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發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:555
由于電容式、電感式傳感器在原理上有相似之處,以電感式傳感器為例來介紹模擬式傳感器測量位移的原理。
電感式傳感器是基于電磁感應(yīng)原理,將被測非電量轉(zhuǎn)換為電感量變化的一種結(jié)構(gòu)型傳感器。按其轉(zhuǎn)換方式的不同,可分為自感型和互感型兩種,自感型電感傳感器又分為可變磁阻式和渦流式。互感型又稱為差動(dòng)變壓器式。
典型的可變磁阻式電感傳感器的結(jié)構(gòu)如圖1所示,主要由線圈、鐵心和活動(dòng)銜鐵所組成。在鐵心和活動(dòng)銜鐵之間保持一定的空氣隙發(fā)生變化,引起磁阻變化,從而使線圈的電感值發(fā)生變化
有關(guān),即
——總磁阻。
如果空氣隙 (2)
式中 L--鐵心導(dǎo)磁長度(m);
)。
由于鐵心的磁阻與空氣隙的磁阻相比是很小的,計(jì)算時(shí)鐵心的磁阻可以忽略不計(jì),故
(4)
式(4)表明,自感L與空氣隙成正比。當(dāng)
時(shí),L與
(5)
由式(5)得知,傳感器的靈敏度與空氣隙愈小,靈敏度愈高。由于S不是常數(shù),故會(huì)出現(xiàn)非線性誤差,同變極距型電容式傳感器類似。為了減小非線性誤差,通常規(guī)定傳感器應(yīng)在較小間隙的變化范圍內(nèi)工作。在實(shí)際應(yīng)用中,可取
時(shí),兩個(gè)線圈的間隙為
,改變空氣隙導(dǎo)磁截面積
呈線性關(guān)系。
圖2 可變磁阻差動(dòng)式傳感器 圖3 可變磁阻面積型電感傳感器
如圖3所示,在可變磁阻螺管線圈中插入一個(gè)活動(dòng)銜鐵,當(dāng)活動(dòng)銜鐵在線圈中運(yùn)動(dòng)時(shí),磁阻將變化,導(dǎo)致自感L的變化。這種傳感器結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,但是其靈敏度較低,適合于測量比較大的位移量。
由于電容式、電感式傳感器在原理上有相似之處,以電感式傳感器為例來介紹模擬式傳感器測量位移的原理。
電感式傳感器是基于電磁感應(yīng)原理,將被測非電量轉(zhuǎn)換為電感量變化的一種結(jié)構(gòu)型傳感器。按其轉(zhuǎn)換方式的不同,可分為自感型和互感型兩種,自感型電感傳感器又分為可變磁阻式和渦流式。互感型又稱為差動(dòng)變壓器式。
典型的可變磁阻式電感傳感器的結(jié)構(gòu)如圖1所示,主要由線圈、鐵心和活動(dòng)銜鐵所組成。在鐵心和活動(dòng)銜鐵之間保持一定的空氣隙發(fā)生變化,引起磁阻變化,從而使線圈的電感值發(fā)生變化
有關(guān),即
——總磁阻。
如果空氣隙 (2)
式中 L--鐵心導(dǎo)磁長度(m);
)。
由于鐵心的磁阻與空氣隙的磁阻相比是很小的,計(jì)算時(shí)鐵心的磁阻可以忽略不計(jì),故
(4)
式(4)表明,自感L與空氣隙成正比。當(dāng)
時(shí),L與
(5)
由式(5)得知,傳感器的靈敏度與空氣隙愈小,靈敏度愈高。由于S不是常數(shù),故會(huì)出現(xiàn)非線性誤差,同變極距型電容式傳感器類似。為了減小非線性誤差,通常規(guī)定傳感器應(yīng)在較小間隙的變化范圍內(nèi)工作。在實(shí)際應(yīng)用中,可取
時(shí),兩個(gè)線圈的間隙為
,改變空氣隙導(dǎo)磁截面積
呈線性關(guān)系。
圖2 可變磁阻差動(dòng)式傳感器 圖3 可變磁阻面積型電感傳感器
如圖3所示,在可變磁阻螺管線圈中插入一個(gè)活動(dòng)銜鐵,當(dāng)活動(dòng)銜鐵在線圈中運(yùn)動(dòng)時(shí),磁阻將變化,導(dǎo)致自感L的變化。這種傳感器結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,但是其靈敏度較低,適合于測量比較大的位移量。
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