《自动检测技术 第3版 教学课件 ppt 作者 马西秦 第4章 电感传感器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动检测技术 第3版 教学课件 ppt 作者 马西秦 第4章 电感传感器（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 电感式传感器,电感式传感器的基本原理是将被测量的变化转换成线圈电感量（自感或互感）的变化，再经过转换电路变成电信号输出。,第一节 自感式电感传感器,1.变间隙型： 2.变面积型 3.螺线管型 4.差动型,线圈电感算式： N -线圈匝数。 Rm - 磁路总磁阻。,一、自感式电感传感器的工作原理 （一）变间隙型电容传感器,磁路总磁阻：,故：,考虑铁磁材料的磁阻相对很小，则：,特点：灵敏、线性差、装配难,（二）变面积型电容传感器,仍有：,两种传感器的特性曲线,特点：灵敏稍差、线性较好、量程大。,（三）螺线管型电感式传感器,线圈,衔铁,总长,线圈半径,插入长度,衔铁半径,特点：灵敏稍差、线性好
2、、量程大、易批量生产。,（四）差动式电感传感器,结构：两个线圈几何尺寸完全相同 铁心安装完全对称。 特点：提高灵敏度、改善线性度、对温度变化、易于补偿电源频率变化影响。,二、自感式电感传感器的测量电路 -交流电桥 （一）电阻平衡臂电桥,考虑：,输出对称电桥，单臂测量时：,双臂差动测量时：,（二）变压器式电桥,+Z,-Z,当衔铁上移，使 Z1=Z+Z，Z2=Z-Z时，,* 一种带有相敏整流的交流电桥,电压表读数大小反映衔铁的位移；电压表极性反映移动方向。,衔铁在中间位置时,无论正负半周，C、D两点等电位，电桥平衡，输出UCD=0V。,当衔铁上移，D点将比C点电位高，认为电压表正偏。,当衔铁上移，
3、负半周D也比C点电位高，电压表仍正偏。：,结论：无论正负半周，只要衔铁上移，电压表头就正转。 位移越多，指针偏转越大。 同理：无论正负半周，只要衔铁下移，电压表头就反转。 位移越多，指针偏转越大。,（三）紧耦合电感臂电桥,该电路理论分析略。,第二节 差动变压器,一、工作原理,当铁心位于正中，,当铁心左移，E2增大,当铁心右移，E2减小,因两个副边反向串联,E2的计算：,差动变压器的输出特性曲线：,差动变压器运行中存在的问题： 零点残余电动势 由于差动变压器无法做到两个副边的感应电动势完全对称，所以即使没有位移输入，电路也会输出一定的电动势E0。,减小零点残余电动势的方法： 1.从制造工艺上减小
4、残余电动势。 2.选择利于消除残余电动势的测量电路。 3.采用补偿电路,调整元件参数,消除残余电动势。,减小残余电动势的 补偿电路,二、差动变压器的测量电路,（一）差动相敏检波电路,当铁心位于正中时，电路对称，输出交流，平均为0。,（二）差动整流电路,e-e,三、电感式传感器的应用,（一）位移测量,电感测微仪的 轴向测试头,（二）力和压力测量,（三）振动和加速度测量,（四）液位测量,衔铁,差动 变压器,弹簧,壳体,第三节 电涡流式传感器,利用涡流效应原理制造的传感器。,二、高频反射式电涡流传感器,三、低频透射式电涡流传感器,四、测量电路,（一）电桥电路,两个差动涡流线圈,（二）谐振法测量电路,并联谐振的谐振频率：,并联谐振时的阻抗最大：,线圈电感的变化，会引起（1）振荡电路阻抗变化； （2）谐振频率变化。 因此，测量这两种的任一种都可以测出电感量的变化。,（1）调幅式测量电路,（L Z变化 输出变化）,（2）调频式测量电路,（L 振荡频率变化）,传感器,分布 电容,五、电涡流式传感器的应用,（三）测量转速,被测 零件,涡流 传感器,被测 零件,涡流 传感器,设测出脉冲频率为f（Hz），被测零件齿数为N，则轴的转速为：,（转/分）,（四）测量厚度,（五）测量温度,（六）其他测量,接近开关、计数、尺寸检测等。,
