第06章-电感式传感器.ppt

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1、测量技术基础第六章电感式传感器本章内容：变磁阻式传感器差动变压器式传感器电涡流式传感器定义：是一种利用线圈自感和互感的变化实现非电量电测的装置。感测量：位移、振动、压力、应变、流量、比重等。电感式传感器(根据结构型式)气隙型螺管型面积型电感式传感器(根据转换原理)自感型变磁阻型涡流式互感型(差动变压器型)测量技术基础优点：①结构简单、可靠，测量力小衔铁为0.5～200×10-5N时，磁吸力为(1~10)×10-5N。②分辨力高机械位移：0.1μm，甚至更小；角位移：0.1角秒。输出信号强，电压灵敏度可达数百mV/mm。③重复性好，线性度

2、优良在几十μm到数百mm的位移范围内，输出特性的线性度较好，且比较稳定。不足：存在交流零位信号，不宜于高频动态测量。测量技术基础一、工作原理及输出特性二、常用典型结构三、测量电路1、交流电桥2、变压器式交流电桥3、谐振式测量电路四、变磁阻式传感器的应用§6.1变磁阻式传感器变磁阻式传感器的基本工作原理演示气隙变小，电感变大，电流变小F§6.1.1变磁阻式传感器工作原理若线圈匝线为N，通入线圈中的电流为I，每匝线圈产生的磁通为Φ，由电感的定义有：设磁路总磁阻为RM，则磁通可表示为：以上两式联立得磁路总磁阻RM可看成是由铁芯磁阻RF和空气隙

3、磁阻Rδ组成的，即§6.1.1变磁阻式传感器工作原理而一般RF<

4、感器的灵敏度为§6.1.2变磁阻式传感器输出特性在实际使用中，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，两个线圈的电气参数和几何尺寸要求完全相同。这种结构除了可以改善线性、提高灵敏度外，对温度变化、电源频率变化等的影响也可以进行补偿，从而减少了外界影响造成的误差。以变气隙型差动自感传感器为例。当磁路总气隙改变Δδ时，电感量的相对变化为§6.1.2变磁阻式传感器输出特性变隙式变截面式螺线管式§6.1.2变磁阻式传感器输出特性§6.1.2变磁阻式传感器输出特性§6.1.2变磁阻式传感器输出特性§6.1.2变磁阻式传感器输出

5、特性§6.1.2变磁阻式传感器输出特性§6.1.2变磁阻式传感器输出特性§6.1.2变磁阻式传感器输出特性差动式电感传感器工作原理及输出特性§6.1.4电感式传感器测量电路轴向式电感测微器的内部结构1—引线电缆2—固定磁筒3—衔铁4—线圈5—测力弹簧6—防转销7—钢球导轨（直线轴承）8—测杆9—密封套10—测端11—被测工件12—基准面1、位移测量§6.1.5电感式传感器的应用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）2、电感式滚柱直径分选装置§6.1.5电感式传感

6、器的应用2.电感式滚柱直径分选装置（外形）滑道分选仓位（参考中原量仪股份有限公司资料）§6.1.5电感式传感器的应用测微仪圆柱滚子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3、电感传感器在仿形机床中的应用§6.1.5电感式传感器的应用该圆度计采用旁向式电感测微头4、电感式不圆度计原理§6.1.5电感式传感器的应用电感式不圆度测量系统外形（参考洛阳汇智测控技术有限公司资料）旋转盘测量头§6.1.5电感式传感器的应用不圆度测量打印§6.1.5电感式传感器的应用1—压力输入接头2—波

7、纹膜盒3—电缆4—印制线路板5—差动线圈6—衔铁7—电源变压器8—罩壳9—指示灯10—密封隔板11—安装底座5、压力测量§6.1.5电感式传感器的应用第六章电感式传感器本章内容：√变磁阻式传感器差动变压器式传感器(互感型）电涡流式传感器测量技术基础一、工作原理及等效电路二、基本特性三、测量电路1、差动整流电路2、相敏检波电路3、零点残余电压及其补偿四、差动变压器式传感器应用§6.2差动变压器式传感器互感式传感器的工作原理类似于变压器的工作原理。主要包括有衔铁、初级绕组、次级绕组和线圈框架等。初级绕组、次级绕组的耦合能随衔铁的移动而变化，

8、即绕组间的互感随被测位移的改变而变化。由于在使用时两个结构尺寸和参数完全相同的次级绕组采用反向串接，以差动方式输出，所以又把这种传感器称为差动变压器式电感传感器，通常简称为差动变压器。初级绕组作为差动变压器