第4章电感式1变磁阻式案例.ppt

变间隙式电感传感器的测量范围与灵敏度及线性度相矛盾， 因此该传感器适用于测量微小位移的场合。 为了减小非线性误差，实际测量中广泛采用差动变隙式电感传感器。 差动变隙式电感传感器 2. 变面积式电感传感器 （a） （b） 变面积式电感传感器结构示意图 （a）单边式（b）差动式 单边式变面积式电磁传感器： 3. 螺线管式电感传感器 4.1.3 测量电路 电感式传感器的测量电路的类型： 交流电桥式 变压器式交流电桥 谐振式等。 1. 电感式传感器的等效电路 电感式传感器的线圈并非是纯电感， 该电感由两部分组成： 有功分量 无功分量 电感式传感器的等效电路 将上式有理化并应用品质因数 Q=ωL/R，可得 当Qω2LC且ω2LC 1时， 令 C 的存在，使有效串联损耗电阻及有效电感增加，而有效 Q 值减小。 在有效阻抗不大的情况下，它会使 K 提高，从而引起传感器性能的变化。 在测量中若更换连接电缆线的长度， 在激励频率较高时应对传感器的灵敏度重新进行校准。 2. 交流电桥式测量电路 交流电桥式测量电路常和差动式电感传感器配合使用， 常用的形式有： 交流电桥 变压器式交流电桥 图4-7 交流电桥式测量电路 设Z是衔铁在中间位置时单个线圈的复阻抗，△Z1、 △Z2分别是衔铁偏离中心位置时两线圈阻抗的变化量，则 对于高品质因数Q的电感传感器，有 当衔铁往上移动 Δδ时， 差动传感器电感的总变化量ΔL=ΔL1+ΔL2 对上式进行线性处理, 即忽略高次项得 单线圈式和差动式两种变间隙电感传感器的特性比较： ① 差动式变间隙电感传感器的灵敏度是单线圈式的两倍。 ② 差动式的线性度得到明显改善。 与公式（4-14） 、（4-15）对比 由公式（4-22），可得 将其代入公式（4-20），可得 电桥输出电压与Δδ成正比关系。 3. 变压器式交流电桥 图4-8 变压器式交流电桥 电桥两臂Z1、Z2为传感器线圈阻抗，另外两桥臂为交流变压器的两次级线圈，其阻抗为次级线圈总阻抗的1/2。 当负载阻抗为无穷大时， 桥路输出电压 图4-8 变压器式交流电桥 当传感器的衔铁处于中间位置， 即Z1=Z2=Z， 此时有 电桥平衡。 当衔铁上移时， 有 Z1=Z +ΔZ， Z2=Z －ΔZ 此时， * 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输出，这种装置称为电感式传感器。 第4章 电感式传感器 第4章 电感式传感器 4.1 变磁阻式传感器 4.2 差动变压器式传感器 4.3 电涡流式传感器 4.1 变磁阻式传感器 4.1.1 工作原理 变磁阻式传感器的组成： 线圈 铁芯 衔铁 变磁阻式传感器 铁芯和衔铁由导磁材料制成： 1. 硅钢片 2. 坡莫合金 1. 硅钢片 硅的作用： 提高铁的电阻率， 增大磁导率, 降低矫顽力、 降低铁芯损耗（铁损）。 2. 坡莫合金