精品电感式传感器是基于电磁感应原理它是把被测量转化为电感43.ppt

电感式传感器是基于电磁感应原理，它是把被测量转化为电感量（自感或互感）的一种装置。 可用来测位移、压力、振动等多种非电量，既可用于静态测量，又可用于动态测量。;a) 可变导磁面积型;a) 气隙型 b) 截面型 c) 螺管型;一、自感式传感器的工作原理;螺管式电感传感器建立在磁路磁阻随着衔铁插入深度 不同而变化的基础上。; 铁心的结构和材料确定后，自感是气隙厚度和气隙截面积的函数。;1. 变气隙式自感传感器 ;变间隙式电感传感器L-δ特性;第三章 电感式传感器; （1）当衔铁上移Δδ时, 传感器气隙减小Δδ, 即δ=δ0－Δδ, 则此时输出电感为L = L0+ΔL, ; （2）当衔铁下移Δδ时, 传感器气隙增大Δδ, 即δ=δ0＋Δδ, 则此时输出电感为L = L0－ΔL。; 差动变隙式电感传感器 ;第三章 电感式传感器;结论： ①差动式为简单式电感传感器灵敏度的2倍； ②非线性减小。简单式电感传感器非线性误差;2. 变面积式自感传感器 ;第三章 电感式传感器;3. 螺线管式自感传感器;第三章 电感式传感器;当铁芯右移后，使右边电感值增加，左边电感值减小 ;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;3、磁滞损耗电阻Rh;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;2、开磁路电感传感器特点 （螺线管中间插入可动铁心） （1）灵敏度比闭磁路电感传感器低，易受干扰。 （2）全量程范围较大，达200~300mm。 （3）线性差，低于1%，必须做成差动形式。;第三章 电感式传感器;(1) 变压器电路;传感器衔铁移动方向相反时 ;(2) 相敏检波电路;（3）谐振式调幅电路;传感器自感变化将引起输出电压频率的变化。 ;传感电感变化将引起输出电压相位变化 ;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;在调幅式电路中，当u0=0时，应有Z1=Z2=Z，而Z包含两部分R和L，只有两部分分别相等时（即R1=R2，L1=L2），才能保证u0=0。但在实际中很难达到，实际的u0—x曲线如图，?x=0时， u0=e0，称为零点残余电压。;减小的措施： 设计上：使上、下磁路对称，尽量减小铜损电阻Rc，增大铁心的涡流损Re及磁滞损Rh以提高线圈的品质因数； 制造上：使上、下磁性材料一致。零部件配套挑选，线圈排列均匀、一致。 调整方法：串（并）接电阻、并联电容方法。 电路上：利用相敏检波可以减小零残。;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;二、结论;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;旁向式差动电感式传感器;轴向式差动变压器式传感器;电子卡规、塞规;特点： 可单传感器测量，也可两个传感器进行和差演算测量 ;轮廓仪;第三章 电感式传感器; 典型电动轮廓仪组成框图;第三章 电感式传感器;下图所示为高频反射式涡流传感器工作原理。金属板置于一只线圈的附近，它们之间相互的间距为为δ，当线圈输入一交变电流i时，便产生交变磁通量Φ金属板在此交变磁场中会产生感应电流i1，这种电流在金属体内是闭合的，所以称之为涡电流或涡流。涡流的大小与金属板的电阻率ρ、磁导率μ、厚度h，金属板与线圈的距离δ，激励电流角频率ω等参数有关。若改变其中某二参数，而固定其他参数不变，就可根据涡流的变化测量该参数。; 低频透射式涡流传感器的工作原理如右图所示，发射线圈ω1和接收线圈ω2分别置于被测金属板材料G的上、下方。由于低频磁场集肤效应小，渗透深，当低频(音频范围)电压e1加到线圈ω1的两端后，所产生磁力线的一部分透过金属板材料G,使线圈ω2产生感应电动势e2。但由于涡流消耗部分磁场能量，使感应电动势e2减少，当金属板材料G越厚时，损耗的能量越大，输出电动势e2越小。因此，e2的大小与G的厚度及材料的性质有关，试验表明，e2随材料厚度h的增加按负指数规律减少,如图所示，因此，若金属板材料的性质一定，则利用e2的变化即可测量其厚度。;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;三、电涡流传感器的测量电路;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;第三章 电感式传感器;应用1： 连续油管的椭圆度测量;应用2： 无损探伤;应用3： 测厚;t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)ws!pYmUjRg