根據差動變壓器式傳感器原理,當差動變壓器兩個次級線圈差接,并且鐵芯處于中間位置時,輸出信號電壓應該為零。但是,在實際上,這種情況是絕對達不到的,總留有個小小的電壓值,即所謂零點殘余電壓。它過大時,則會使放大器末級趨于飽和,影響電路正常工作。同樣的示值范圍,因殘余電壓過大,也要求相敏整流器參考電壓增高,若參考電壓不夠,示值誤差大。要使實際特性曲線盡量接近理想特性曲線,必須研究零電壓產生的原因和克服的辦法。零電壓如果用示波器顯示,可以看到它包含基波成份和高次諧波成份。高次諧波成份是由于磁性材料先天性不足所引起的,由于磁滯損耗和鐵磁飽和的影響,使激磁電流與它的磁通的波形不一致,即出現了非正弦波分量。
差動變壓器式傳感器用磁性材料,矯頑力Hc的值要選得小為好。因為導磁率μ=dB/dH,磁導率μ值愈大愈好。剩磁Br愈小愈好,剩磁Br愈大愈容易飽和。從磁性材料滿足工程設計上得需要來看,應盡可能避免導致傳感器中產生高次諧波。
在高頻情況下,大于10千赫茲激磁頻率得傳感器,起決定因素的是電阻值,應選用高電阻率材料
,此時對磁導率和剩磁的考慮也就處于次要地位了。但是,對于消除基波零電壓來說,應盡可能的增大線圈的品質因素ωL/r,使線圈的電阻r的影響減小,從而保證零電壓在電橋輸出中所占的比重減小,這就要求磁性材料有較大的磁導率μ來增加電感L。此時材料的磁導率μ就成為主要指標了。
對環形磁航向傳感器,所采用的軟磁合金應有以下要求:(1)合金的導磁均勻性要好;(2)由于傳感器在400赫茲激磁場及地磁場同時作用下工作的,因此,要求合金應具有較好的動態磁性能和較好的交直流疊加磁性能。一般根據使用要求振幅磁導率μ0.2=10000左右為宜;(3)合金的剩余磁感應Br要低,最好低于2000高斯;(4)要求磁性鋼帶的尺寸均勻,厚度公差小于0.01~0.015毫米,以保證傳感器的工作訊號大于280毫伏,零位訊號小于30毫伏。
為滿足環形航向傳感器的設計要求,合金的成份選擇極其重要,應使合金的飽和磁致伸縮λs趨近于零,可以通過適當的熱處理使各項異性常數K也趨于零,這樣就可以得到導磁均勻性好、磁導率高的合金。
對于計數傳感器,它是開磁路器件,為了用很小的激磁電流就可得到最大磁感應強度Bm,應選擇磁導率較高,矯頑力Hc很小的合金。在給定的工作電壓及要求有較大的電勢輸出時,為減小體積和繞組匝數,應選擇具有較高飽和磁感應的合金。