电感式传感器的应用研究

电感式传感器的应用研究

姓名： ** 学号： *******

专业：电子信息工程

题目：电感式传感器的应用研究

学院：信息工程学院

指导老师： ***

摘要----------------------------------------------------2 关键词--------------------------------------------------2

一、前言------------------------------------------------2

二、发展历史--------------------------------------------3

1、缺陷的弥补

2、性能的扩张

三、工作原理--------------------------------------------4

四、相关测量电路----------------------------------------4

（1）变磁阻式传感器---------------------------------4 （2）差动自感传感器————————————————-4 （3）互感式传感器（差动变压器）——————————-5 （4）电涡流式传感器————————————————-7

五、应用现状、市场--------------------------------------8

六、技术发展趋势----------------------------------------8

七、参考文献--------------------------------------------9 附录----------------------------------------------------10 致谢----------------------------------------------------10

利用电磁感应把被测的物理量如位移、压力、流量、振动等转换出线圈的自感系数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，实现非电量到店量的转换。近年来电感式传感器以其结构简单、输出功率大、输出阻抗小、抗干扰能力强、稳定性能好和使用方便等特点，广泛的应用于测量、监控、自控等领域。

The use of electromagnetic induction to the measured physical quantity such as displacement, pressure, flow, vibration conversion changes of coil inductance or mutual inductance coefficient of L M, and then converted by the measuring circuit to change the voltage or current output, to achieve non electric conversion to the shop quantity. Recent progress of sensing sensor is convenient wait for a characteristic with its simple structure, high output power, low output resistance, strong anti-interference ability, good stability and, widely used in measurement, monitoring, control and other fields.

关键词：

变磁阻式传感器差动自感传感器互感式传感器电涡流式传感器

一、前言：

随着当今社会对检测要求的提高，也对传感器提出了更高的精度、测量范围、稳定性等要求。伴随着新材料及新集成加工工艺的发展，也促进了传感器的发展。此类传感器主要用于位移测量和可以转换成位移变化的机械量的测量。本文就主要就电感式传感器的发展及应用进行了概括，它以其结构简单可靠、分辨率高、对环境要求不高、抗干扰能力强等特点及优势，广泛的应用于科研、工业生产的检测环节中。

电感式传感器总的来说分为三大类：一是利用自感原理的自感式传感器，又称为变磁阻式传感器；二是根据互感原理的差动变压器式传感器；三是利用涡流原理的电涡流式传感器。根据工程实际或实验的不同需求，这三类电感式传感器

均有广泛的应用。

二、发展历史：

综观几十年来电感式传感器的发展，其主要沿这个方向进行，提高与改善电感式传感器的技术指标，包括精度上的提高，测量范围上的扩大，适应特殊环境的测量等。发展主要有以下几点：

1、缺陷的弥补

（1）非线性误差的改善

常用电感式传感器有变间隙型、变面积型和螺管插铁型，如今实际应用中，这三种传感器多制成差动式，提高了线性度并减小电磁吸力所造成的附加误差，同时还可以抵消温度、噪声干扰的影响。

（2）测量范围的扩展

测量范围主要针对电感式位移传感器而言，其利用线圈的电感变化来实现微位移测量，但其对于大位移测量而言，普遍存在测量范围窄、结构较复杂、应用场合有限等问题。于是近几年，常将重量大、长度长的铁芯固定，作为定尺；将重量轻、长度短、体积小的线圈作为动尺；在线圈外设计导磁罩，构成线圈的外部磁路，并作为传感器的磁屏蔽。这样不仅克服了一般传感器的缺陷、大大加宽了测量范围，而且制作、安装和维护变得非常方便。

（3）测量方法的改进

由于传统电感传感器及其测量系统难于同时满足测量精度和采样速度的现状，所以目前采用半桥式电感传感器作测量探头，利用集成信号调理电路和AD转换器，将高速过采样和平均滤波有机融合，实现了动态微位移的精密测量。

2、性能的扩张

（1）发挥本身的特点，做到基本的测量功能，并依据测量要求改良自身的测量敏感度、范围、精度等。由于电感式传感器有一突出优势在于结构简单、易于安装，应在近年的研究实践中开始适用于多角度多外形多应力状态等的检测中，如用于锥轴承测量、电感式转向盘扭矩传感器、在圆度仪中的应用、角位移的测量等。

（2）结合新科技的要求、根据被测对象的不同要求，建立更多的测量关系，扩展自身的测量外延。如通过电磁理论分析，提出了一种基于印刷电路板的平面