．另一种测量绝对线性位置的技术是线性变量差动变压器(LVDT)。
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线性变量差动变压器是一种基于电感的测量系统，由变压器和铁芯组成。该变压器由三个线圈组成，线圈缠绕在一个空心形状上，空心形状通常由玻璃增强聚合物制成。初级线圈位于两个次级线圈之间，次级线圈是串绕的，但方向相反——这种配置称为“串对绕组”。
铁芯由可渗透材料制成，在变压器的空心内腔内自由运动。一个非铁磁推杆，或轴，附在核心上，也附在被测物体的运动部分。
一个推杆或轴，连接到移动的核心，LVDT连接到被测量对象的移动部分。
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当电压加到初级线圈上时，就会产生磁通量。这个磁通通过磁芯耦合到次级线圈上，导致在每个次级线圈中感应到电压。
由于铁芯位于变压器的中心(两个次级线圈之间的距离相等)，串联对置绕组产生的感应电压(E1和E2)振幅相等，但相位差为180度，因此相互抵消。换句话说，输出电压为零。这通常被称为零点。
当铁芯远离变压器中心，靠近S1线圈时，例如S1线圈与铁芯耦合更强，S1线圈的感应电压高于相反的(S2)二次线圈的感应电压。运动距离由两个次级线圈(E1 - E2)的差分电压输出决定。
当磁芯靠近任意一个次级线圈时，该次级线圈中的感应电压增加，而相反次级线圈中的感应电压降低。两个二次电压(E1 - E2)之间的差值表示移动的距离。输出电压的相位表示移动方向。
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运动方向是通过检查二次线圈的感应电压是否与一次电压同相或不同相来确定的。如果铁芯向第一个二次线圈(S1)移动，S1线圈中的感应电压将与一次电压同相，说明铁芯已向S1方向移动。
反之，如果铁芯向相反的二次线圈(S2)移动，则S2线圈内的感应电压将与一次电压失相，说明铁芯已向S2方向移动。
线性变量差动变压器的输出是其指定测量范围的输入的直接线性函数。然而，可以使用LVDT超出其指定的测量范围，使用预定义的表或多项式函数这就为非线性提供了补偿。由于LVDT依赖于磁通量的耦合，它的分辨率几乎是无限的，仅受信号调节电子器件的限制。同样，可重复性也非常高——通常小于测量范围的0.1%。(典型测量范围为±0.25 mm至±750 mm。)
在指定的测量范围内，输出几乎是完美的线性。在测量范围的末端(在某种程度上，超出)轻微的非线性可以用预定义的表或多项式函数来补偿。
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LVDT所需的电子元件，称为信号调节器，包括产生驱动信号的振荡器、解调器、放大器和将交流输出电压转换为直流信号的低通滤波器。传统的设计保持电子外部LVDT。但是在LVDT内安装信号调节电子元件，允许初级线圈使用直流电压供电，这在电池供电的应用中是有益的。这种设计通常被称为直流LVDT。虽然内置电子元件降低了复杂性，但也降低了设备对冲击、振动和极端温度的抵抗力。
在直流LVDT中，初级线圈可以输入直流电压，这在电池供电的应用中是一个优势。
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线性可变差动变压器的主要优点是它们的绝对输出和几乎无限的分辨率，以及极高的重复性。lvdt非常坚固——铁芯和变压器内径之间没有物理接触，没有摩擦，因此，没有磨损，从而降低了系统的寿命。而且在大多数LVDT设计中，变压器被封装在环氧树脂中，因此内部组件免受污染和潮湿的保护。外壳也可以由多种材料制成，包括不锈钢、镍合金或钛，以满足特定的环境要求。
了下:线性运动技巧
