通過調整線圈部分的結構尺寸、主級線圈激勵電壓的幅值和頻率，主次級線圈的匝數比等工作參數，可以改變測量行程和靈敏度，其在工業設備運動部件位移測量、微動機構位移測量和振動檢測等方面都有應用。
昌暉儀表在本文簡要介紹LVDT位移傳感器的基本構成，工作原理，以及輸入輸出特點，并試制原型樣機對工作原理進行驗證。
1、線性可變差動變壓器基本構成
LVDT的基本結構如圖1中所示，由一組主級線圈、二組次級線圈(圖1中標注的次級線圈1、次級線圈2)、鐵芯，線圈骨架等組件構成，其中主級線圈和次級線圈都被繞制在線圈骨架的繞組槽內，僅鐵芯可以移動。
圖1 LVDT基本構成-截面展示
鐵芯可以固結在測量桿的尾端或直接由長桿鐵芯充當測量桿，通過彈簧預壓縮產生的彈力來維持測量桿與被測對象的緊密接觸，鐵芯在線圈骨架內部則盡可能以低摩擦狀態移動。鐵芯一般用高磁導率但不殘留剩磁的軟磁材料制成。
2、線性可變差動變壓器工作原理
對主級線圈施加時變激勵電壓(以下假設激勵電壓波形為正弦波)，經過鐵芯的耦合，主級線圈內時變激勵電壓所產生的時變電磁波將傳遞至兩組次級線圈處，分別在兩組次級線圈內感應出耦合了鐵芯位置信息的感應電壓波形。鐵芯位置將影響耦合程度，并體現在感應電壓波形的幅值上，即兩組次級線圈電壓波形的幅值蘊含有鐵芯的位置信息。具體可以借助如下描述來理解：
假設兩組次級線圈的匝數相等，當鐵芯位于中位時，主級線圈與兩組次級線圈之間的電磁耦合程度相等，則兩組次級線圈的感應電壓波形的幅值將相等；而當鐵芯位于最左位或最右位時，相應位置處的次級線圈的感應電壓波形將明顯大于另一者。如圖2中所示。
圖2 鐵芯在不同位置處的次級線圈感應電壓
如此，由兩組次級線圈內感應電壓波形的幅值大小關系就能表征鐵芯位置，以實現位移測量。
3、關于兩組次級線圈繞制方向的一些思考
此處兩組次級線圈的繞制方向相反，導致主級線圈在兩組次級線圈內感應出的感應電壓波形呈反相狀態：次級線圈1與主級線圈的繞制方向相同，其感應電壓波形與主級線圈激勵電壓波形同相；而次級線圈2與主級線圈的繞制方向相反，其感應電壓波形與主級線圈激勵電壓波形反相。
由于鐵芯位置信息只體現的感應電壓波形的幅值上，兩種繞制方式對于感應電壓波形的幅值并無直接影響。但是反向繞制的兩組次級線圈在接入后續信號處理電路前，一般會進行串聯。對于串聯的兩組次級線圈，在受到外部干擾時，反向繞制的兩組次級線圈由于感應電壓呈反相，即在串聯時可直接將各自受到的干擾進行抵消；而對于同向繞制的兩組次級線圈由于感應電壓呈同相，在串聯時干擾不能相抵消，反而會讓干擾疊加。
所以，對于繞制方向的選擇，推薦采用反向繞制，具有抑制干擾的效果，并且這是在感應電壓輸入到后續信號處理電路前就具有一定干擾抑制效果，意味著能降低后續信號處理電路的設計及調試的工作量。
圖3 兩組次級線圈按反向繞制并串聯
4、LVDT樣機試制及感應電壓測試
圖4 LVDT樣機-線圈部分
主級線圈、次級線圈1、次級線圈2，這三組線圈匝數都約為90匝，由于是手工繞制的，會存在偏差。
使用信號發生器輸出10kHz-200mVpp的正弦電壓波形作為激勵電壓輸入到主級線圈，同時輸入至示波器的通道1(黃色波形)，并將次級線圈1的感應電壓輸入至示波器的通道2(淡藍色波形)，次級線圈2的感應電壓輸入至示波器的通道3(紫色波形)。
借助測試平臺，我們可以觀察到如下現象：
①次級線圈1和次級線圈2的感應電壓波形都與輸入至主級線圈的激勵電壓波形相同，也是正弦波形；
②次級線圈1的感應電壓波形與輸入至主級線圈的激勵電壓波形呈同相，次級線圈2的感應電壓波形與輸入至主級線圈的激勵電壓波形呈反相。這與前文所描述的線圈繞制方向與波形相位關系相符合；
③推動鐵芯，可在視頻中觀察到次級線圈1(淡藍色波形)和次級線圈2(紫色波形)的感應電壓波形的幅值發生變化，并且一者幅值增大同時另一者幅值減小。初步驗證了前文所描述的，可由兩組次級線圈感應電壓波形的幅值大小關系來表征鐵芯位移，此即為線性可變差動變壓器的位移測量基本工作原理。
