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电感式传感器的发展和应用0840604203 电感式传感器的发展和应用0840604203 电感式传感器的发展和应用 （材料学院焊接专业，0840604203） 摘要：介绍电感式传感器的特点和在各方面的发展和不同类型电感式传感器的应用。 关键词：电感式传感器；发展；应用 应用于生产汽轮机、压缩机、制氧机等大型旋转机械装置的振动速度传感器、磁阻式传感器和应用于油库或移动车辆油箱液位测量中的液位传感器等，以及利用铁芯可移动的变压器原理来测量的位移传感器、利用线圈自感变化原理来测量的振动速度传感器等。这些传感器有一个统一的特点：都是由线圈组成的，工作原理都是利用变化的磁场使线圈感应出电压信号输出，该输出信号的大小是随着被测物体的变化而变化的。它们统称为电感式传感器。 电感式传感器具有以下特点： （1）结构简单，传感器无活动电触点，因此工作可靠寿命长。 （2）灵敏度和分辨力高，能测出0.01微米的位移变化。传感器的输出信号强，电压灵敏度一般每毫米的位移可达数百毫伏的输出。 （3）线性度和重复性都比较好，在一定位移范围（几十微米至数毫米）内，传感器非线性误差可达0.05%~0.1%。同时，这种传感器能实现信息的远距离传输、记录、显示和控制，它在工业自动控制系统中广泛被采用。但不足的是，它有频率响应较低，不宜快速动态测控等缺点。 电感式传感器的发展 如今传感器新技术的发展，主要有以下几个方面： 一．发现并利用新现象 利用物理现象、化学反应、生物效应作为传感器原理，所以研究发现新现象与新效应是传感器技术发展的重要工作，是研究开发新型传感器的基础。 二．利用新材料 传感器材料是传感器技术的重要基础，由于材料科学进步，人们可制造出各种新型传感器。 三．微机械加工技术 半导体技术中的加工方法有氧化、光刻、扩散、沉积、平面电子工艺，各向导性腐蚀及蒸镀，溅射薄膜等，这些都已引进到传感器制造。 四．集成传感器 集成传感器的优势是传统传感器无法达到的，它不仅仅是一个简单的传感器，其将辅助电路中的元件与传感元件同时集成在一块芯片上，使之具有校准、补偿、自诊断和网络通信的功能，它可降低成本、增加产量。 五．智能化传感器 智能化传感器是一种带微处理器的传感器，是微型计算机和传感器相结合的成果，它兼有检测、判断和信息处理功能，与传统传感器相比有很多特点： 具有判断和信息处理功能，能对测量值进行修正、误差补偿，因而提高测量精度； 可实现多传感器多参数测量； 有自诊断和自校准功能，提高可靠性； 测量数据可存取，使用方便； 有数据通信接口，能与微型计算机直接通信。 把传感器、信号调节电路、单片机集成在一芯片上形成超大规模集成化的高级智能传感器。 传感器的发展日新月异，特别是80 年代人类由高度工业化进入信息时代以来，传感器技术向更新、更高的技术发展。美国、日本等发达国家的传感器技术发展最快，我国由于基础薄弱，传感器技术与这些发达国家相比有较大的差距。因此，我们应该加大对传感器技术研究、开发的投入，使我国传感器技术与外国差距缩短，促进我国仪器仪表工业和自化化技术的发展。 电感式传感器的多方面应用 电感式传感器是目前测量中广泛应用的传感器之一，它可将机械位移的变化转换成电信号的变化。电感式传感器主要用于测量位移与尺寸，也可测量能转换成位移变化的其他参数，如力、张力、压力、压差、振动、应变、转矩、流量、比重等。 ⑴ 位移与尺寸测量 ⑶ 力和力矩测量 电感式传感器的种类很多，一般分为自感式、互感式和涡流式三种。 自感式传感器是利用线圈自身电感的改变来实现非电量与电量的转换。目前常用的自感传感器有三种类型：变气隙型、螺管型和差动型。 互感式传感器的原理是把被测位移量转化为线圈间的互感变化。传感器本身相于一个变压器，当一次线圈接入电源后，二次线圈就产生感应电动势。当互感变化时感应电动势也相应变化。由于传感器常做成差动的形式，故称为差动变压器式传感器。 （一）自感式传感器的应用 自感式传感器是被广泛采用的一种电磁机械式传感器，它除可直接用于测量直线位移、角位移的静态和动态量外，还可以它为基础，用于测量力、压力、转矩等。自感式传感器有变隙式、变面积式和螺线管式三种。 1. JGH 电感测厚仪 2. BYM 型压力传感器 由于电感式传感器具有结构简单，工作可靠，测量精度高，线性度比较稳定，灵敏度高等一系列优点，这些优点在文章中都有所体现，并且此类传感器加载与于外电路中，能实现信息的远距离