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的工(gong)作原理(li)描述

BI8U-EM18WD-AP6X-H1141 裝置(zhi)簡(jian)介

電感式傳感器利用電磁感應原(yuan)理將被測非電量(liang)(liang)如位(wei)移(yi)、壓力、流(liu)量(liang)(liang)、 振動等轉換(huan)成線圈自感量(liang)(liang)L或互感量(liang)(liang)M的變化, 再(zai)由測量(liang)(liang)電路轉換(huan)為電壓或電流(liu)的變化量(liang)(liang)輸(shu)出。

電感式傳感器具有結構(gou)簡單, 工作(zuo)可靠(kao), 測量精度(du)高, 零點穩定, 輸出功(gong)率較大(da)等一系(xi)列優點, 其主要(yao)缺點是(shi)靈(ling)敏度(du)、線(xian)性度(du)和(he)測量范圍(wei)相互(hu)制約, 傳感器自(zi)身頻率響應(ying)低, 不適用于快速動(dong)態測量。

電感式(shi)傳(chuan)感器(qi)(qi)種(zhong)類很多(duo)，常(chang)見(jian)的(de)有(you)自感式(shi)傳(chuan)感器(qi)(qi)，互(hu)感式(shi)傳(chuan)感器(qi)(qi)和電渦(wo)流式(shi)傳(chuan)感器(qi)(qi)三種(zhong)。

的工作原(yuan)理

電(dian)感(gan)(gan)式(shi)(shi)(shi)(shi)傳感(gan)(gan)器的工作(zuo)原理是電(dian)磁(ci)感(gan)(gan)應。它是把(ba)被測量如位移(yi)等，轉(zhuan)換(huan)為電(dian)感(gan)(gan)量變化的一(yi)種(zhong)裝置。按照轉(zhuan)換(huan)方式(shi)(shi)(shi)(shi)的不同，可分為自感(gan)(gan)式(shi)(shi)(shi)(shi)（包括可變磁(ci)阻式(shi)(shi)(shi)(shi)與渦流式(shi)(shi)(shi)(shi)）和(he)互感(gan)(gan)式(shi)(shi)(shi)(shi)（差動變壓器式(shi)(shi)(shi)(shi)）兩(liang)種(zhong)。

變(bian)磁阻(zu)式傳感器

當(dang)一個線圈(quan)中電(dian)(dian)(dian)流i變(bian)(bian)化(hua)時，該電(dian)(dian)(dian)流產生的磁通Φ也隨之變(bian)(bian)化(hua)，因而在(zai)線圈(quan)本(ben)身(shen)產生感(gan)應電(dian)(dian)(dian)勢(shi)e，這種(zhong)(zhong)現象稱之為(wei)自感(gan)。產生的感(gan)應電(dian)(dian)(dian)勢(shi)稱為(wei)自感(gan)電(dian)(dian)(dian)勢(shi)。變(bian)(bian)磁阻(zu)(zu)式傳(chuan)感(gan)器的結(jie)構如圖1所示。它由線圈(quan)、鐵(tie)(tie)芯和(he)銜(xian)鐵(tie)(tie)三部(bu)分組成。鐵(tie)(tie)芯和(he)銜(xian)鐵(tie)(tie)由導磁材料(liao)如硅鋼片或坡莫合金制成，在(zai)鐵(tie)(tie)芯和(he)銜(xian)鐵(tie)(tie)之間有氣隙，氣隙厚度為(wei)δ，傳(chuan)感(gan)器的運動(dong)部(bu)分與銜(xian)鐵(tie)(tie)相連。當(dang)銜(xian)鐵(tie)(tie)移動(dong)時，氣隙厚度δ發生改變(bian)(bian)，引起磁路中磁阻(zu)(zu)變(bian)(bian)化(hua)，從而導致電(dian)(dian)(dian)感(gan)線圈(quan)的電(dian)(dian)(dian)感(gan)值變(bian)(bian)化(hua)，因此只要(yao)能(neng)測出這種(zhong)(zhong)電(dian)(dian)(dian)感(gan)量(liang)的變(bian)(bian)化(hua)，就(jiu)能(neng)確定(ding)銜(xian)鐵(tie)(tie)位移量(liang)的大(da)小和(he)方向。

特點：變磁阻式傳感器(qi)具(ju)有很高的(de)(de)(de)(de)靈敏度，這樣(yang)對待測信號的(de)(de)(de)(de)放大倍數要求低。但是受氣(qi)隙δ寬度的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，該(gai)類傳感器(qi)的(de)(de)(de)(de)測量范圍很小。

可變磁阻(zu)式傳(chuan)感(gan)器(qi)自(zi)感(gan)

自感L與(yu)氣(qi)(qi)隙δ成(cheng)反(fan)比(bi)，而與(yu)氣(qi)(qi)隙導磁截(jie)面(mian)積S0成(cheng)正比(bi)。

靈(ling)敏(min)度(du)S與氣隙長度(du)δ的平方成反比(bi)，δ愈(yu)小，靈(ling)敏(min)度(du)S愈(yu)高(gao)。為了減(jian)小非線性誤(wu)差，在實際應(ying)用(yong)中，一(yi)般(ban)取。這種傳感器(qi)適(shi)用(yong)于較(jiao)小位移的測量，一(yi)般(ban)約為0.001～1 mm。

差動變壓器式傳感器

互感型傳感器(qi)(qi)的(de)(de)工作原理(li)是利用電磁(ci)感應(ying)中(zhong)的(de)(de)互感現象，將(jiang)被測(ce)位移量轉換(huan)成線(xian)圈(quan)互感的(de)(de)變(bian)化(hua)。由(you)于(yu)常采用兩個次級(ji)線(xian)圈(quan)組成差動式，故又稱(cheng)差動變(bian)壓器(qi)(qi)式傳感器(qi)(qi)。

差動(dong)(dong)變(bian)壓(ya)器(qi)式(shi)傳感器(qi)輸出(chu)(chu)的電(dian)壓(ya)是交流(liu)(liu)量，如(ru)用(yong)交流(liu)(liu)電(dian)壓(ya)表指(zhi)示，則輸出(chu)(chu)值只能反(fan)應鐵芯位移(yi)的大小，而(er)不能反(fan)應移(yi)動(dong)(dong)的極性；同時，交流(liu)(liu)電(dian)壓(ya)輸出(chu)(chu)存在一定的零點殘(can)余電(dian)壓(ya)，使活動(dong)(dong)銜鐵位于中間(jian)位置時，輸出(chu)(chu)也不為零。因此，差動(dong)(dong)變(bian)壓(ya)器(qi)式(shi)傳感器(qi)的后接電(dian)路應采用(yong)既能反(fan)應鐵芯位移(yi)極性，又能補償零點殘(can)余電(dian)壓(ya)的差動(dong)(dong)直(zhi)流(liu)(liu)輸出(chu)(chu)電(dian)路。

把被測的非電量變(bian)化(hua)轉換(huan)為線圈互感(gan)(gan)變(bian)化(hua)的傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)稱為互感(gan)(gan)式(shi)(shi)(shi)(shi)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。這(zhe)種(zhong)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)是根據變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的基本原理(li)制成的，并且次級繞組用差動形式(shi)(shi)(shi)(shi)連接，故稱差動變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)式(shi)(shi)(shi)(shi)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。差動變(bian)壓(ya)(ya)(ya)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)結構形式(shi)(shi)(shi)(shi)較多，有(you)變(bian)隙(xi)式(shi)(shi)(shi)(shi)、變(bian)面積式(shi)(shi)(shi)(shi)和(he)螺線管(guan)式(shi)(shi)(shi)(shi)等。變(bian)隙(xi)式(shi)(shi)(shi)(shi)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的結構原理(li)如(ru)圖2所示。

圖2中r1a與(yu)L1a , r1b與(yu)L1b , r2a與(yu)L2a , r2b與(yu)L2b，分別為W1a , W1b , W2a, W2b繞阻的直流電阻與(yu)電感。

電(dian)渦流式(shi)傳感器

金屬導(dao)體(ti)(ti)(ti)置于變化著的磁(ci)場中(zhong)，導(dao)體(ti)(ti)(ti)內(nei)就會產生(sheng)感應電(dian)流，這種電(dian)流像水(shui)中(zhong)旋(xuan)渦一樣在(zai)導(dao)體(ti)(ti)(ti)轉圈，這種現象稱(cheng)為渦流效應。電(dian)渦流式(shi)傳感器(qi)結構示意圖(tu)如圖(tu)3所示。 根(gen)據法拉第定律，當傳感器(qi)線圈通以正弦交變電(dian)流I1時，線圈周圍(wei)空間必(bi)然產生(sheng)正弦交變磁(ci)場H1，使置于此(ci)磁(ci)場中(zhong)的金屬導(dao)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)感應電(dian)渦流I2，I2又產生(sheng)新的交變磁(ci)場H2。