電感式傳感器ppt課件(完整版)
【正文】 變壓器的等效電路 LP RS2 LS1 M1 M2 LS2 RS1 RP ～ ～ ～ iU?0U?差動(dòng)變壓器工作在理想情況下（ 忽略渦流損耗、磁滯損耗和分布電容等影響 ）時(shí)的等效電路： M M2—— 初級(jí)繞組與兩個(gè)次級(jí)繞組間的互感； LP、 RP—— 初級(jí)繞組的電感和有效電阻； LS LS2—— 兩個(gè)次級(jí)繞組的電感； RS RS2—— 兩個(gè)次級(jí)繞組的有效電阻； 當(dāng) 銜鐵移向次級(jí)繞組 LS1一邊 ，互感 M1增大， M2減小，因而次級(jí)繞組 LS1內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大于次級(jí)繞組 LS2內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這時(shí)差動(dòng)變壓器輸出電動(dòng)勢(shì)不為零。 影響差動(dòng)變壓器的輸出特性的因數(shù) 溫度變化的影響 周圍環(huán)境溫度的變化 ， 引起線圈及導(dǎo)磁體磁導(dǎo)率的變化 ， 從而使線圈磁場(chǎng)發(fā)生變化產(chǎn)生溫度漂移 。 其次 ， 應(yīng)選高磁導(dǎo)率 、 低矯頑力 、 低剩磁感應(yīng)的導(dǎo)磁材料 。 反之 ， 如 e點(diǎn)為 “ – ” ， f點(diǎn)為 “ ＋ ” ，則電流路徑是 fbcdae。 i4 u1 u2 R + RL R D3 D2 D1 D4 R R T1 T2 i3 + 0U ?1? 2U?正半周時(shí) LRRui?? 14L3 RRui?? 2因?yàn)槭菑闹行某轭^，所以 u1= u２ ，故 i３ = i４ 。 由此可見 ， 該電路能判別鐵芯移動(dòng)的方向 。 電渦流式傳感器 電渦流式傳感器的基本原理 渦流式傳感器的變換原理是利用金屬導(dǎo)體在交流磁場(chǎng)中的 電渦流效應(yīng) 。這樣線圈與被測(cè)導(dǎo)體便可等效為兩個(gè)相互耦合的線圈。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) 。 但由于渦流消耗部分磁場(chǎng)能量 ， 使感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) u2減少 ， 當(dāng)金屬板越厚時(shí) ，損耗的能量越大 ， 輸出電動(dòng)勢(shì) u2越小 。 阻抗 Z的轉(zhuǎn)換電路一般用 電橋 ， 電感 L的轉(zhuǎn)換電路一般用 諧振電路 ，又可以分為調(diào)幅法和調(diào)頻法兩種。兩傳感器的輸出電壓之和為 2Uo，數(shù)值不變。 該信號(hào)由檢波器檢出電壓幅值的變化量，然后經(jīng)整形電路輸出頻率為fn的脈沖信號(hào)。 ? 特點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量，抗污染能力很強(qiáng)。 ΔU。圖中 L1 、 L2是兩個(gè) 差動(dòng) 傳感器線圈 ，它們與電容 C1 、 C2的并聯(lián)阻抗 Z1 、 Z2作為電橋的兩個(gè)橋臂 . U0 圖 422 交流電橋測(cè)量電路 L1 振蕩器 R1 R2 C2 ~ C1 L2 檢波 放大 111 C//LZ ?222 C//LZ ?2. 調(diào)幅式電路 圖 423 調(diào)幅式測(cè)量電路原理框圖 晶體振蕩器 L C 輸出 放大 檢波 濾波 R 渦流傳感器線圈與電容并聯(lián)組成 LC并聯(lián)諧振回路，由恒流源石英晶體振蕩器供電。 線圈 L2 的感應(yīng)電壓與被測(cè)厚度的增大按負(fù)冪指數(shù)的規(guī)律減小，即 heu???2式中 δ—— 被測(cè)金屬板的厚度； h—— 貫穿深度。 1 2 3 4 5 6 1 線圈 2 框架 3 襯套 4 支架 5 電纜 6 插頭 ie d M ～ Φe Φｉ 電渦流傳感器原理圖 傳感器線圈由高頻信號(hào)激勵(lì)，使它產(chǎn)生一個(gè)高頻交變磁場(chǎng) φi，當(dāng)被測(cè)導(dǎo)體靠近線圈時(shí)，在磁場(chǎng)作用范圍的導(dǎo)體表層，產(chǎn)生了與此磁場(chǎng)相交鏈的電渦流 ie，而此電渦流又將產(chǎn)生一交變磁場(chǎng) φe阻礙外磁場(chǎng)的變化。 圖 419 電渦流傳感器等效電路 M R L1 L R1 1U?1I?I?根據(jù)基爾霍夫定律，可列出下面的方程： ....UIMjILjIR 11 ??? ??0. 11. 11. ???? ILjIRIMj ??111 LjRIMjI..????? ?? ?? ? ? ? ????????????????????????????????121212212121221212111221111LLRMLjRLRMRU LRLjRMLjRU LjRMjMjLjRUI....?????????????傳感器線圈的等效阻抗為： ? ? ? ? ??????????????????? 121212212121221 LLRMLjRLRMRIUZ ..?????線圈的等效電阻和電感為： ? ? 1212122RLRMRReq ????? ? ? 1212122LLRMLLeq ?????當(dāng)被測(cè)導(dǎo)體的某些參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，可引起渦流式傳感器線圈的阻抗 Z、電感 L和品質(zhì)因數(shù) Q發(fā)生變化，通過測(cè)量 Z、 L或 Q就可求出被測(cè)量參數(shù)的變化。渦流的大小與金屬板的電阻率 ρ、磁導(dǎo)率 μ、厚度h、金屬板與線圈的距離 δ、激勵(lì)電流角頻率 ω等參數(shù)有關(guān) 。差動(dòng)變壓器的輸出經(jīng)過相敏檢波以后，特性曲線由圖 417的（ a）變成（ b）， 殘存電壓自動(dòng)消失 。 D2 i4 u1 u2 R + RL R D3 D1 D4 R R T1 T2 i3 + 0U ?1? 2U?e1 e2 + + D2 負(fù)半周時(shí) L121 RReui???L112 RReui???故 i１ ＞ i２， 流經(jīng) RL的電流為 i０ = i１ － i２ ＞０ i1 u1 u2 + R RL R
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