傳感器與檢測(cè)技術(shù)52力敏傳感器(存儲(chǔ)版)
【正文】 ????????? ?21111111rrr llllllllllll??? ?????????若忽略高次項(xiàng)，則自感變化靈敏度為 ? ?rL lllLlLK???? ???????11? ?rllll?? ????????11線性度 lδ L ΔL1 ΔL2 L0 lδ0 ① 當(dāng)氣隙 lδ發(fā)生變化時(shí) ， 自感的變化與氣隙變化均呈非線性關(guān)系 ， 其非線性程度隨氣隙相對(duì)變化 Δlδ/lδ的增大而增加； ②氣隙減少 Δlδ所引起的自感變化 ΔL1與氣隙增加同樣Δlδ所引起的自感變化 ΔL2并不相等，即 ΔL1＞ ΔL2，其差值隨 Δlδ/lδ的增加而增大。其工作行程很小 ,若取 lδ＝ 2mm,則行程為 (—)mm；較大行程的位移測(cè)量 ,常利用螺管式自感傳感器 1 線圈 Ⅰ 自感特性； 2 線圈 Ⅱ 自感特性； 3 線圈 Ⅰ 與 Ⅱ 差動(dòng)自感特性； 4 特性曲線 差動(dòng)式自感傳感器的輸出特性 r x 螺旋管 鐵心 單線圈螺管型傳感器結(jié)構(gòu)圖 l （ 二 ） 螺管型自感傳感器 有單線圈和差動(dòng)式兩種結(jié)構(gòu)形式 。 為了提高靈敏度與線性度 ,常采用差動(dòng)螺管式自感傳感器 。工作時(shí)， Z1=Z+Δ Z和 Z2=ZΔ Z ZL R1 R2 Z2 Z1 L1 L2 RS1 RS2 交流電橋原理圖 USC E 2121RRZZ ?ZRZZZZEULLSC ?????2其輸出電壓幅值 LjRLjREZZEUSSSC ??????????22當(dāng) ZL→∞ 時(shí) ? ? ? ?ELRLELRRLUSSSSC 222222222 ????????????? ?2)( 22 LRRZ S ????輸出阻抗 ?????????????? ???????????? ??????????????SSSSSC RRLLQjLLRREU111112 22SRLQ ?? 為自感線圈的品質(zhì)因數(shù)。雙臂工作時(shí)，設(shè)Z1=Z–ΔZ， Z2=Z+ΔZ，相當(dāng)于差動(dòng)式自感傳感器的銜鐵向一側(cè)移動(dòng)，則 ZZEUSC??2同理反方向移動(dòng)時(shí) ZZEU SC ??? 2可見 ， 銜鐵向不同方向移動(dòng)時(shí) ， 產(chǎn)生的輸出電壓 Usc大小相等 、 方向相反 ， 即相位互差 180186。4銜鐵 1 2 4 3 1 2 3 (a)氣隙型 (b)螺管型 其基本元件有銜鐵、初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和線圈框架等。其中 x表示銜鐵偏離中心位置的距離。 如圖是擴(kuò)大了的零點(diǎn)殘余電壓的輸出特性 。 由于磁滯損耗和鐵磁飽和的影響 ， 使得激勵(lì)電流與磁通波形不一致產(chǎn)生了非正弦 (主要是三次諧波 )磁通 ， 從而在次級(jí)繞組感應(yīng)出非正弦電勢(shì) 。 e2 +x x 2 1 0 相敏檢波后的輸出特性 3． 采用補(bǔ)償線路 ① 由于兩個(gè)次級(jí)線圈感應(yīng)電壓相位不同 ， 并聯(lián)電容可改變其一的相位 ， 也可將電容 C改為電阻 ， 如圖 (a)。 （ 三 ） 測(cè)量電路 差動(dòng)變壓器的輸出電壓為交流 ， 它與銜鐵位移成正比 。 全波整流電路和波形圖 ～ e1 R R c a b h g f d e USC 銜鐵在 零位以下 eab t t t eab t t t eab t ecd t USC t ecd USC USC ecd 銜鐵在 零位以上 銜鐵在 零位 (b) (a) 在 f點(diǎn)為 “ ＋ ” ，則電流路徑是fgdche (參看圖 a)。當(dāng)鐵芯下移時(shí) ， e和 er 相位相反 。 三 、 電渦流式傳感器 當(dāng)導(dǎo)體置于交變磁場(chǎng)或在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 導(dǎo)體上引起感生電流 ie， 此電流在導(dǎo)體內(nèi)閉合 ， 稱為渦流 。 此線圈可以粘貼于框架上 ， 或在框架上開一條槽溝 ， 將導(dǎo)線繞在槽內(nèi) 。 。 目前高頻反射式電渦流傳感器應(yīng)用廣泛 。 穩(wěn)壓電源 振蕩器 檢波器 濾波器 (b) (a) ～ 220V 加速度 a方向 a 輸出 1 2 1 1 彈性支承 2 差動(dòng)變壓器 2. 微壓力變送器 將差動(dòng)變壓器和彈性敏感元件 （ 膜片 、 膜盒和彈簧管等 ）相結(jié)合 ， 可以組成各種形式的壓力傳感器 。 若鐵芯上移 ，e≠ 0， 設(shè) e和 er同相位 ， 由于 ere， 故 er正半周時(shí) D D2仍導(dǎo)通 ，但 D1回路內(nèi)總電勢(shì)為 er＋ e， 而 D2回路內(nèi)總電勢(shì)為 er－ e， 故回路電流 i1＞ i2輸出電壓 UCD=R0（ i1–i2） 0。 同理可分析另一
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