任务四电感式(课堂用)

1、12概述u电感式传感器是利用电感式传感器是利用电磁感应电磁感应原理将被测非电量如位移、原理将被测非电量如位移、压力、流量、重量、振动等转换成压力、流量、重量、振动等转换成线圈自感量线圈自感量L L或或互感量互感量MM的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出的的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出的装置。装置。u按其转换方式不同，可分为按其转换方式不同，可分为自感型自感型和和互感型互感型两种。两种。u优点优点: :结构简单，工作可靠寿命长，测量精度高，零点稳结构简单，工作可靠寿命长，测量精度高，零点稳定，输出功率较大等。定，输出功率较大等。u缺点缺点: :灵敏度、线性度和测量范

2、围相互制约，传感器自身灵敏度、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。频率响应低，不适用于快速动态测量。34F F220V5F F6220m2NANLR7NLImINR mRMRNL2线圈线圈铁芯铁芯衔铁衔铁磁动势8mFRRR121L2L1A2A0A2m2m7102m121122FLLRAA02RA9m02RA220m2NANLR10mR1-20 可变磁阻式传感器的典型结构(a)可变导磁面积型；（b）差动型；（c）单螺管线圈型；（d）双螺管圈差动型 图1 - 20(a)是可变导磁面积型，其自感L与Ao呈线性关系，这种传感器灵敏度较低。 1220002ANL00L

3、00LLS13141 12 23 344002LLS15图122高频反射式涡流传感器 涡电流式传感器的变换原理是利用金属体在交变磁场中的祸电流效应。如图1 - 22所示为一个高频反射式涡流传感器的工作原理。 分析表明，影响该传感器高频线圈阻抗Z的因素，除了线圈与金属板间距离以外，还有金属板的电阻率，磁导率 以及线圈激磁角频率等。当改变其中某一因素时，即可达到不同的变换目的。例如，变化，可作为位移、振动测量；变化或 值，可作为材质鉴别或探伤等。1、欲测量镀层厚度，电涡流线圈的激励源频率约为100KHZ2MHZ 。2、用于测量小位移的螺线管式自感传感器以及差动变压器线圈的激励源频率通常约为110K

4、HZ。180UACU11201212222ACACACACZUUUUZZZUZZZZZZ Z1 1= =Z+Z+ Z; ZZ; Z2 2= =Z-Z- Z Z 19图123互感现象dtdi-Me112 式中，M为比例系数，称为互感，其大小与两线圈相对位置及周围介质的导磁能力等因素有关，它表明两线圈之间的耦合程度。 20- -活动衔铁；活动衔铁；- -导磁外壳；导磁外壳；- -骨架；骨架；- -匝数为匝数为 的初级绕组；的初级绕组；- -匝数为匝数为 的次级绕组；的次级绕组；- -匝数为匝数为 的次级绕组的次级绕组图图 螺线管式差动变压器结构图螺线管式差动变压器结构图1W2aW2bW212aE2

5、bE12MM22abEE2220abUEE222aW2bW12MM2aE2bE222abUEE2U2U23图125差动相敏检波电路工作原理24例：例：板的厚度测量板的厚度测量 25例：用电涡流式传感器构成的液位监控系统例：用电涡流式传感器构成的液位监控系统1被测轴；2传感器； 3放大处理器 图1-26涡流式转速传感器 例：电涡流式转速传感器例：电涡流式转速传感器在轴上开1键槽，靠近轴表面安装1涡流传感器。当轴转动时，传感器与轴表面之间的间隙将变化，经测量电路处理后，可得到与转速成比例的脉冲信号。1.电感式传感器的工作原理是什么？电感式传感器有哪些类型？2.自感型电感传感器灵敏度与哪些因素有关？要提高灵敏度可采取哪些措施3. 电涡流式传感器激磁线圈的电源是（ ）。A 直流 B 工频交流 C高频交流 D低频交流4.变面积式自感传感器，当衔铁移动使磁路中空气缝隙的面积增大时，铁心上线圈的电感量（增大减小不变）。5.根据参数变化，电感式传感器分为（ ）、（ ）、（ ）。6.对于变隙式电感传感器，电感L与气隙厚度成_比，小，灵敏度就_。为了保证一定的线性度，变隙式电感传感器只能用于_位移的测量。7.变截面式电感传感器理的电感量L与气隙截面积A是_（线性/非线性）关系。灵敏度为_。8.单线圈电感传感器与差动式电感传感器的特性比较可以看出，差动式电感传感器的线性较_，灵敏度较_。9.某些