傳感器與測控電路設(shè)計(jì)說明書(編輯修改稿)
2025-08-17 17:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 溫度變化、電源頻率變化等影響，也可以進(jìn)行補(bǔ)償，從而減少了外界影響造成的誤差。 三、設(shè)計(jì)總體方案擬定傳感器的總體設(shè)計(jì)圖1為螺管型電感式傳感器的結(jié)構(gòu)圖。螺管型電感傳感器的銜鐵隨被測對(duì)象移動(dòng)，線圈磁力線路徑上的磁阻發(fā)生變化，線圈電感量也因此而變化。線圈電感量的大小與銜鐵插入線圈的深度有關(guān)。如下圖（三）所示，設(shè)計(jì)一個(gè)電感式（螺管型）傳感器，主要要達(dá)到的技術(shù)規(guī)格為: 測量范圍177。20ｍｍ。%。直線性177。3%；輸出訊號(hào)：177。１０Ｖ。傳感器工作環(huán)境溫度20℃～+70℃ ,相對(duì)濕度5％RH～90RH％。傳感器供電電源為DC15V,lrx2ra12圖三 螺管型電感傳感器1線圈 2銜鐵外形尺寸φ38200。此傳感器的工作原理：它由一只螺管線圈和一根圓柱形鐵芯組成. 當(dāng)鐵芯在線圈中移動(dòng)時(shí),使螺管線圈電感值發(fā)生變化,當(dāng)用恒流源激勵(lì)時(shí),則線圈的輸出電壓與鐵芯的位移量有關(guān).測控電路的總體設(shè)計(jì)通過對(duì)傳感器的輸出量進(jìn)行低通和高通濾波后，去除干擾信號(hào)，取得頻率在10Hz—500Hz的工作要求頻率的電量值，即為相對(duì)應(yīng)的v值，再通過積分電路， ，圖（四）對(duì)Ui進(jìn)行積分，得到相應(yīng)位移對(duì)應(yīng)的電壓量，再輸入到采樣保持電路中。四、傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算輪廓設(shè)計(jì)做成細(xì)長形，其外徑一般應(yīng)選用φ38以便于裝卡在標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)架上使用。導(dǎo)向及回轉(zhuǎn)支承選擇選用片簧式片簧式：片簧導(dǎo)軌消除了間隙，基本沒有摩擦（只存在分子摩擦）。因此，重復(fù)性誤差，回程誤差，靈敏閾都很小，精度很高 。缺點(diǎn)測力變化大，徑向受力敏感，行程?。ㄊ芷勺冃畏秶拗疲?。由于要裝片簧，傳感器體積大。片簧熱處理質(zhì)量要好，裝配要求高，不能卡住。由于以上所列情況，一般只用于高精度、靜態(tài)、小量程的傳感器中。熱平衡計(jì)算在設(shè)計(jì)高精度傳感器時(shí)，由于外界溫度變化而引起的溫漂以及由于線圈溫升引起的零漂，都應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，為此，應(yīng)考慮熱平衡計(jì)算。傳感器產(chǎn)生溫漂和零漂的實(shí)質(zhì)是，當(dāng)溫度變化時(shí)，由于有關(guān)零件的線膨脹系數(shù)不同，將使線圈和磁芯產(chǎn)生附加的相對(duì)位移。因此，要通過計(jì)算，選擇合理的材料，使各部分的伸長率接近相等，從而使磁芯和線圈間的相對(duì)位移達(dá)到最小。如圖331所示，傳感器裝夾在支架上工作。當(dāng)溫度變化時(shí)，外殼部分和鐵心套筒部分的伸長，應(yīng)與磁芯的部分、磁芯軸、測桿的部分的伸長相等，即式中～各零件的線膨脹系數(shù)。 另外，設(shè)計(jì)支架時(shí)也要考慮立柱高度的伸長應(yīng)與尺寸傳遞機(jī)構(gòu)伸長的總和相等，即式中～各零件的線膨脹系數(shù)。 考慮到磁芯軸必須用絕磁材料，線膨脹系數(shù)與其它零件的相差較大，不易達(dá)到,為此，可以合理地選用裝置中某些構(gòu)件的材料，使。1. 設(shè)線圈窗口面積為，導(dǎo)線直徑為，則線圈匝數(shù)為(366)式中——窗口充填系數(shù)。值與繞制工藝有關(guān)，一般取為～。電感值與窗口面積和導(dǎo)線直徑的關(guān)系為（367）式中
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