电感式位移传感器学习.pptx

会计学电感式位移传感器实例电磁感应
利用线圈电感或互感的改变来实现非电量测量变磁阻式传感器通常气隙磁阻远大于铁芯和衔铁的磁阻，即4.1.2输出特性
L与δ之间是非线性关系，特性曲线如所示。分析：
当衔铁处于初始位置时，初始电感量为灵敏度为与为了减小非线性误差，实际测量中广泛采用差动变隙式电感传感器。4.1.3测量电路
交流电桥式、变压器式交流电桥以及谐振式等。
1.电感式传感器的等效电路

高Q值有ΔZ1+ΔZ2≈jω(ΔL1+ΔL2)，则电桥输出电压为3.变压器式交流电桥当传感器衔铁上移：如Z1=Z+ΔZ，Z2=Z－ΔZ，(a)非相敏整流电路；（b）相敏整流电路
调幅电路：特点：此电路灵敏度很高，但线性差，适用于线性度要求不高的场合。调频电路：传感器电感L的变化引起输出电压频率的变化。把传感器电感L和电容C接入一个振荡回路中，其振荡频率 。当L变化时，振荡频率随之变化，根据f的大小即可测出被测量的值。传感器电感L变化会引起输出电压相位变化.变磁阻式传感器的应用/差动变压器式传感器(a)、(b)变隙式差动变压器；
(c)、(d)螺线管式差动变压器；
(e)、(f)变面积式差动变压器变隙式差动变压器
1.工作原理2.输出特性
在忽略铁损（即涡流与磁滞损耗忽略不计）、漏感以及变压器次级开路（或负载阻抗足够大）的条件下,等效电路如下。图中r1a与L1a,r1b与L1b,r2a与L2a,r2b与L2b，分别为W1a,W1b,W2a,W2b绕阻的直流电阻与电感。当r1a<<ωL1a，r1b<<ωL1b时，不考虑铁芯与衔铁中的磁阻影响，变隙式差动变压器输出电压Uo的表达式，即变隙式差动变压器输出特性4.2.2螺线管式差动变压器
1.工作原理差动变压器等效电路差动变压器输出电压的特性曲线当活动衔铁向上移动时,由于磁阻的影响，W2a中磁通将大于W2b，使M1>M2，因而E2a增加，而E2b减小。反之，E2b增加，E2a减小。因为Uo=E2a-E2b，所以当E2a、E2b随着衔铁位移x变化时，Uo也必将随x而变化。
2.零点残余电压零点残余电压的波形主要由基波和高次谐波组成。
基波产生的主要原因是：传感器的两次级绕组的电气参数、几何尺寸不对称，导致它们产生的感应电势幅值不等、相位不同，因此不论怎样调整衔铁位置，两线圈中感应电势都不能完全抵消。
高次谐波（主要是三次谐波）产生原因：是磁性材料磁化曲线的非线性（磁饱和、磁滞）。减小零点残余电压方法：
1.尽可能保证传感器几何尺寸、线圈电气参数及磁路的对称。
2.选用合适的测量电路，如采用相敏整流电路。
3.采用补偿线路减小零点残余电动势。3.基本特性
当初级开路时根据电磁感应定律，次级绕组中感应电势的表达式分别为①活动衔铁处于中间位置时③活动衔铁向下移动时4.差动变压器式传感器测量电路
问题：
（1）差动变压器的输出是交流电压(用交流电压表测量，只能反映衔铁位移的大小，不能反映移动的方向);
（2）测量值中将包含零点残余电压。整流电路的输出电压为5.差动变压器式传感器的应用
可直接用于位移测量，也可以测量与位移有关的任何机械量，如振动、加速度、应变、张力等。