電感式傳感器ppt課件-展示頁(yè)
2025-01-24 05:07本頁(yè)面
【正文】 于是銜鐵也發(fā)生移動(dòng)， 從而使氣隙發(fā)生變化， 流過(guò)線圈的電流也發(fā)生相應(yīng)的變化，電流表 A的指示值就反映了被測(cè)壓力的大小。當(dāng)負(fù)截阻抗為無(wú)窮大時(shí) , 橋路輸出電壓 2 2 11 2 1 222Z U Z ZUUUZ Z Z Z? ??? ?? ? ??? 當(dāng)傳感器的銜鐵處于中間位置 , 即 Z1= Z2=Z =0, 電橋平衡。 ΔL——單線圈電感的變化量 。 差動(dòng)螺管式自感傳感器 測(cè)量范圍 1 ~ 200mm 線性度 % ~ 1% 分辨率 自感式傳感器的等效電路 實(shí)際傳感器中，線圈不可能是純電感，它包括線圈的 銅損電阻 RC ；鐵芯的 渦流損耗電阻 Re ；由于線圈和測(cè)量設(shè)備電纜的接入，存在線圈 固有電容和電纜的分布電容 ，用集中參數(shù) C表示。 螺管型 自感傳感器的靈敏度比截而型的更低，但示值范圍大，線性也較好，得到廣泛應(yīng)用。 三種類型比較 ： 氣隙型 自感傳感器靈敏度高，它的主要缺點(diǎn)是非線性嚴(yán)重，為了限制線性誤差，示值范圍只能較?。凰淖杂尚谐绦?，因?yàn)殂曡F在運(yùn)動(dòng)方向上受鐵心限制，制造裝配困難。 Δδ工作范圍內(nèi)要比單個(gè)自感傳感器的小得多。當(dāng)銜鐵 3移動(dòng)時(shí)，一個(gè)線圈的電感量增加，另一個(gè)線圈的電感量減少，形成差動(dòng)形式。這種結(jié)構(gòu)除了可以改善線性、提高靈敏度外，對(duì)溫度變化、電源頻率變化等的影響也可以進(jìn)行補(bǔ)償，從而減少了外界影響造成的誤差。 自感式傳感器 自感式傳感器的工作原理 IN ΦL ?總磁阻 線圈匝數(shù) MRINΦ ?兩式聯(lián)立得 : MRNL 2?δ 線圈 鐵芯 銜鐵 Δδ 圖 41 變磁阻式傳感器 I為線圈中所通交流電的有效值。 ④能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸、記錄、顯示和控制。 輸出信號(hào)強(qiáng) ， 電壓靈敏度可達(dá)數(shù)百 mV/mm 。 種類： 根據(jù)轉(zhuǎn)換原理，分自感式、互感式、電渦 流式三種； 根據(jù)結(jié)構(gòu)型式，分氣隙型、面積型和螺管 型。電感式傳感器 電磁感應(yīng) 被測(cè)非電量 自感系數(shù) L 互感系數(shù) M 測(cè)量電路 U、 I、 f 自感式傳感器 互感式傳感器 電渦流式傳感器 定義： 是一種利用線圈自感和互感的變化實(shí)現(xiàn)非 電量電測(cè)的裝臵。 感測(cè)量： 位移、振動(dòng)、壓力、應(yīng)變、流量、比重 等。 優(yōu)點(diǎn) ： ① 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 、 可靠 ， 測(cè)量力小 ② 分辨力高 機(jī)械位移 ， 甚至更?。唤俏灰? 。 ③ 重復(fù)性好，線性度優(yōu)良 在幾十 μm到數(shù)百 mm的位移范圍內(nèi)，輸出特性的線性度較好，且比較穩(wěn)定。 不足 ： 存在交流零位信號(hào)，不宜高頻動(dòng)態(tài)測(cè)量。 ?RRR FM ??222111ALALRF ?? ??AR02??? ??RR F ?????? 2202 ANRNL ???空氣導(dǎo)磁率 磁導(dǎo)率 導(dǎo)磁率 而 其中 如果 A保持不變，則 L為 δ的單值函數(shù)，構(gòu)成 變氣隙式 自感傳感器 若保持 δ不變，使 A隨被測(cè)量（如位移）變化，則構(gòu)成 變截面式 自感傳感器， 圖 41 變磁阻式傳感器 δ 線圈 鐵芯 銜鐵 Δδ 圖 42 變截面式傳感器 線圈 鐵芯 銜鐵 銜鐵移動(dòng)方向 δ δ， A L L= f (A) L= f (δ) 圖 43 電感傳感器特性 00220 ?? ANL ?銜鐵下移 ???? ????0,? ? 0000011 2222????? ANANLLL ???????? ? ?????? ???? 1222 00002????? AN????????00L0000111??????? ????????????LL 變氣隙式自感傳感器的輸出特性 L????Lδ 銜鐵 Δδ 忽略高次項(xiàng)： 001??????LL. . . . . .3020001 ??????? ???????? ????????????LL時(shí)，當(dāng) 10?????銜鐵上移 ???? ???? 0,???????00L.. ... .LL ????????? ?????????? ?????3020002??????時(shí)，當(dāng) 10?????忽略高次項(xiàng)： 002??????LL? ? 000002 22222 ????? ANANLLL ??????? 差動(dòng)式自感傳感器 在實(shí)際使用中，常采用兩個(gè)相同的傳感線圈共用一個(gè)銜鐵 ，構(gòu)成差動(dòng)式自感傳感器，兩個(gè)線圈的 電氣參數(shù)和幾何尺寸 要求完全相同。 差動(dòng)氣隙式電感傳感器由兩個(gè) 相同的電感線圈 Ⅰ 、 Ⅱ 和 磁路 組成 , 測(cè)量時(shí) , 銜鐵通過(guò)導(dǎo)桿與被測(cè)位移量相連 , 當(dāng)被測(cè)體上下移動(dòng)時(shí) , 導(dǎo)桿帶動(dòng)銜鐵也以相同的位移上下移動(dòng) , 使兩個(gè)磁回路中 磁阻 發(fā)生大小相等 , 方向相反的變化 , 導(dǎo)致一個(gè)線圈的電感量增加 , 另一個(gè)線圈的電感量減小 , 圖 44是變氣隙型、變面積型及螺管型三種類型的差動(dòng)式自感傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖 44 差動(dòng)式自感傳感器 1線圈 2鐵芯 3銜鐵 4導(dǎo)桿 （ a） 變氣隙型 4
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