【正文】 線圈與金屬板的距離 線圈激勵角頻率 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 14 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 15 案例：無損探傷 原理 裂紋檢測，缺陷造成渦流變化。 ★ 電容傳感器的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單 、 靈敏度高 、 動態(tài)響應(yīng)好等 ★ 影響測量精度的主要因素：電路寄生電容 、 電纜電容和溫度 、 濕度等外界干擾 。 適用于精確度和穩(wěn)定度要求特別高的場合 。 壓電式傳感器動態(tài)特性好 、 體積小 、 重量輕 ， 常用來測量動態(tài)力 、 壓力 ， 特別是測量振動加速度的慣性拾振器大多采用壓電式傳感器 。電容傳感器初始時bl=b2=b=20mm， al=a2=a=10mm，極距 d=2mm，極間介質(zhì)為空氣，測量電路中 ui=3sinωt，且 u=ui。 因此 ， 不宜利用壓電式傳感器測量靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)信號 ， 而適宜做動態(tài)測量 。 在垂直于此軸的平面上壓電效應(yīng)最強 。 x b ??bxC ?其電容量 ??bdxdCK ??靈敏度 =常數(shù) (420) 輸入與輸出成線性關(guān)系 (421) 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 21 + + + 角位移型 r θ (a) 平面線位移型 (c) 圓柱體線位移型 (b) 角位移型 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 22 角位移型 + + + 2222 rrA ???? ??覆蓋面積 (422) + + + r θ 所以 ， 電容量 ???22rC ?靈敏度 ??? 22rddCK ??=常數(shù) (423) (424) 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 23 面積變化型線性度好 ， 但靈敏度低 ， 故適用于較大位移的測量 。 傳感器本身是互感系數(shù)可變的變壓器 。 線圈 鐵芯 銜鐵 分 變氣隙式 、 變面積式 、 螺旋管式 三類 見圖 44 線圈 自感量 L為： mRNL 2? 線圈匝數(shù) 磁路總磁阻 (414) 第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 3 由于 δ很小 ， 可認(rèn)為氣隙磁場是均勻的 ， 若忽略磁路的鐵損 ， 則總磁阻為 線圈 鐵芯 銜鐵 線圈 自感量 L為： mRNL 2? 線圈匝數(shù) 磁路總磁阻 (414) 002AAlRm ??? ??鐵芯導(dǎo)磁長度 鐵芯磁導(dǎo)率 鐵芯截面積 空氣磁導(dǎo)率 氣隙長度 氣隙截面積 (415) 亨 /米 70 104 ??? ??第四章 常用傳感器原理及應(yīng)用 4 這種傳感器適用于較小位移的測量 ， 測量范圍約在 ~1mm左右 。 最大的△ δ應(yīng)小于極板間距 δ的 1/5～ 1/10。 二 、 壓電材料及其特性 常用的壓電材料大致有三類： 壓電單晶 、 壓電陶瓷和 新型壓電材料 。 如聚偏氟乙烯 （ PVF2)、 聚氟乙烯 （ PVF)等 。m時，讀數(shù)儀表的指示值變化多少格 (ε0= 1012F/m)? **2 用結(jié)構(gòu)參數(shù)為長 L=100mm，寬b=20mm，間隙 δ=2mm的線位移電容傳感器，測量位移量 Δx=177。m的變化，試求： 1)電容變化量是多少 ? 2)若測量電路靈敏度 S1=100 mV/pF，光線示波器靈敏度 S2=5格 /mV，則在記錄紙上的指示值是多少格 ?