同步机或旋转变压器是一种用于测量旋转角度的旋转电变压器。这些设备可以描述为具有初级和次级线圈的普通变压器。初级线圈是通常被激励的转子,次级线圈是定子。同步变压器的初级绕组固定在转子上,由正弦电流激励,该电流通过电磁感应使电流在定子上彼此成 120 度固定的三个星形连接的次级绕组中流动。测量次级电流的相对大小并用于确定转子相对于定子的角度,或者可以使用电流直接驱动与同步机同步旋转的电动机。在后一种情况下,整个设备也称为自同步器。同步机激励到转子的输出电压由以下方程式描述:
LVDT(线性可变差动变压器)是一种机电设备,其产生的电输出与单独的可移动磁芯的位移成比例。它由三个线圈组成,其中一个是变压器的初级线圈。另外两个线圈通常关于初级线圈对称,在正常运行时以相反方向串联连接以形成变压器次级线圈。当可移动变压器磁芯相对于两个次级绕组居中时,它们将具有相同幅度的感应输出电压,但极性或相位将相反。因此,次级线圈的净输出电压将为零。这个位置通常称为电气零位。当磁芯从零位移位时,一个次级线圈的输出会增加,而另一个线圈的输出会减少,从而产生与磁芯位移相关的非零差动输出电压。当磁芯从零位的一侧移动到另一侧时,该输出电压的相位会改变 180°。
微处理器和新型建筑材料的发展显著优化了 LVDT 的性能、范围和拥有成本,使其成为优于其他位移技术的技术选择。如今,LVDT 传感器提供高温版本、扩展范围、更小的行程、抗辐射和其他特性,以满足更广泛行业的要求。它们甚至作为遥测系统的一部分,用于测量参数并向远程监控系统提供反馈,远程监控系统将信息存储在云中,供操作员访问或进一步处理。交流和直流版本 LVDT 有交流和直流版本。最初,LVDT 是交流操作的,不包含任何内部电子设备。因为它是一个变压器,所以 LVDT 基本上是一个交流输入/交流输出设备。它需要在初级绕组上施加交流激励电压,并在次级绕组上产生交流输出。外部信号调节器提供激励信号并测量输出。它解调低幅度交流输出并产生直流电压、电流或数字输出,供仪表、PLC 和其他控制系统使用。 (见图2)
摘要:射频能量收集 (RFEH) 是目前广受欢迎的一种可再生能源收集形式,因为许多无线电子设备可以通过 RFEH 协调其通信,尤其是在 CMOS 技术中。对于 RFEH,检测低功率环境 RF 信号的灵敏度是重中之重。通常采用 RFEH 输入端的升压机制来增强其灵敏度。然而,保持其灵敏度的带宽非常差。这项工作在 3 级交叉耦合差分驱动整流器 (CCDD) 中完全在片上实现了可调升压 (TVB) 机制。TVB 采用交错变压器架构设计,其中初级绕组实现到整流器,而次级绕组连接到 MOSFET 开关,用于调节网络的电感。 TVB 使整流器的灵敏度保持在 1V 直流输出电压下,在 3 至 6 GHz 的 5G 新无线电频率 (5GNR) 频段的宽带宽内最小偏差为 − 2 dBm。在 − 23 dBm 输入功率下,直流输出电压为 1 V,峰值 PCE 在 3 GHz 下为 83%。借助 TVB,可以在 1 V 灵敏度点处保持 50% 以上的 PCE。提出的 CCDD-TVB 机制使 CMOS RFEH 能够以最佳灵敏度、直流输出电压和效率运行于宽带应用。