傳感器與測控電路設(shè)計說明書-在線瀏覽
2024-08-31 17:09本頁面
【正文】 xH（ ）INl 差動螺旋管式自感 傳感器 (a)結(jié)構(gòu)示意圖 (b)磁場分布曲線x(l)(a)(b)綜上所述，螺管式自感傳感器的特點： ①結(jié)構(gòu)簡單，制造裝配容易； ②由于空氣間隙大，磁路的磁阻高，因此靈敏度低，但線性范圍大； ③由于磁路大部分為空氣，易受外部磁場干擾； ④由于磁阻高，為了達(dá)到某一自感量，需要的線圈匝數(shù)多，因而線圈分布電容大； ⑤要求線圈框架尺寸和形狀必須穩(wěn)定，否則影響其線性和穩(wěn)定性。目前多采用螺管型差動變壓器。初級線圈作為差動變壓器激勵用，相當(dāng)于變壓器的原邊，而次級線圈由結(jié)構(gòu)尺寸和參數(shù)相同的兩個線圈反相串接而成，相當(dāng)于變壓器的副邊。4123(b) 螺管型 在理想情況下(忽略線圈寄生電容及銜鐵損耗)，差動變壓器的等效電路如下圖。在次級線圈中感應(yīng)出電壓e21和e22，其值分別為N2為次級線圈匝數(shù)。、變面積型及螺管型三種類型的差動式電感傳感器。 差動式結(jié)構(gòu)除了可以改善線性、提高靈敏度外，對溫度變化、電源頻率變化等影響，也可以進行補償，從而減少了外界影響造成的誤差。螺管型電感傳感器的銜鐵隨被測對象移動，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。如下圖（三）所示，設(shè)計一個電感式（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。%。3%；輸出訊號：177。傳感器工作環(huán)境溫度20℃～+70℃ ,相對濕度5％RH～90RH％。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)鐵芯在線圈中移動時,使螺管線圈電感值發(fā)生變化,當(dāng)用恒流源激勵時,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)計通過對傳感器的輸出量進行低通和高通濾波后，去除干擾信號，取得頻率在10Hz—500Hz的工作要求頻率的電量值，即為相對應(yīng)的v值，再通過積分電路， ，圖（四）對Ui進行積分，得到相應(yīng)位移對應(yīng)的電壓量，再輸入到采樣保持電路中。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）。缺點測力變化大，徑向受力敏感，行程?。ㄊ芷勺冃畏秶拗疲?。片簧熱處理質(zhì)量要好，裝配要求高，不能卡住。熱平衡計算在設(shè)計高精度傳感器時，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)考慮熱平衡計算。因此，要通過計算，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位移達(dá)到最小。當(dāng)溫度變化時，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)。 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。值與繞制工藝有關(guān)，一般取為～。
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