電感式傳感器特點(diǎn)和變磁阻式傳感器工作原理

電感式傳感器是建立在電磁感應基礎上、利用線(xiàn)圈電感或互感的改變來(lái)實(shí)現非電量電測的。根據工作原理的不同，可分為變阻磁式，變壓器式和渦流式等種類(lèi)。它可以把穩入的物理量如位移、振動(dòng)、壓力、流量、比重等參數，轉換為線(xiàn)圈的自感系數L和互感系數M的變化.而L和M的變化在電路中又轉換為電壓或電流的變化，即將非電量轉換成電信號輸出。因此它能實(shí)現信息的遠距離轉輸、記錄、顯示和控制等方面的要求。電感式傳感器有以下特點(diǎn)：

(11工作可靠，壽命長(cháng);

(2)靈敏度高，分辨力高(位移變化，o.01um，角度變化0.1“);

(3)精度高.線(xiàn)性好(非線(xiàn)性誤差可達o.05%一o.1%);

(4)性能穩定，重復性好。

電感式傳感器的缺點(diǎn)是存在交流零位信號、不適于高頻動(dòng)態(tài)信號測量

變磁阻式傳感器

工作原理

變磁因式傳感器的結構原理如圖6—1(a)所示。它由線(xiàn)圈、鐵芯和銜鐵三部分組成，在銹芯與銜鐵之間有厚度為

氣隙。傳感器的運動(dòng)部分與銜鐵相連。當傳感器測量物理量時(shí)，銜鐵運動(dòng)部分產(chǎn)生位移，導致氣隙厚度

變化，從而使線(xiàn)圈的電感值變化。

線(xiàn)圈的電感值L可按下式計算

式中：w——線(xiàn)圈的匝數;

RM一磁路的總磁9。

如果空氣隙厚度8較小，而且不考慮磁路的鐵報時(shí)，總磁阻為磁路中鐵芯、氣眩和銜鐵的磁咀之和。

L1——各段鐵芯的長(cháng)度(包括銜鐵);

——各段鐵芯的相對磁導率(包括銜

鐵);

si——備段鐵芯的面積(包括銜鐵);

——空氣隙的厚度;

由式(6—4)和(6—3)看出.變磁阻式傳樂(lè )器的L量與 、S和Ui之參數有關(guān)、如果固定其中任意兩個(gè)，而改變另一個(gè)，則可以制造一種傳感器。根據這個(gè)道理.可以制造三種不同形式的可變磁阻式電感傳感器。

變氣隙厚度a的電感式傳感器 如果6—1(a)所示。這種傳感器靈敏度很高，是員常用的電感式傳感器，它的缺點(diǎn)是輸出特性(L一8關(guān)系曲線(xiàn))為非線(xiàn)性如圖6—1(b)所

示。

受氣隙面積5的電感式傳感男 (見(jiàn)因6—2(a))，這種傳感器為線(xiàn)性特性，但靈敏度低。它常用于角位移215量。

變鐵芯磁導率A的電感式傳感器 .它是利用某些挾磁材料的壓磁效應，所以也稱(chēng)壓磁式傳感器。壓碰效應是當鐵磁材料受到力作用時(shí)，在物體內部就產(chǎn)生應力，從而引起磁導率p發(fā)生變化。這種傳感器主要用于各種力的測量。