第三章 電感式傳感器

1、第三章 電感式傳感器）（互感）（自感）、位移、流量、振動）IUMLx(種類 自感式、 互感式和電渦流式三種傳感器。 定義 利用電磁感應(yīng)原理將被測非電量如位移、壓力、流量、 振動等轉(zhuǎn)換成線圈自感量L或互感量M的變化, 再由測量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出, 這種裝置稱為電感式傳感器。電感式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單, 工作可靠, 測量精度高, 零點(diǎn)穩(wěn)定, 輸出功率較大等一系列優(yōu)點(diǎn)。 其主要缺點(diǎn)是靈敏度、線性度和測量范圍相互制約, 傳感器自身頻率響應(yīng)低, 不適用于快速動態(tài)測量。這種傳感器能實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳輸、記錄、顯示和控制, 在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中被廣泛采用。第一節(jié) 工作原理 一、自感式傳感器工作原

2、理1線圈自感2/mLNR線圈匝數(shù)磁路總磁阻對于變隙式傳感器, 因?yàn)闅庀逗苄? 所以可以認(rèn)為氣隙中的磁場是均勻的。若忽略磁路磁損, 則磁路總磁阻為02imiiLRSS 式中: 各段導(dǎo)磁體 的長度; i各段導(dǎo)磁體的導(dǎo)磁率; Si鐵芯材料的截面積; 氣隙的厚度 0空氣的導(dǎo)磁率; S空氣隙的截面積;iL3312111122001112222,imiiii ilLLRsSSSSlSlS總磁阻分別為氣隙的磁導(dǎo)率、氣隙厚度和截面積。分別為鐵心的磁導(dǎo)率、長度和截面積。分別為銜鐵的磁導(dǎo)率、長度和截面積。202/iiiLLNSS可得鐵心的結(jié)構(gòu)和材料確定后，上式分母第一項(xiàng)為常數(shù)，此時(shí)，自感是氣隙厚度和氣隙截面積的函

3、數(shù)。自感傳感器分為三種類型：變間隙式、變面積式和螺管式。 （螺管式電感傳感器建立在磁路磁阻隨著銜鐵插入深度不同而變化的基礎(chǔ)上）LRxnimi1 二、互感式傳感器（差動變壓器式傳感器）工作原理二、互感式傳感器（差動變壓器式傳感器）工作原理 把被測的非電量變化轉(zhuǎn)換為線圈互感量變化的傳感器稱為互感式傳感器。這種傳感器是根據(jù)變壓器的基本原理制成的, 并且次級繞組都用差動形式連接, 故稱差動變壓器式傳感器。 差動變壓器結(jié)構(gòu)形式較多, 有變隙式、 變面積式和螺線管式等, 但其工作原理基本一樣。非電量測量中, 應(yīng)用最多的是螺線管式差動變壓器, 它可以測量1100mm范圍內(nèi)的機(jī)械位移, 并具有測量精度高, 靈敏度高, 結(jié)構(gòu)簡單, 性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。 原理原理 傳感器工作時(shí)，被測量的變化將使磁心產(chǎn)生位移，引起磁鏈和互感系數(shù)的變化，最終使輸