电感式传感器分类和应用

电感式传感器的基本原理及应用

电感式传感器的基本原理及应用1. 什么是电感式传感器？电感式传感器是一种基于电感量的感应原理来测量、监测和控制各种物理量的装置。

它利用传感元件的电感变化来检测物理量的变化，并将其转换为相应的电信号进行处理。

2. 电感式传感器的工作原理电感式传感器的工作原理基于电感量与磁场强度的关系。

当电感式传感器受到外部物理量的影响时，会产生与其变化相关的磁场，进而导致传感元件的电感值发生改变。

这种电感变化可以通过电路系统进行测量和转换。

3. 电感式传感器的应用领域电感式传感器在各个领域得到了广泛的应用，下面列举了其中一些典型的应用领域：•工业自动化：电感式传感器可以用于测量和控制工业自动化过程中的位移、压力、温度和流量等参数。

它们具有快速响应、高精度和可靠性的优势，广泛应用于机器人、流程控制和物料搬运等领域。

•汽车工业：电感式传感器在汽车制造和汽车电子控制系统中起着重要的作用。

它们可以用于检测发动机转速、刹车液位、轮胎气压等参数，帮助提高车辆性能和驾驶安全。

•医疗设备：电感式传感器在医疗设备领域有着广泛的应用。

例如，在心脏监护仪和血糖仪等设备中可以用于测量心率和血糖浓度等参数，帮助医生准确诊断和治疗疾病。

•环境监测：电感式传感器可以用于环境污染监测、气象预测和地震预警等领域。

它们可以测量大气压力、温湿度、地磁场等参数，为环境保护和自然灾害防范提供重要的数据支持。

•消费电子：电感式传感器在消费电子产品中也有广泛的应用。

例如，在智能手机和智能手表中，电感式传感器可以用于测量加速度、方向和距离等参数，提供更智能、更便捷的用户体验。

4. 电感式传感器的优势和局限性电感式传感器具有如下优势：•灵敏度高：电感式传感器可以实现对微小变化的测量和控制，具有很高的灵敏度。

•高精度：电感式传感器的测量精度较高，可以满足许多应用的要求。

•快速响应：电感式传感器具有快速响应的能力，能够及时捕捉到物理量的变化。

•不受环境影响：电感式传感器在大部分环境条件下都能正常工作，不受温湿度和气压等环境因素的影响。

《电感式传感器》课件

电感式传感器的应用领域
介绍电感式传感器在工业、农业、医疗等领域的广泛应用。
电感式传感器的优缺点分析
分析电感式传感器的优点、缺点以及与其他类型传感器的比较。
电感式传感器的应用案例
1

电感式传感器在工业领域的应用
案例
电感式传感器在农业领域的应用案例
2
讲述一个实际案例，介绍电感式传感器在工业生产中的应用。
介绍电感式传感器按照不同的特征进行的分类。
电感式传感器的结构与工作原理
电感式传感器的结构
详细解释电感式传感器的内部结构和组成。
电感式传感器的工作原理
阐述电感式传感器是如何通过测量磁场来实现检测和转换的。
电感式传感器的特点
列举电感式传感器相对于其他传感器的优势和特点。
电感式传感器的应用及优缺点
《电感式传感器》PPT课件
为您带来《电感式传感器》的PPT课件，本课件将全面介绍电感式传感器的概述、结构与工作原理、应用及优缺点、应用案例、未来发展趋势等内容。
概述
传感器的定义
介绍传感器的定义以及在技术领域中的关键作用。
电感式传感器的作用
说明电感式传感器在各个行业中的重要作用。
电感式传感器的分类
以一个具体的场景，说明电感式传感器在农业领域中的应用价值。
电感式传感器的未来发展趋势
1 电感式传感器的现状和发展趋势
描述电感式传感器目前的研究状况以及未来的发展趋势。
2 展望电感式传感器的发展前景
展望电感式传感器在未来的应用领域和发展前景。
总结
电感式传感器的重要性
总结电感式传感器在各个领域中的重要作用。
发展趋势展望
回顾并展望电感式传感器的未来发展趋势。

电感式传感器的典型应用

固定
3）型号说明
A BC D E RS—93□□□□- □□□- □□ - □□□ -□□ RS：厂标 A：93□□□□ 螺纹壳体探头代号选择 B：□□□ 无螺纹长选择公制螺纹探头最小无螺纹长2mm 0 2 最大无螺纹长
250mm 2 5 0 加长递增量1mm 0 1
英制螺纹探头最小无螺纹长0.1inches 0 1 最大无螺纹长
2）技术指标 I. 频响范围：0.5Hz～200Hz(-3dB) II. 灵敏度：8mV/μm±5%、 5mV/μm±5%、
4mV/μm±5% (或根据用户要求调整) III. 量程：±1mm（±2mm、±3mm 等） IV. 线性度：<2% V. 最大输出电压：8V（单峰） VI. 使用温度范围，-30℃~-80℃ VII. 工作方向：H 水平型 V 垂直型 VIII. 工作电源：±12VDC Ⅸ.安装方式：在Φ56的圆周角上用2个M5螺钉
1.2.1 RS9300低频振动速度传感器
其外形如右图，它是利用磁电感应原理把振动信号变换成电信号。主要由磁路系统、惯性质量、弹簧阻尼等部分组成。在传感器壳体中刚性地固定着磁铁，惯性质量（线圈组件）用弹簧元件悬挂于壳体上。
工作时，将传感器安装在机器上，在机器振动时，线圈与磁铁相对运动、切割磁力线，产生感应电压，该信号正比于被测物体的振动速度值，对该信号进行积分放大处理即可得到位移信号。
1）特点：
I. 传感器有很低的使用频率，可以适用于低转速的转动机器。
II. 相对于其它类型的振动传感器而言，RS9300传感器有较低的输出阻抗，较好的信噪比。它同一般通用交流电压表或示波器配合就能工作。对输出插头和传输电缆也无特殊要求，使用方便。
III. 传感器设计中取消了有摩擦的活动元件，因此使用寿命相对很长。传感器有一定抗横向振动能力（不大于10g）。

电感式传感器应用场景

电感式传感器应用场景以电感式传感器应用场景为题，本文将介绍电感式传感器的工作原理、主要应用领域以及未来发展趋势。

一、电感式传感器的工作原理电感式传感器是利用电感的变化来检测物理量的传感器。

它由感应线圈和铁芯组成。

当感应线圈中通过交变电流时，会在铁芯中产生交变磁场，进而引起感应线圈中的电感值发生变化。

通过测量感应线圈中的电感值的变化，可以判断被测量的物理量的变化情况。

二、电感式传感器的主要应用领域1. 位移测量：电感式传感器可以通过测量电感值的变化来实现位移测量，广泛应用于机械加工、自动化控制等领域。

例如，在汽车制造过程中，可以利用电感式传感器来测量发动机的运动轨迹，从而实现精确的运动控制。

2. 压力测量：电感式传感器可以通过测量被测物体所受压力引起的变形来实现压力测量，常用于工业生产中的液位、气体压力等的测量。

例如，在石油化工行业中，可以利用电感式传感器来测量管道中的液位，以确保生产过程的安全和稳定。

3. 温度测量：电感式传感器可以通过测量被测物体温度引起的热膨胀变化来实现温度测量，被广泛应用于工业生产中的温度控制领域。

例如，在电力行业中，可以利用电感式传感器来测量变压器的温度，以避免过热引发事故。

4. 流量测量：电感式传感器可以通过测量流体流动引起的涡旋产生的电感值变化来实现流量测量，常用于工业生产中的流体控制领域。

例如，在化工行业中，可以利用电感式传感器来测量管道中的流体流量，从而实现精确的流量控制。

三、电感式传感器的未来发展趋势随着科技的不断进步，电感式传感器在各个领域的应用也在不断拓展。

未来，电感式传感器有以下几个发展趋势：1. 进一步提高精度：随着技术的发展，电感式传感器的测量精度将进一步提高，可以实现更加精确的测量。

这将在工业自动化、医疗诊断等领域发挥重要作用。

2. 增加多功能性：未来的电感式传感器将具备更多的功能，可以同时测量多个物理量，并实现多种复杂的控制。

这将提高传感器的应用灵活性和效率。

电感式传感器的定义和分类

电感式传感器的定义
电感式传感器——利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量、振动等转换成线圈自感系数L或互感系数M的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化量的输出。

电感式传感器的分类
（1）变磁阻式传感器——自感式
（2）差动变压器式传感器——互感式
（3）电涡流式传感器——电涡流式
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电感式传感器及其应用全文

电感式传感器及其应用3.1自感式传感器3.2差动变压器式电感式传感器 3.3电涡流式电感传感器3.4电感式传感器的应用电感传感器（Inductance sensor）利用电磁感应原理将被测非电量转换成线圈自感量或互感量的变化，进而由测量电路转换为电压或电流的变化量。

电感式传感器种类很多，主要有自感式、互感式和电涡流式三种。

可用来测量位移、压力、流量、振动等非电量信号主要特点有：◆结构简单、工作可靠；◆灵敏度高，能分辨0.01μm的位移变化；◆测量精度高、零点稳定、输出功率较大；◆可实现信息的远距离传输、记录、显示和控制，在工业自动控制系统中被广泛采用；主要缺点有：◆灵敏度、线性度和测量范围相互制约；◆传感器自身频率响应低，不适用于快速动态测量。

3.1自感式传感器3.1.1传感器线圈的电气参数分析3.1.2自感式传感器3.1.3自感式传感器的误差3.1.1一.传感器线圈的电气参数分析如图，其为一种简单的自感式传感器，当衔铁随被测量变化而上、下移动时，其与铁心间的气隙发生变化，磁路磁阻随之变化，从而引起线圈电感量的变化，然后通过测量电路转换成与位移成比例的电量，实现了非量到电量的变换。

可见，这种传感器实质上是一个具有可变气隙的铁心线圈。

1 l0 2类似于上述自感式传感器，变磁阻式传感通常都具有铁心线圈或空心线圈(后者可视作前者特例)。

电路参数及其影响：1.线圈电感L由磁路基本知识可知，匝数为W的线圈电感为式中——磁路总磁阻(31)-m R mR W L /2=当线圈具有闭合磁路时－导磁体总磁阻当线圈磁路具有小气隙时式中——气隙总磁阻(32)-(33)-δR δR W L /2=F R F R W L /2=等效磁导率:即将线圈等效成一封闭铁心线圈，其磁路等效磁导率为μe ，磁通截面积为S，磁路长度为l式中——真空磁导率，＝4π×10-7(H/ｍ)2.铜损电阻取决于导线材料及线圈的几何尺寸3.涡流损耗电阻由频率为ｆ的交变电流激励产生的交变磁场，会在线圈铁心中造成涡流及磁滞损耗。

传感器分类及常见传感器的应用

机电一体化技术常用传感器及其原理班级：机械设计制造及其自动化姓名：学号：一、传感器的分类传感器有许多分类方法，但常用的分类方法有两种，一种是按被测物理量来分；另一种是按传感器的工作原理来分。

按被测物理量划分的传感器，常见的有：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等。

按工作原理可划分为：1．电学式传感器电学式传感器是非电量电测技术中应用范围较广的一种传感器，常用的有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器及电涡流式传感器等。

电阻式传感器是利用变阻器将被测非电量转换为电阻信号的原理制成。

电阻式传感器一般有电位器式、触点变阻式、电阻应变片式及压阻式传感器等。

电阻式传感器主要用于位移、压力、力、应变、力矩、气流流速、液位和液体流量等参数的测量。

电容式传感器是利用改变电容的几何尺寸或改变介质的性质和含量，从而使电容量发生变化的原理制成。

主要用于压力、位移、液位、厚度、水分含量等参数的测量。

电感式传感器是利用改变磁路几何尺寸、磁体位置来改变电感或互感的电感量或压磁效应原理制成的。

主要用于位移、压力、力、振动、加速度等参数的测量。

磁电式传感器是利用电磁感应原理，把被测非电量转换成电量制成。

主要用于流量、转速和位移等参数的测量。

电涡流式传感器是利用金屑在磁场中运动切割磁力线，在金属内形成涡流的原理制成。

主要用于位移及厚度等参数的测量。

2．磁学式传感器磁学式传感器是利用铁磁物质的一些物理效应而制成的，主要用于位移、转矩等参数的测量。

3．光电式传感器光电式传感器在非电量电测及自动控制技术中占有重要的地位。

它是利用光电器件的光电效应和光学原理制成的，主要用于光强、光通量、位移、浓度等参数的测量。

4．电势型传感器电势型传感器是利用热电效应、光电效应、霍尔效应等原理制成，主要用于温度、磁通、电流、速度、光强、热辐射等参数的测量。

5．电荷传感器电荷传感器是利用压电效应原理制成的，主要用于力及加速度的测量。

电感式传感器的原理和应用

电感式传感器的原理和应用1. 电感式传感器的基本原理电感式传感器是一种利用电感变化来检测和测量物理量的传感器。

其基本原理是根据电感元件的特性，利用被测量物理量引起的电感值的变化来实现测量。

1.1 电感的定义电感是指电流在变化时所产生的电动势和电流的比值。

电感式传感器利用电感的变化来实现测量。

1.2 电感式传感器的工作原理电感式传感器一般由电感元件和测量电路组成。

当被测量物理量引起电感元件的感应电流时，感应电流的变化会导致电感元件的电感值发生变化。

测量电路通过测量电感值的变化来实现对被测量物理量的检测和测量。

2. 电感式传感器的应用领域电感式传感器在很多领域有着广泛的应用，以下是一些常见的应用领域。

2.1 汽车行业•发动机转速测量：利用电感式传感器测量发动机中的转子速度，帮助车辆控制系统实现精确控制。

•车速测量：通过测量车辆车轮旋转的电感变化来计算车辆的速度。

2.2 工业自动化•位置测量：利用电感式传感器测量物体的位置，可广泛应用于机械设备的控制和检测系统。

•压力测量：通过测量受压物体的形变引起的电感变化来实现压力的测量。

2.3 环境监测•温度测量：电感式传感器可由温度引起的电感变化来实现温度的测量，可以应用于温度传感器的制造。

•液位测量：利用电感式传感器测量液体的电感值变化来实现液位的测量。

2.4 医疗领域•心率监测：利用电感式传感器测量心脏的电感变化，可以实现对心率的监测。

•血氧测量：通过测量血液的电感变化来实现血氧的测量。

3. 电感式传感器的优势和不足3.1 优势•精确度高：电感式传感器具有较高的测量精度，能够满足很多精密测量的需求。

•响应快：电感变化可以快速地传递给测量电路，使得电感式传感器的响应速度比较快。

3.2 不足•非线性特性：电感式传感器的响应特性较为复杂，不同的物理量对电感的影响不尽相同。

•受环境影响较大：电感式传感器易受周围磁场、电磁干扰等环境因素的影响，需要进行屏蔽和抗干扰措施。

电感式传感器的工作基础

2l0 l1 l2 Rm 1S1 2 S2 0 S0
式（2-5-3）
通常气隙磁阻远大于铁芯和衔铁的磁阻 , 则 2l0 Rm 式（2-5-4） u0 S 0
则有:
N 2 N 2 0 S 0 L Rm 2l0
式（2-5-5）
上式表明, 当线圈匝数为常数时, 电感L仅仅是磁路中磁阻Rm的函数, 只要改变l0或S0均可导致电感变化, 因此自感式传感器又可分为变气隙长度式传感器(变l0)和变气隙面积式传感器(变S0) 。使用最广泛是变气隙长度式电感传感器。 1、变气隙长度式自感式传感器（闭磁路式）图2-5-1所示为变l0式的结构示意图。设初始气隙长度为l0，初始电感量为L0，衔铁位移引起的气隙变化量为Δl0，则由式（2-5-5）可知L与l0为非线性关系，特性曲线如图2-5-2所示。图2-5-2
L1
Ro

3 L2 2
U s
Ro
U o
1 —铁芯； 2 —线圈； 3 —衔铁
1
图2-5-3 差动变气隙长度式电感传感器
2、变气隙面积式自感式传感器（闭磁路式） l0 线圈衔铁移动方向
变截面式传感器具有良好的线性度、自由行程大、示值范围宽，但灵敏度较低，通常用来测量比较大的位移量。
连接, 故称差动变压器式传感器。
结构形式：
差动变压器结构有变隙式、变面积式和螺线管式等,
应用最多的是螺线管式差动变压器, 它可以测量1～100mm范围内的机械位移。
1、螺管式差动变压器
图2-5-9
螺管式差动变压器结构及等效电路图
当一次线圈接入激励电源之后，二次线圈就将产生感应电动势，当两者间的互感量变化时，感应电动势也相应变化。

电感式传感器知识点总结

电感式传感器知识点总结一、工作原理电感式传感器的工作原理基于电感的变化。

当一个金属线圈（或线圈系列）受到外部磁场作用时，其自感系数会发生变化，从而导致线圈中感应出感应电动势。

通过测量感应电动势的大小，即可实现对外部磁场的检测。

当测量目标物体靠近线圈时，会影响线圈中的磁感应强度，从而改变线圈的自感系数，进而产生感应电动势的变化，通过测量这个变化来确定物体的位置、距离等信息。

二、结构和类型电感式传感器的结构一般由金属线圈、信号处理电路和外壳组成。

根据用途和传感原理的不同，电感式传感器可以分为许多不同的类型，如接近开关、接近传感器、非接触位移传感器、金属检测传感器等。

其中，接近开关主要用于检测金属物体的接近与开关动作；接近传感器主要用于检测金属物体的接近与开关量输出；非接触位移传感器主要用于测量目标物体的位移、距离、速度等信息；金属检测传感器主要用于检测金属物体的存在。

三、应用领域电感式传感器广泛应用于工业自动化领域，如生产线上对零部件的检测、位置的控制等；汽车电子领域，如车辆的空调压力传感、发动机转速测量等；航空航天领域，如飞机的起落架位置控制、发动机工作状态监测等；医疗器械领域，如心脏起搏器的位置监测、血压计的测量等。

四、优缺点电感式传感器具有许多优点，如结构简单、耐高温、寿命长、不受污染等，但也存在一些缺点，如受外部磁场影响、线圈寿命受限、精度受限等。

因此在实际应用中需要根据具体情况选择适合的传感器类型。

电感式传感器作为一种重要的传感器类型，在工业控制和自动化领域具有重要的应用价值。

随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展，电感式传感器将会得到更广泛的应用，并且在性能和精度上得到进一步提高。

第5章电感式传感器原理及其应用

自感式传感器结构图
5.2.2自感式传感器的工作原理自感式传感器的工作原理自感式传感器是把被测量变化转换成自感L的变化的变化，自感式传感器是把被测量变化转换成自感的变化，通过一定的转换电路转换成电压或电流输出。通过一定的转换电路转换成电压或电流输出。传感器在使用时，其运动部分与动铁心（衔铁）传感器在使用时，其运动部分与动铁心（衔铁）相当动铁芯移动时，连，当动铁芯移动时，铁芯与衔铁间的气隙厚度 δ 发生改变，引起磁路磁阻变化，发生改变，引起磁路磁阻变化，导致线圈电感值发生改变，只要测量电感量的变化，生改变，只要测量电感量的变化，就能确定动铁芯的位移量的大小和方向。的位移量的大小和方向。
1.差动式自感传感器的结构差动式自感传感器的结构
(a)变气隙式；变气隙式；变气隙式
（b）变面积式；）变面积式；差动式自感传感器
（c）螺管式）
三种形式的差动式自感传感器以变气隙厚度式电感传感器的应用最广。感传感器的应用最广。
变气隙式差动式自感传感器结构剖面图
2.差动式自感传感器的特点差动式自感传感器的特点自感系数特性曲线如图所示。自感系数特性曲线如图所示。
（4）调相电路）调相电路的基本原理是，调相电路的基本原理是，传感器电感的变化将引起的变化。输出电压相位 ϕ 的变化。
第5章电感式传感器原理及其应用章
5.1概述概述 5.2 自感式传感器 5.3差动变压器式传感器差动变压器式传感器 5.4电涡流式传感器电涡流式传感器
5.1概述概述
1.电感式传感器的定义电感式传感器的定义利用电磁感应原理将被测非电量转换成线圈的变化，自感系数 L 或互感系数 M 的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出，量电路转换为电压或电流的变化量输出，这种装置称为电感式传感器。种装置称为电感式传感器。

04电感式传感器

三、电感式传感器的应用
2.力和压力测量
图2-41是差动变压器式力传感器。当力作用于传感器时，弹性元件产生变形，从而导致衔铁相对线圈移动。线圈电感的变化通过测最电路转换为输出电压，其大小反映了受力的大小。
三、电感式传感器的应用
2.力和压力测量
差动变压器与膜片、膜盒和弹簧管等相结合，可以组成压力传感器。图2-42是微压力传感器结构示意图。在无压力作用时，膜盒在初始状态，与膜盒连接的衔铁位于差动变压器线圈的中心。当压力输入膜盒后，膜盒的自由端产生位移并带动衔铁移动，差动变压器产生一正比于压力的输出电压
二、差动变压器式传感器
1.工作原理
零点残余电动势的存在，使得传感器的输出特性在零点附近不灵敏，给测量带来误差，此值的大小是衡量差动变压器性能好坏的重要指标
二、差动变压器式传感器
1.工作原理
为了减小零点残余电动势可采取以下方法： ①尽可能保证传感器几何尺寸、线圈电气参数和磁路的对称。磁性材料要经过处理，消除内部的残余应力，使其性能均匀稳定。 ②选用合适的测量电路，如采用相敏整流电路，既可判别衔铁移动方向又可改善输出特性，减小零点残余电动势。
它的主要缺点是响应较慢，不宜于快速动态测量，而且传感器的分辨率与测量范围有关，测量范嗣大．分辨率低：反之则高。
第三节、电感式传感器
电感式传感器种类很多，一般分为自感式和互感式两大类。人们习惯上讲电感式传感器通常指自感式传感器，而互感式传感器由于是利用变压器原理，又往往做成差动式，故常称为差动变压器式传感器。因为电涡流也是一种电磁感应现象，所以也将电涡流传感器列入本节。
三、电感式传感器的应用
3.振动和加速度的测量
图2-43为测量振动与加速度的电感传感器结构图，衔铁受振动和加速度的作用，使弹簧受力变形，与弹簧连接的衔铁的位移大小反映了振动的幅度和频率以及加速度的大小电压

传感器原理及应用—电感式

(2) 变面积式自感传感器
自感式传感器
匝数为W的线圈自感系数（）自：感
LW2 W2μ S
Rm
l
灵敏度S： dL W 2 μ
dS
l
☻ 测量特性： ① 在忽略气隙磁通边缘效应的条件下，其输出特性呈线性，因而具有较大的线性范围。 ② 与变气隙式相比较，其灵敏度较低。欲提高灵敏度，需减小lδ，但同样受到工艺和结构的限制。
Rm
总磁阻 Rm ： lS21 2Sl
l S
导磁体磁阻
空气隙磁阻
其中 l空：气隙空长气度隙；S磁截导面率
则： LW2 W2μ S
Rm
l
1. 测量原理 ☎ 自感式传感器的结构类型： (1) 变气隙式自感传感器 (2) 变面积式自感传感器 (3) 螺管式自感传感器
自感式传感器
(1) 变气隙式自感传感器
电参量型传感器电量型传感器
传统传感器
电参量型传感器
电阻式传感器电感式传感器电容式传感器电参量型传感器测量电路
电感式传感器
电感式传感器(Inductance Transducer)是建立在电磁感应的基础上，利用线圈自感或互感的变化实现非电量的测量。这类传感器的主要特征是具有线圈绕组。
1. 测量原理
互感式传感器
☎ 零点残余电压 ☻ 零点残余电压：理论分析可知，当铁芯位于中间位置时，差动变压器输出电压峰值应为零。但实际上并不一定为零，把差动变压器在零位移时的输出电压称为零点残余电压。
☻ 零点残余电压产生的原因主要是传感器在制作时，两个次级线圈的电气参数与几何尺寸不对称，以及磁性材料的非线性等问题引起的。
应用示例：
互感式传感器
F 变形部

电感式传感器的应用

2.差动变压器式传感器在仿形机床上的应用
1—标准靠模样板 2—测端（靠模轮） 3—电感测微器 4—铣刀龙门框架 5—立柱 6—伺服电动机 7—铣刀 8—毛坯
仿形铣床外形仿形头
仿形机床采用闭环工作方式
主轴
3、差动变压器用于位移测量
三、电涡流式传感器的应用
电涡流式传感器测量的恒定参数、变化量及主要用途见表3-1。表3-1 电涡流式传感器测量的恒定参数、变化量及主要用途。
各种测量转速的传感器及其与齿轮的相对位置
电动机转速测量
3.电涡流探伤手持式裂纹测量仪
油管探伤
滚子涡流探伤机
滚子涡流探伤机是由计算机控制的轴承滚子表面微裂纹探伤的专用设备，可探出深 30 μm的表面微小裂纹。
电涡流传感器
涡流接近开关
•
电感式传感器种类很多, 本章主要介绍自感式、差动
变压器式、电涡流式传感器这三大类传感器。
电感式传感器的应用
一、自感式传感器的应用
1、自感式位移传感器
轴向式电感测微器的外形航空插头红宝石测头
其他电感测微头
二、差动变压器式传感器的应用
1.差动变压器式加速度传感器
图 3-23 差动变压器式加速度传感器的结构原理图 1—悬臂梁； 2—差动变压器
恒定参数
变化量
ρ、μ、f、γ x μ、f、γ、x ρ、x、f、γ f、γ ρ μ ρ、μ、x
主要用途位移、厚度尺寸及振动幅度的测量温度检测及材质的判断应力及硬度的测试物体的探伤
通过测量间隙来测量径向跳动
偏心和厚度电涡流测厚仪
测量冷轧板厚度
2.转速测量
电感式传感器的应用
• 概述
各种电感式传感器

第3章电感式传感器-11.26

传感器技术 • 及应用 • 第 3 章电感式传感器
当传感器的衔铁处于中间位置，即 Z1=Z2=Z时，有U0=0，电桥平衡。当传感器衔铁上移时，即Z1=Z+Δ Z， Z2=Z−Δ Z，此时
Z U L U Uo Z 2 L 2
传感器技术及应用第 3 章电感式传感器
感器
传感器技术及应用
• 在实际使用中，常采用两个相同的传感器线圈
传感器技术及应用第 3 章电感式传感器
（b）（c）图3-4 差动式电感传感器（a）变气隙型；（b）变面积型；（c）螺管型 1—线圈；2—铁芯；3—衔铁；4—导杆（a）
传感器技术及应用 • 第 3 章
传感器技术及应用第 3 章电感式传感器
图3-7 滚柱直径自动分选装置图 1—气缸 2—活塞 3—推杆 4—被测滚柱 5—落料管 6—电感测微器 7—钨钢测头 8—限位挡板 9—电磁翻板 10—容器（料斗）
传感电感式滚柱直径分选装置（外形）器技（参考中原量仪股份有限公司资料）术及滑道应用第 3 章电感式传感器
线圈中电感量为:
W L I I

• 式中：ψ ——线圈总磁链；I ——通过线圈的电流；W——线圈的匝数； ——穿过线圈电的磁通。感
式传感器
传感器技术及应用第 3 章电感式传感器
IW Rm
l1 l2 2 Rm 1S1 2 S2 0 S0
分选仓位
轴承滚子外形
传感器技术及应用第 3 章电感式传感器

传感器感测技术第2章

a、交流电桥式测量电路
Z1 Z3= R
& = D Z1 + D Z 2 U & Uo 2 ( Z 1+ Z 2 ) & U o ( DL1 + DL2 ) = DL = 2
& U
Z2
Dd
Z4= R
d0
L0
& Uo
2. 电感式传感器
b、变压器式交流电桥测量电路（无法判断方向）输出电压为：
& = U
2. 电感式传感器
涡流磁场使得原线圈等效阻抗发生变化。变化的
程度与间距δ相关。
影响阻抗的相关因素:间距，电阻率，磁导率，
激磁角频率等。
用于位移、振动测量；材质鉴别或探伤。
2. 电感式传感器
五、涡流式传感器的特性
1、电涡流强度与距离的关系
电涡流强度随距离的变化而变化，且呈非线性关
系，随距离的增加而减小。 2、被测导体对传感器灵敏度的影响被测导体的电阻率和相对磁导率越小，灵敏度越高，且被测导体的形状和尺寸大小对灵敏度也有影响。一般要求被测导体的厚度大于两倍的涡流穿透深度。
属导体置于变化的磁场中或切割磁力线运动时，导体内产生呈涡旋状的感应电流的现象。 3、按电涡流在导体内的贯穿情况划分：高频反射式涡流式传感器低频透射式涡流式传感器
2. 电感式传感器
4、基本结构和工作原理 1）基本结构主要由探头和检测电路构成。探头由线圈和骨架组成。
检测电路
骨架线圈
金属板
L I =
式中， W——线圈匝数；
L——自感。
W f
根据磁路欧姆定理有：其中，Fm ——磁动势；
Rm ——磁路总磁阻。
f =

第3章电感式传感器

第3章电感式传感器本章要点：电感式传感器的概念、原理、种类、特性及用途变磁阻式传感器的结构、原理及应用差动变压器式传感器的结构、原理及应用电涡流式传感器的结构、原理及应用概述电感式传感器(inductance type transducer)是利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量、振动等转换成线圈自感量L或互感量M的转变，再由测量电路转换为电压或电流的转变量输出的一种传感器。

由铁心和线圈组成的将直线或角位移的转变转换为线圈电感量转变的传感器，又称电感式位移传感器。

这种传感器的线圈匝数和材料导磁系数都是必然的，其电感量的转变是由于位移输入量致使线圈磁路的几何尺寸转变而引发的。

当把线圈接入测量电路并接通鼓励电源时，就可取得正比于位移输入量的电压或电流输出。

依照工作原理的不同，电感式传感器可分为变磁阻式传感器（variable reluctive transducer）、变压器式传感器(transformer type transducer )和电涡流式传感器(eddy current type transducer)等种类。

外形如彩图3、彩图3-1及彩图3-2所示。

电感式传感器有以下特点：工作靠得住，寿命长；灵敏度高，分辨率高(位移转变μm，角度转变’’)；测量精度高，线性好(非线性误差可达%%)；性能稳固，重复性好。

电感式传感器的要紧缺点是灵敏度、线性度和测量范围彼此制约,存在交流零位信号，传感器自身频率响应低，不适用于高频动态测量。

电感式传感器要紧用于位移测量和能够转换成位移转变的机械量（如力、张力、压力、压差、加速度、振动、应变、流量、厚度、液位、比重、转矩等）的测量。

这种传感器能实现信息的远距离传输、记录、显示和操纵，在工业自动操纵系统中被普遍采纳。

在实际应用中，这三种传感器多制成差动式，以便提高线性度和减小电磁吸力所造成的附加误差。

带有模拟输出的电感式接近传感器是一种测量式操纵位置误差的电子信号发生器，其用途超级普遍。

电感式传感器的分类是怎样的

电感式传感器的分类是怎样的概述电感式传感器是一类基于电感效应的传感器，利用磁场来检测物理量的变化，通常包括电感变送器和电感传感器两种。

它们被广泛应用于各种行业，如航空、汽车、制造业等。

在电感式传感器分类中，有多种不同的方法，下面将介绍几种常见的分类方式。

工作原理电感式传感器是基于磁感应理论的设计。

当电流通过铜线时，会产生磁场，而这个磁场可以被用于探测物体。

传感器中包含一个线圈，线圈中的电流会改变磁场强度和方向，而当物体进入感应范围内时会引起磁场的变化。

这种变化可以通过电路进行测量并转化为信号输出。

按照电路结构分类无源电感式传感器无源电感式传感器不需要外部电源，它们利用物理量和感应电路之间的相互作用来转换信号。

这种传感器通常用于磁场测量、位移测量和速度测量等方面。

有源电感式传感器有源电感式传感器需要外部电源的输入才能工作。

这种传感器通常用于嵌入式传感器、汽车传感器和其他需要实时检测的场合。

按照检测物理量分类磁场传感器磁场传感器利用磁场作为物理量来检测额外信息。

这种传感器广泛用于工业自动化和机器人控制等领域。

例如，测量轮胎上的磁极强度可以用于车轮速度和转向角度的测量。

位移传感器位移传感器可以用来测量物体的位移或位置。

这种类型的传感器可以检测物体相对于传感器的位置，并将这个位置变化转换为电信号输出。

例如，用传感器测量门的开度。

极限传感器极限传感器是一种常用于工厂设备中的设备。

它们可以检测设备在工作过程中的极限条件，并在必要时向操作员发出警告，以防止损坏。

这种传感器常用于测量温度、湿度、压力等参数。

按照量程分类小量程电感式传感器小量程电感式传感器通常用于精细测量。

它们能够测量极小的变化，并输出精密的信号。

中量程电感式传感器中量程电感式传感器是最常见的传感器类型。

这种类型的传感器可以测量各种物理量的中等变化。

大量程电感式传感器大量程电感式传感器通常用于测量大量程的物理参数。

例如，测量气体压力或水平高度等。