電感式傳感器(2)(已修改)
2025-04-03 03:50 本頁面
【正文】 概述 ? 電感式傳感器是一種機電轉換裝置， 特別是在自動控制設備中廣泛應用。 ?電感式傳感器利用電磁感應定律將被測 非電量（如位移、壓力、流量、振動） 轉換為電感或互感的變化。 ? 按傳感器結構可分為： 自感式、互感式、電渦流式。 第 4章 電感式傳感器 （變磁阻） ? 結構 :由線圈、鐵芯、銜鐵三部分組成。 鐵芯和銜鐵之間有氣隙，氣隙厚度為 δ 。 傳感器運動部分與銜鐵相連，銜鐵移動時 δ 發(fā) 生變化，引起磁路的磁阻 Rm變化，使電芯線圈 的電感值 L變化； ? 只要改變氣隙厚度或氣隙截面積就可以改變電感。 一、工作原理 IN ΦL ?總磁阻 線圈匝數(shù) MRINΦ ?兩式聯(lián)立得 : MRNL 2?δ 線圈 鐵芯 銜鐵 Δδ 圖 41 變磁阻式傳感器 I 為線圈中所通交流電的有效值。 磁路 電路 磁通 Φ 電流 i 磁動勢 F 電動勢 e 磁阻 Rm 電阻 R 磁壓降 Hl 電壓降 u 磁導 Λm 電導 G 歐姆定律 Φ=F /Rm 歐姆定律 i=u/R 基氏第一定律 ΣΦ=0 基氏第一定律 Σi=0 基氏第二定律 ΣF=ΣHl=ΣΦRm 基氏第二定律 Σe=Σu=ΣiR ??? 2202 ANRNL ???空氣導磁率 磁導率 導磁率 H/m 而 其中 如果 A保持不變，則 L為 δ的單值函數(shù)，構成 變氣隙式 自感傳感器 若保持 δ不變，使 A隨被測量（如位移）變化，則構成 變截面式 自感傳感器 ， ?RRR FM ???RR F ???222111ALALRF ?? ?? AR02??? ?δ， A L L= f (A) L= f (δ) 圖 43 電感傳感器特性 00220 ?? ANL ?銜鐵下移 ???????? ????????????0000111???????LL二、變氣隙式自感傳感器的輸出特性 δ 線圈 鐵芯 銜鐵 Δδ ?????? ?? 0,? ? 0000011 2222??????? ANANLLL ?????? ? ???????????????????????00000 1222 02LAN忽略高次項： 001???? ??LL00 1/?????? LLK時，當 1 0?????. . . . . . )1(200001 ??????? ???????? ????????????LL銜鐵上移 時，當 10?????忽略高次項： 002???? ??LL???? ???? 0,? ? ??????????????????? 00222000002 22 LANANLLL. . . . . . )1(2010002 ????????? ?????????? ???????????LL00 1/?????? LLK三、差動式自感傳感器 在實際使用中，常采用兩個相同的傳感線圈 共用一個銜鐵， 構成差動式自感傳感器，兩個線圈的 電氣參數(shù)和幾何尺寸 要求完全相同。這種結構除了可以改善線性、提高靈敏度外，對溫度變化、電源頻率變化等的影響也可以進行補償，從而減少了外界影響造成的誤差。 圖 44是變氣隙型、變面積型及螺管型三種類型的差動式自感傳感器的結構示意圖。當銜鐵 3移動時，一個線圈的電感量增加，另一個線圈的電感量減少，形成差動形式。 圖 44 差動
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