LVDT 是线性可变差动变压器的缩写。 它是一种常见类型的机电换能器，可以将与其机械耦合的物体的直线运动转换为相应的电信号。LVDT 线性位置传感器很容易获得，可以测量小至百万分之几英寸到几英寸的运动，但也能够测量高达 ±30 英寸（±0.762 米）的位置。图 1 显示了典型 LVDT 的组件。变压器的内部结构由一个初级绕组组成，初级绕组居中位于一对相同绕制的次级绕组之间，绕初级绕组对称分布。线圈缠绕在一个由热稳定玻璃增强聚合物制成的一体式中空形式上，封装防潮，包裹在高磁导率磁屏蔽中，然后固定在圆柱形不锈钢外壳中。
图 1：初级绕组如图所示位于 LVDT 的中心。如“短冲程”LVDT 所示，两个次级线圈对称地缠绕在初级线圈的每一侧，或“长冲程”LVDT 的初级线圈顶部。两个次级绕组通常以“反向串联”（差分）方式连接。
LVDT 的移动元件是一个由导磁材料制成的独立管状电枢。这称为铁芯，它可以在线圈的空心孔内自由轴向移动，并机械耦合到其位置被测量的物体。该孔通常足够大以在铁芯和孔之间提供足够大的径向间隙，而在它和线圈之间没有物理接触。在运行中，LVDT 的初级绕组由适当幅度和频率的交流电供电，称为初级励磁。LVDT 的电气输出信号是两个次级绕组之间的差分交流电压，它随铁芯在 LVDT 线圈内的轴向位置而变化。
图 2 说明了当 LVDT 的磁芯处于不同的轴向位置时会发生什么。LVDT 的初级绕组 P 由恒幅交流电源供电。由此产生的磁通量通过铁芯耦合到相邻的次级绕组 S1 和 S2。如果磁芯位于 S1 和 S2 之间，相等的磁通耦合到每个次级，因此分别在绕组 S1 和 S2 中感应的电压 E1 和 E2 相等。在这个称为零点的参考中间核心位置，差分电压输出 (E1 - E2) 基本上为零。如图 2 所示，如果磁芯靠近 S1 而不是 S2，耦合到 S1 的磁通量会更多，而耦合到 S2 的磁通量会更少，因此感应电压 E1 会增加，而 E2 会降低，从而导致差动电压 (E1 - E2 ). 相反，如果核心移近 S2，
图 2：说明了当 LVDT 的磁芯处于不同的轴向位置时会发生什么。
图 3A 显示了差分输出电压 EOUT 的幅度如何随磁芯位置变化。最大磁芯偏离零位时的 EOUT 值取决于初级激励电压的幅度和特定 LVDT 的灵敏度系数，但通常为几伏 RMS。该 AC 输出电压 EOUT 的相位角以初级激励电压为参考，在磁芯中心通过零点之前保持不变，此时相位角突然变化 180 度，如图 3B 中的图形所示。该 180 度相移可用于通过适当的电路从零点确定磁芯的方向。如图 3C 所示，其中输出信号的极性表示磁芯与零点的位置关系。
图 3：LVDT 的输出特性随磁芯的不同位置而变化。全范围输出是一个大信号，通常为 1 伏或更高，通常不需要放大。请注意，LVDT 继续在满量程的 100% 以上运行，但线性度下降