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差动变压器上下两只铁芯均有一个初级线圈1和一个次级线圈2。上下两只初级线圈串联后接交流激励电压，两只次级线圈则按电势反相串接。三段式螺管差动变压器结构示意图将两个匝数相等的次级绕组的同名端反向串联，当初级绕组加以激磁电压时，根据变压器的作用原理在两个次级绕组和中就会产生感应电势;如果工艺上变压器结构对称，则当活动衔铁处于初始平衡位置时，输出电压为零。当活动衔铁向某一个次级线圈方向移动时，则该次级线圈内磁通增大，使其感应电势增加，差动变压器有输出电压，其数值反映了活动衔铁的位移。
由于传感器输出信号一般都很微弱，因此传感器输出的信号一般需要变换电路进行信号放大调制，之后才能进行显示和参与控制；转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。传感器的种类繁多、原理各异，检测对象几乎涉及各种参数，通常一种传感器可以检测多种参数，一种参数又可以用多种传感器测量。所以传感器的分类方法至今尚无统一规定，主要按 工作原理 、输入信息和应用范围来分类。按工作原理分类。 按传感器的工作原理不同，传感器大体上可分为物理型、化学型及生物型三大类。物理型传感器是利用某些变换元件的物理性质以及某些功能材料的物理性能制成的传感器，如热电偶制成的温度传感器,就是利用金属导体材料的温差电动势效应和不同金属导体间的接触电动势效应实现对温度的测量。
当磁体在固定间隙处来回移动时，感应磁场将发生变化。当元素接近北时，该场将为负，当元素接近南时，该磁场将为正。这些传感器也称为接近传感器，用于定位。下图显示了四个数字输出双传感器，它们被拧入铝制外壳并由安装在杆上的一个磁铁驱动。当磁铁在可接受的尺寸范围内移动时，这些传感器会产生信号。从参考表面开始，这些信号代表测量的距离。这种类型的布置也称为多位置感测，此类应用的佳示例是检测照片处理设备的各种镜头位置。