《變磁阻式傳感器》ppt課件(文件)
【正文】 輸出電壓 uo表達式相同。第 3章 變磁阻式傳感器第 3章 變磁阻式傳感器圖 二次 線 圈反串 電路一般采用 反串電路 和 橋路 兩種反串電路是直接把兩個二次線圈反向串接（如圖 ）。設(shè) R1＝ R2，則輸出電壓第 3章 變磁阻式傳感器(338)216。不同：差動變壓器多了一個初級線圈。 在初級串入一高阻值降壓電阻 R，或同時串入熱敏電阻 RT進行補償。⑴ 位移與尺寸測量⑵ 壓力測量⑶ 力和力矩測量⑷ 振動測量四 .電感式傳感器的應(yīng)用第 3章 變磁阻式傳感器微壓力傳感器第 3章 變磁阻式傳感器圖 測量時，將懸臂梁底座及差動變壓器的線圈骨架固定，而將銜鐵的 A端與被測振動體相連， 此時傳感器作為加速度測量中的慣性元件，它的位移與被測加速度成正比，使加速度測量轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰频臏y量。特點：結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、頻響范圍寬、不受油污等介質(zhì)的影響，并能進行 非接觸 測量，適用范圍廣，它一問世就受到各國的重視。集膚效應(yīng)與激勵源頻率 f、工件的電導(dǎo)率 s、磁導(dǎo)率等有關(guān)。導(dǎo)體表面的裂紋、或者用來檢測與材料磁導(dǎo)率有關(guān)的材料型號、表面硬度等參數(shù)。由于電流的存在，線圈周圍就產(chǎn)生一個交變磁場 H1。第 3章 變磁阻式傳感器圖 設(shè)線圈的電阻為 R1，電感為 L1，阻抗為 Z1=R1+jωL1 ；短路環(huán)的電阻為 R2，電感為 L2；線圈與短路環(huán)之間的互感系數(shù)為 M。由此可求得線圈受金屬導(dǎo)體渦流影響后的等效阻抗為(339)216。 但在一定范圍內(nèi)，可以將這些函數(shù)近似地用一線性函數(shù)來表示，于是在該范圍內(nèi)通過測量 Z、 L或 Q的變化就可以線性地獲得位移的變化。??1. 調(diào)頻式電路 第 3章 變磁阻式傳感器傳感器線圈接入 LC振蕩回路，當傳感器與被測導(dǎo)體距離 x改變時，在渦流影響下，傳感器的電感變化，將導(dǎo)致振蕩頻率的變化，該變化的頻率是距離 x的函數(shù)，即 f=L(x), 2. 調(diào)幅式電路石英晶體振蕩器起恒流源的作用，給諧振回路提供一個頻率（ f0） 穩(wěn)定的激勵電流 io， LC回路輸出電壓 ? 第 3章 變磁阻式傳感器當金屬導(dǎo)體遠離或去掉時， LC并聯(lián)諧振回路諧振頻率即為石英振蕩頻率 fo， 回路呈現(xiàn)的阻抗最大， 檢波后， 交流電橋也是常用的測量電路。電渦流式傳感器的主要用途之一是可用來測量金屬件的靜態(tài)或動態(tài)位移，最大量程達數(shù)百毫米，分辨率為 %。 液位 監(jiān) 控系 統(tǒng)216。 測 金屬板厚度示意 圖第 3章 變磁阻式傳感器? 除前已介紹的低頻透射式電渦流傳感器外，高頻反射式電渦流傳感器也可用于厚度測量。第 3章 變磁阻式傳感器216。測量不同厚度的板材時，可通過調(diào)節(jié)距離 D來改變板厚設(shè)定值，并使偏差指示為零。第 3章 變磁阻式傳感器無損探傷原理裂紋檢測，缺陷造成渦流變化。位移傳感器主要應(yīng)用在自動化裝備生產(chǎn)線對模擬量的智能控制?；疖囕啓z測油管檢測模擬量傳感器模擬量傳感器第 3章 變磁阻式傳感器差動變壓器 測量電路模擬量傳感器模擬量傳感器第 3章 變磁阻式傳感器差動變壓器位移傳感器模擬量傳感器模擬量傳感器第 3章 變磁阻式傳感器該 位移傳感器 是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件，接通電源后，在開關(guān)的感應(yīng)面將產(chǎn)生一個交變磁場，當金屬物體接 近此感應(yīng)面時，金屬中則產(chǎn)生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器輸出幅度線性衰減，然后根據(jù)衰減量的變化來完成無 接觸檢測物體的目的。216。工作時，兩個傳感器分別測得 x和 x2。圖 。如圖所示，通過浮子 3與杠桿帶動渦流板 1上下位移，由電渦流式傳感器 2發(fā)出信號控制電動泵的開啟而使液位保持一定。凡是可轉(zhuǎn)換為位移量的參數(shù)，都可用電渦流式傳感器測量，如機器轉(zhuǎn)軸的軸向竄動、金屬材料的熱膨脹系數(shù)、鋼水液位、紗線張力、流體壓力等。第 3章 變磁阻式傳感器三 .電渦流式傳感器的應(yīng)用 因此，輸出電壓也隨 x而變化。Z為 LC回路的阻抗。 調(diào)幅式電路兩種。由式 (339)～ (341)可知，線圈 金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的阻抗、電感和品質(zhì)因數(shù)都是該系統(tǒng)互感系數(shù)平方的函數(shù)。M隨它們之間的距離 x減小而增大。為分析方便， 我們將被測導(dǎo)體上形成的電渦流等效為一個短路環(huán)中的電流。這些 參數(shù)變化與導(dǎo)體的幾何形狀、電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、線圈的幾何參數(shù)、電流的頻率以及線圈到被測導(dǎo)體間的距離有關(guān)。 電渦 流式 傳 感器的基本原理一 .工作原理第 3章 變磁阻式傳感器216。 如被測導(dǎo)體置于該交變磁場范圍之內(nèi)時，被測導(dǎo)體就產(chǎn)生電渦流 i2。 第 3章 變磁阻式傳感器位移、振動、厚度、轉(zhuǎn)速、溫度、硬度等參數(shù)，以及用于無損探傷領(lǐng)域。差動變壓器式加速度傳感器原理圖 圖 設(shè)溫度變化 Δｔ (℃ )，初級線圈銅阻 R增加 ΔR，銅線電阻溫度系數(shù)為 +％ /℃ ，由此引起的次級輸出電壓的相對變化為自感式傳感器的誤差分析均適用于差動變壓器。 為 此 應(yīng) 提高初 級線 圈的品 質(zhì) 因數(shù)。 可 見橋 路的靈敏度 為 前面的 ，但其 優(yōu) 點 是利用 Rw可 進 行 調(diào) 零，不再需要另外配置 調(diào) 零 電 路。當 Δx0時： u0與 uy’為同頻反相。 根據(jù)變壓器的工作原理，考慮到 O、 M分別為變壓器 T us的幅值要遠大于輸入信號 u2的幅值，以便有效控制四個二極管的導(dǎo)通狀態(tài)，且 us和差動變壓器式傳感器激磁電壓 u1由同一振蕩器供電， (2)然后將整流的電壓或電流的差值作為輸出。(1) ω繼續(xù)增加超過某一數(shù)值時 (該值視鐵心材料而異 )，由于導(dǎo)線趨膚效應(yīng)和鐵損等影響而使靈敏度下降 (見圖 )?？傻?Π形差動變壓器的靈敏度表達式第 3章 變磁阻式傳感器(335)216。U過大，易造成發(fā)熱而影響穩(wěn)定性，還可能出現(xiàn)磁飽和，216。靈敏度隨電源電壓 U和變壓比 W2： W1的增大而提高，隨初始氣隙增大而降低。① 輸出特性曲線如圖 。 Π型差動變壓器的 輸出特性 為式中 于是，在負載開路情況下，輸出電壓及其有效值分別為(330)第 3章
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