电感式传感器的定义和分类
《传感器与检测技术》高教(4版) 第六章
差动变压器位移计
当铁芯处于中间位置时,输出电压: UU 21 U 220
当铁芯向右移动时,则输出电压: UU 21 U 220
当铁芯向左移动时,则输出电压: UU 21 U 220
输出电压的方向反映了铁芯的运动方向,大小反映了铁 芯的位移大小。
差动变压器位移计
输出特性如图所示。
差动变压器位移计
角度的精密测量。 光栅的基本结构
1、光栅:光栅是在透明的玻璃上刻有大量平行等宽等 距的刻线构成的,结构如图。
设其中透光的缝宽为a,不透光的缝宽为b,
一般情况下,光栅的透光缝宽等于不透光
的缝宽,即a = b。图中d = a + b 称为光
栅栅距(也称光栅节距或称光栅常数)。
光栅位移测试
2、光栅的分类
1、激光的特性
(1)方向性强
(2)单色性好
(3) 亮度高
(4) 相干性好
2、激光器
按激光器的工作物质可分为以下几类: (1)固体激光器:常用的有红宝石激光器、钕玻 璃激光器等。
(2)气体激光器:常用的为氦氖激光器、二氧化 碳激光器、一氧化碳激光器等。
激光式传感器
(3) 液体激光器:液体激光器分为无机液体激光器 和有机液体激光器等。
数小,对铜的热电势应尽可能小,常用材料有: 铜镍合金类、铜锰合金类、镍铬丝等。 2、骨架:
对骨架材料要求形状稳定表面绝缘电阻高, 有较好的散热能力。常用的有陶瓷、酚醛树脂 和工程塑料等。 3、电刷:
电刷与电阻丝材料应配合恰当、接触电势 小,并有一定的接触压力。这能使噪声降低。
电位器传感器
电位计式位移传感器
6.2.2 差动变压器位移计结构
1-测头; 2-轴套; 3-测杆; 4-铁芯;5-线圈架; 6-导线; 7-屏蔽筒;8-圆片弹簧;9-弹簧; 10-防尘罩
《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。
第六章-自感式传感器
L0
L10
L20
m
0W
2
mr
rc
l2 c
l2
k1
k2
m0W 2mr rc2
l2
综上所述,螺管式自感传感器的特点: ①结构简单,制造装配容易; ②由于空气间隙大,磁路的磁阻高,因此灵敏度低 ,但线性范围大; ③由于磁路大部分为空气,易受外部磁场干扰; ④由于磁阻高,为了达到某一自感量,需要的线圈 匝数多,因而线圈分布电容大; ⑤要求线圈框架尺寸和形状必须稳定,否则影响其 线性和稳定性。
2
3
(2)单线圈是忽略
0
以上高次项,差动式是忽略
0
以上偶次项,
因此差动式自感式传感器线性度得到明显改善。
*另一种形式: Π型
6 自感式传感器
6.1 工作原理 6.2 变气隙式自感传感器 6.3 变面积式自感传感器 6.4 螺线管式自感传感器 6.5 自感式传感器测量电路 6.6 自感式传感器应用举例
第6章 电感式传感器
电感式传感器是建立在电磁感应基础上,利用 线圈自感或互感的改变来实现测量的一种装置。它 可对直线位移和角位移进行直接测量,也可通过一 定的敏感元件把振动、压力、应变、流量等转换成 位移量而进行测量。通常可由下列方法使线圈的电 感变化:
(1)改变几何形状; (2)改变磁路的磁阻; (3)改变磁芯材料的导磁率; (4)改变一组线圈的两部分或几部分间的耦合度。
1. 交流电桥 2. 变压器电桥 3. 自感传感器的灵敏度
(一)交流电桥式测量电路
分析:
• 衔铁在初始位置时,电桥平衡
L1
L2
L0
W 2m0S 20
• 若衔铁上移,则:
1 0 ,2 0
电感式传感器的工作原理
电感式传感器的工作原理引言传感器是测量物理量和变量的一种设备,可以将电或信号转换为可读的信息。
电感式传感器是其中一种常用的传感器类型,可以根据物体的位置、速度或其他变量来测量电感变化。
本文将介绍电感式传感器的工作原理。
电感式传感器的定义电感是一个物理概念,通常被定义为线圈中存储的电能量的比率与电流的平方的比率。
当一个电流通过一条线圈时,线圈周围会出现一个磁场。
这个磁场会在线圈中产生电势差,并随着线圈中的电流变化而发生变化。
通过测量这个变化,我们可以确定电感的大小。
电感式传感器利用这种变化来测量物体的位置、速度或其他变量。
电感式传感器的工作原理电感式传感器是通过测量磁场变化来测量物体的位置或速度。
其工作原理可以通过以下步骤来解释:1.电感线圈: 电感式传感器是通过一个线圈来工作。
这个线圈通常由铜线制成,以形成一个电磁场。
2.磁芯: 为了增强电感线圈的磁场,一个磁芯通常被置于线圈中。
磁芯通常由铁或铁氧体制成。
3.物体位置: 当一个物体靠近电感线圈时,它会干扰线圈内的磁场。
这种干扰将导致电感线圈的阻抗发生变化。
4.测量阻抗: 电感式传感器使用一个电路来测量线圈的阻抗值。
这个电路可以是一个简单的电桥或更复杂的电路,可以转换为输出电信号。
5.输出信号: 当物体靠近电感线圈时,电感式传感器将输出一个电信号,这个信号的大小取决于物体的位置和材料。
优缺点以及应用电感式传感器具有以下优点:1.可以测量非接触式的物体位置和速度。
2.非常灵敏,并且可以检测非常小的位移。
3.由于没有机械接触,传感器的寿命比其它传感器更长。
电感式传感器的缺点包括:1.由于需要线圈及其驱动电路,电感式传感器成本较高。
2.电感式传感器需要使用特定的物体来散发磁场。
3.需要磁性材料,因此不能检测非磁性材料。
电感式传感器在工业、医学和科学领域有着广泛的应用。
典型的应用包括:液位传感器、位置检测、速度测量、结构健康监测和自动化控制系统。
结论电感式传感器具有高灵敏度、高精度的特点,可以应用于多个领域,如液位传感器、位置检测、速度测量、结构健康监测和自动化控制系统中。
传感器原理及应用-第4章-4.1变磁阻式电感传感器
§4.1 变磁阻式电感传感器
一、变磁阻式传感器工作原理
变磁阻式传感器即自感式电感传感器:
利用线圈自感量的变化来实现测量的。
铁芯
传感器结构:线圈、铁芯和衔铁三部
线圈
分组成。
工作原理:铁芯和衔铁由导磁材料如
硅钢片或坡莫合金制成,在铁芯和衔铁之间 衔铁 有气隙,气隙厚度为δ,传感器的运动部分
与衔铁相连。当被测量变化时,使衔铁产生
3
差动变
2 截面式
4
§4.1 变磁阻式电感传感器
一、变磁阻式传感器工作原理 二、变磁阻式传感器基本类型 三、变截面式自感传感器输出特性 四、变间隙式自感传感器输出特性 五、差动式自感传感器 六、自感式传感器的等效电路 七、自感式传感器的测量电路
§4.1 变磁阻式电感传感器
六、自感式传感器的等效电路
L U L2
~
I
C
U
Z1
2
A
U 2
Z2
U 0
D
B
U o
Z2 Z1 Z1 Z2
U 2
Z Z
U 2
L U L2
当衔铁上下移动相同距 离时,电桥输出电压大小相 等而相位相反。
§4.1 变磁阻式电感传感器
七、自感式传感器的测量电路
2、变压器式交流电桥
§4.1 变磁阻式电感传感器
§4.1 变磁阻式电感传感器
五、差动式自感传感器
三种基本类型: 在实际使用中,常采用两个相同的传感线
圈共用一个衔铁,构成差动式自感传感器。
44
3
差动结构的特点:
(1)改善线性、提高灵敏度外;
(2)补偿温度变化、电源频率变化等的 影响,从而减少了外界影响造成的误差。
电感传感器的分类
电感传感器的分类
1. 变磁阻式电感传感器,这就好像是一个敏锐的侦探,能精准探测磁阻的变化。
比如在一些工业生产线上,它能时刻“监督”着生产过程呢,是不是很厉害呀!
2. 差动变压器式电感传感器呀,那可是像个超级协调员一样,能准确感知微小的位移变化。
就好像在一些精密仪器中,它负责精细的调节工作,厉害吧!
3. 电涡流式电感传感器,它就如同一个神奇的魔法棒,能对金属物体的靠近或远离做出反应。
像在一些安全检测系统中,它可是发挥着大作用呢,这可真牛啊!
4. 互感式电感传感器,哇哦,它像极了一个默契的伙伴,能实现高效的信号传输。
就比如说在一些电子设备中,它默默地保障着设备的良好运行呀,超棒的!
5. 自感式电感传感器,这简直就是一个有个性的独行侠,自己就能准确感知自身电感的变化呢。
在一些特定的测量场景中,它可是主角呢,太厉害了!
6. 压磁式电感传感器,它宛如一个大力士一样,对于压力的感知特别在行。
在一些压力相关的工业应用中,它可真是不可或缺呀,真让人惊叹!
7. 感应同步器式电感传感器,这就像是一个精确的指挥家,能让信号的传输和接收有条不紊。
在一些需要高精度的场合,它的表现简直无敌了,怎能不让人佩服!
8. 霍尔式电感传感器,嘿,它就如同一个神秘的使者,与磁场有着奇妙的联系。
在一些电磁相关的领域,它发挥着独特的作用呢,简直太酷了!
总之,电感传感器的分类多样,每一种都有着独特的作用和魅力,它们在各个领域都大展身手,为我们的生活和工作带来了很多便利呢!。
第4章 电感式传感器
3
(d) 五节式
图4.12 差动变压器线圈各种排列形式 1 一次线圈;2 二次线圈;3 衔铁
三节式的零点电位较小,二节式比三节式灵敏度高、线性范 围大,四节式和五节式改善了传感器线性度。
2.2 工作原理
以三节式差动变压器为例,将两个匝数相等的次级绕组的 同名端反向串联,当初级绕组W1加以激磁电压时,根据变压器 的作用原理在两个次级绕组W2a和W2b中就会产生感应电势,如 果工艺上保证变压器结构完全对称,则当活动衔铁处于初始平 衡位置时,输出电压为零。
U1 U 2 j ( M 1 M 2 ) R1 jL1 其有效值为: (M1 M 2 )U1 U2 R12 (L1 ) 2
.
E 21 jM 1 I.1 . E 22 jM 2 I1
.
.
R1
M1
.
. U1 ~ M2
L21 L22 R22
U2
. ~ E22
(c)、(d) 螺线管式差动变压器
(e)、(f) 变面积式差动变压器
二次绕组
二次绕组 衔铁
一次绕组
图4.11 螺线管式差动变压器的结构示意图
螺管型差动变压器根据初、次级排列不同有二节式、三节 式、四节式和五节式等形式。 1 1 1 1 2 1 2 1 2 1 2
2
(a) 二节式
3
(b) 三节式
2
II. 变面积型灵敏度较小,但线性较好,量程较大; III.螺管型灵敏度较低,但量程大且结构简单。
1.4 差动式自感传感器
由于线圈中通有交流励磁电流,因而衔铁始终承受电 池吸力,会引起振动和附加误差,而且非线性误差较大。 外界的干扰、电源电压频率的变化、温度的变化都会 使输出产生误差。
电感式传感器
2
3
......
L0 0 0 0
忽略高次项:
L 1
L 0
0
K
L
L 0
0
衔铁上移 , 0
L 2
L2
L 0
AN 2 0
2
0
0
AN
2
2
0
L0 0
当 1 时, 0
2
3
L2 L0
0
0
0
......
忽略高次项: L2
L0
0
4.1.3 差动式自感传感器
变气隙型差动式自感传感器
衔铁下移:
AN 2
L 0
1 2( )
0
AN 2
L 0
2 2( ) 0
L 1
L 1
0
0
0
2
0
3
......
L 2
L 1
0
0
0
2
0
3
......
L
L 2
L 1
2L
0 0
0
3
0
5
......
L L0
L L
的特性曲线。说明:电桥 25
输出电压的大小与衔铁的 0
位移量Δδ有关,相位与 25
衔铁的移动方向有关。若 50
设衔铁向上移动Δδ为负,
75
则U0为负;衔铁向下移 动Δδ为正,则U0为正,
100
相位差180°。
Ⅰ
Ⅱ
1
2
4
-Δ lδ Δ lδ 3
1 2 3 4 lδ/mm
2、变压器式交流电桥
电桥两臂Z1、Z2为传感器线圈阻抗 I
传感器分类
传感器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。
6.半导体传感器半导体传感器是利用半导体的压阻效应、内光电效应、磁电效应、半导体与气体接触产生物质变化等原理制成,主要用于温度、湿度、压力、加速度、磁场和有害气体的测量。
电感式传感器
5 4 6 7
~220V 稳压电源
振荡器 V
3 差动变压器 1 相敏检波电路
2
1接头 2 膜盒 3 底座 4 线路板 5 差动变压器 6 衔铁 7 罩壳
这种变送器可分档测量(–5×105~6×105)N/m2压力,输出 信号电压为(0~50)mV,精度为1.5级。
3.加速度传感器
• 用于测定振动物体的频率和振幅时其激励频率必 须是振动频率的十倍以上,才能得到精确的测量 结果。可测量的振幅为(0.1~5)mm,振动频率为 (0~150)Hz。
1 2 振荡器 检 波 器 滤 波 器 输出
稳压电源
a
~220V
(b)
1 弹性支承 2 差动变压器
1
(a)
加速度a方向
电感式传感器
电感式传感器的概念
• 电感式传感器建立在电磁感应的 基础上,把输入物理量转换为线 圈的电感或互感的变化,在由电 流或电压的变化。
被测非电量
电磁 感应
自感系数L
互感系数M 测量电路
U I
电感式传感器
优点: 结构简单 工作可靠 灵敏度高 分辨率高 线性度较好 测量精度高 零点稳定 输出功率 较大 ,在检测技术 工业生产和科学研究领 域得到了广泛的应用。 缺点: 存在交流零位信号,不适于高频动态信号 测量。
电涡流式传感器的测量电路 • 利用电涡流式变换元件进行测量时,为了得 到较强的电涡流效应; • 通常激磁线圈工作在较高频率下,所以信号 转换电路主要有调幅电路和调频电路两种。
1.调幅式(AM)电路
调幅式电路结 构
电磁炉工作示意图
电磁炉内部励磁线圈
电感式传感器
齐平安装:传感器埋入金属性基座内,其有效感应工作表面与基座面齐平。 非齐平安装:传感器不可埋入从属性基座内,其有效感应工作表面必须与其座保持一定的尺寸。最大的可 能动作距离(与直径有关)是用非齐平式传感器来获得的。 齐平式安装的电感传感器和电容传感器有这些优点:它们有更好的机械保护性能,与非齐平式安装的传感 器相比较,对于错误的电影响的灵敏度更低。这些都是通过一个专门的内部屏蔽环来获得的。 齐平式安装的传感器与非齐平式安装的传感器相比较,其作用距离大约是后者的 69%。 传感器常常被一个先靠着一个地进行安装。 为了避免相互之间的干扰, 应该保持由表中给出的最小间隙 C。 步骤 3 按电气数据和输出型式 直流二线制 负载必须串接在传感器内进行工作。 有短路保护和极性变换保护。 直流三线制 这些传感器的电源和负载分开连接。它们有过载保护、短路保护和极性保护,它们的剩余电流可以忽略不 计。 直流四线制 这些传感器与三线制相同,只是同时提供一个常闭和一个常开输出。 交流二线制 负载必须串接在传感器内工作。根据其功能,在开关断开的情况下,会有一个小的剩余电流过。接通时会 有一个电压降。 NAMUR 型二型二线制 NAMUR 传感器是一种仅仅包含一振荡器的二线制传感器。该传感器的内阻随着感应目标的远近,而发生 变化,相应的电流也随之变化。 并联和串联连接 接近开关可以采用并联或串联的连接,以实现简单的逻辑功能(与、或、与非、或非)。 与机械开关组合在一起也是可能的。根据防暴规定,NAMUR 传感器不能采用并联或串联的连接。 三线直流与四线直流传感器的串联 当串联时,电压降相加,单个传感器的接通延时间相加
当用标准测试板轴向接近开关感应面,使开关输出信号发生变化时测量的开关感应面和测试板之间的距 离。 标准测试板尺寸: 其边长或为传感器的直径,或为 3Sn(3 倍额定动作距离)取二者中较大者,厚度为 1mm 材料:为 ST37 或碳钢 例如:传感器直径为 D=18mm Sn=5mm 则 D(18mm)>3Sn(3X5mm=15mm) 取 18X18X1 为标准测试板 如直径为 D=18mm Sn=8mm 则 D(18mm)<3Sn(3X8=24mm) 则 D(18mm)<3Sn(3X8=24mm) 取 24X24X1 为标准测试板 额定动作距离 Sn 开关设计时理想的动作距离,即不考虑制造及外部条件所引起的偏差。 有效动作距离 Sr 开关在额定工作电压及室温下(23±50℃)测得的动作距离 0.9Sn£ Sr £ 1.1Sn 可用动作距离 Su 开关在允许的环境温度-25℃--+70℃下,输入电压在额定电压的 85%到 110%范围内,测得的动作距 离 0. 9Sr£ Su £ 1.1Sr 可靠动作距离 Sa 在这个动作距离内,开关的动作是可靠的 0£ Sa £ 0.81Sn 重复精度 是指在外壳温度为(23±5)℃,相对湿度为随机的,供电电压为 Ue±5%,在 8 个小时的范围内进行测 量所产生的有效作用距离的变化量: R£ 0.1Sr 回环宽度 H 当测试板靠近接近开关和当测试板离开接近开关时所获得的两个开关点之间的距离差。 这个距离差是相对 于有效作用距离的百分数来表示,测量的环境温度为(23±5)℃,和在额定的工作电压范围内: H£ 0.2Sr 测量动作距离时,标准测试板必须轴向接近开关,然而,如果测试板在有效传感区内横向移动,则会获得 不同的动作距离,并且与离开轴线的距离有关。 对于槽型传感器,响应只和目标插入槽口中的深度有关。 衰减系数 影响动作距离的因素 衰减(或阻尼)材料的性质起了重要的作用,这可以用衰减系数来描述。 衰减系数是指某一种材料的动作距离相对于 ST37 号钢减少了多少。 衰减系数越小, 则对于某种特定材料 的动作距离就越小。 对于电容传感器特征参数是相对介电常数 齐平/非齐平安装
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3章 电感式传感器
应用示例
图3.11为测气体压力的传感器原理图。
附图1
图3.12为压差传感器的原理结构示意图。
3 4
附图1为位移传感器的外形图。
2 6 7 p
5
附图2为压力传感器的原理图。
1
附图2
1-弹簧管 2-螺钉 3、7-铁芯 4、6-线圈 5-衔铁
第3 章 电感式传感器
电感式传感器是利用被测量的变化引起线圈自感或互
感系数的变化,从而导致线圈电感量改变这一物理现象来
实现测量的。因此根据转换原理,电感式传感器可以分为 自感式和互感式两大类。
电感式传感器
自感型
闭磁路型 开磁路型 差动变压器
互感型
涡流式
本章内容:
3.1 自感式传感 器互感式传感器 3.2
IW Rm
I----线圈中流过的电流;
φ----穿过线圈的磁通,其值为:
(3.2)
其中磁路磁阻Rm按下式计算:
li 2l0 Rm 0 S0 i 1 i S i
n
(3.3)
式中:
l i、S i 、 µ i ----分别为铁芯和衔铁磁路上第 i 段的长度、截面积
及磁导率;
l 0、S 0 、 µ 0 ----分别为磁路上空气隙的长度、等效截面积及空气
2 4 3
骨架;4是匝数为W1 的初级绕组;5是
匝数为W2a的次级绕组;6是匝数为W2b 的次级绕组。
6
图 3.13 螺线管式互感传感器结构图
工作原理:
互感传感器中两个次级线圈反向串接,其等效电路如图所示。 当初级绕组加以激励电压时,在 两个次级绕组中便会产生感应电动势 E2a和E2b。当活动衔铁处于中心位置 时,两互感系数M1=M2。因两个次级
传感器感测技术第2章
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 =
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。
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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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