變阻抗式傳感器原理與應(yīng)用-在線瀏覽
2024-09-11 15:15本頁(yè)面
【正文】 LCLCf ????? ? ?L f 0 LCf ?2/1? 329 自感式傳感器 傳感電感變化將引起輸出電壓相位變化 圖 311調(diào)相電路 自感式傳感器 0202()2 2( )222/1 ( / )Larc tgRu u u R j LuRj L R R j LUUeLarc t gRL R LL R L???????????? ? ? ?????????330 331 332 333 自感式傳感器 傳感器結(jié)構(gòu)靈敏度 轉(zhuǎn)換電路靈敏度 0 ( Δ / ) /Δk L L x? )//( Δ0 LLuk c ?總靈敏度 00 /Δzck k k u x??氣隙型（ 傳感器結(jié)構(gòu)） 001k??變壓器電橋 （ 轉(zhuǎn)換電路） 0 2uZuZ??334 335 自感式傳感器 2222222220 22222()()()()()()2 ( )()2 ( )cZ R LLLZLRLZ L LZ R L Lu L LuR L LuLkRL????????????????????????336 337 338 339 340 第一項(xiàng)決定于傳感器的類型 第二項(xiàng)決定于轉(zhuǎn)換電路的形式 第三項(xiàng)決定于供電電壓的大小 22201 ( )( ) 2zLukRL?????傳感器靈敏度的單位為 mV/(μm 自感式傳感器 341 自感式傳感器 自感式傳感器應(yīng)用舉例（ 自感式壓力傳感器） 圖 312變隙式自感壓力傳感器結(jié)構(gòu)圖 ui P L ijL??? ? ? ? ? ? ? ? 自感式傳感器 圖 313變隙差動(dòng)式電感壓力傳感器 0 ( / 2 ) ( Δ /)u u Z Z??敏感元件： C形彈簧管 轉(zhuǎn)換元件：差動(dòng)變隙自 感傳感器 轉(zhuǎn)換電路：變壓器電橋 342 差動(dòng)變壓器 定義： 把被測(cè)的非電量變化轉(zhuǎn)換為線圈互感量變化的傳感器稱為互感式傳感器 。 次級(jí)繞組采用差動(dòng)形式連接 , 故稱差動(dòng)變壓器式傳感器 。 差動(dòng)變壓器 圖 314差動(dòng)變壓器式傳感器結(jié)構(gòu)圖 (e)、 (f) 變面積式差動(dòng)變壓器 (a)、 (b) 變隙式差動(dòng)變壓器 (c)、 (d) 螺線管式差動(dòng)變壓器 差動(dòng)變壓器 變隙式差動(dòng)變壓器 當(dāng)一次側(cè)線圈接入激勵(lì)電壓后，二次側(cè)線圈將產(chǎn)生感應(yīng)電壓 輸出互感變化時(shí)，輸出電壓將作相應(yīng)變化 圖 315變間隙 差動(dòng)變壓器式傳感器結(jié)構(gòu)圖 0222 ??? ba eeU?0222 ??? ba eeU ?1. 工作原理 差動(dòng)變壓器 銜鐵 C處于初始平衡位置 δa0 =δb0=δ0 MA=MB 當(dāng)被測(cè)體有位移時(shí)，與被測(cè)體相連的銜鐵的位置將發(fā)生相應(yīng)的變化， 使 δa≠ δb , MA≠M(fèi)B 差動(dòng)變壓器 兩個(gè)初級(jí)繞組的同名端順向串聯(lián)， 而兩個(gè)次級(jí)繞組的同名端則反向串聯(lián)。 銜鐵處于中間位置 0222212221 ????? UEEMMRR babamm ??銜鐵左移 銜鐵右移 0222212221 ????? UEEMMRR babamm ??0222212221 ????? UEEMMRR babamm ??差動(dòng)變壓器輸出電壓與活動(dòng)銜鐵位移 x的關(guān)系曲線，呈 V字形。 差動(dòng)變壓器 被測(cè)量的變化帶動(dòng)銜鐵產(chǎn)生位移，引起原副邊磁阻 變化 ,進(jìn)而原副邊磁鏈和互感系數(shù)的變化，最終使兩 個(gè)次級(jí)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)不同 ,差動(dòng)輸出電壓變化。1 2 12 2211()()M M UUrL?????(3) M1=M － M M2=M+ΔM 差動(dòng)變壓器 2 1 2 2abU E E E? ? ? ?與 、 反 向 。1 2 12 2211()()M M UUrL??????0 2 2 2 2( ) ( )a b a bZ r r j L L?? ? ? ?短路阻抗 差動(dòng)變壓器 ３ . 主要性能 差動(dòng)變壓器在單位電壓激勵(lì)下，鐵芯移動(dòng)一個(gè)單 位距離時(shí)的輸出電壓，以 V/mm/V表示。激勵(lì)電源頻率在 400HZ～ 10KHZ之間。 提高線圈品質(zhì)因數(shù) Q值，增大銜鐵直徑，選擇導(dǎo)磁 性能好，鐵損小以及渦流損耗小的導(dǎo)磁材料制作銜鐵 和導(dǎo)磁外殼等，可以增大磁通， 增大互感， 提高靈敏 度。 影響差動(dòng)變壓器線性度的因素 : 骨架形狀和尺寸的精確性 ， 線圈的排列 ， 鐵芯的尺寸和材 質(zhì) ， 激勵(lì)頻率和負(fù)載狀態(tài)等 。 差動(dòng)變壓器 零點(diǎn)殘余電壓 定義： 把差動(dòng)變壓器在零位移時(shí)的輸出電壓稱為零點(diǎn)殘余電壓。 （ 2） 鐵芯的 BH特性的非線性 ， 產(chǎn)生高次諧波不同 ， 不能互相抵消 。 鐵芯材料要均勻 ， 要經(jīng)過(guò)熱處理去除機(jī)械應(yīng)力和改善磁性 。 （ 3） 在電路上進(jìn)行補(bǔ)償 。 差動(dòng)變壓器 圖 322補(bǔ)償零點(diǎn)殘余電壓的電路 差動(dòng)變壓器 零點(diǎn)殘余電壓可用相敏整流器或差動(dòng)整流電路消除 。 差動(dòng)變壓器 能辨別移動(dòng)方向 消除零點(diǎn)殘余電壓 （ 1） 差動(dòng)整流電路 （ 2） 相敏檢波電路 （ 3） 直流差動(dòng)變壓器電路 5. 轉(zhuǎn)換電路 差動(dòng)變壓器 圖 323 差動(dòng)整流電路 差動(dòng)變壓器 整流原理 把差動(dòng)變壓器的兩個(gè)次級(jí)輸出電壓分別整流 , 然后將整流的電壓或電流的差值作為輸出。 （ 1） 全波電壓輸出 不論兩
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