传感器原理及应用变磁阻式电感传感器资料课件.pptVIP

第4章电感式传感器自感系数L互感系数M被测非电量U、I、f电磁感应测量电路u电感式传感器的定义一种利用线圈自感和互感的变化实现非电量测量的装置。u电感式传感器的感测量位移、振动、压力、应变、流量、比重等。u电感式传感器的种类根据转换原理：自感式（変磁阻式）、互感式（差动变压器式）、电涡流式三种；根据结构形式：气隙型、面积型和螺管型。

第4章电感式传感器u电感式传感器的优点①结构简单、可靠②分辨率高机械位移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。④能实现远距离传输、记录、显示和控制u电感式传感器的不足不宜高频动态测量。

第4章电感式传感器§4.1变磁阻式电感传感器§4.2差动变压器式电感传感器§4.3电涡流式传感器§4.4电感式传感器的应用

§4.1变磁阻式电感传感器一、变磁阻式传感器工作原理二、变磁阻式传感器基本类型三、变截面式自感传感器输出特性四、变间隙式自感传感器输出特性五、差动式自感传感器六、自感式传感器的等效电路七、自感式传感器的测量电路

§4.1变磁阻式电感传感器一、变磁阻式传感器工作原理变磁阻式传感器即自感式电感传感器：利用线圈自感量的变化来实现测量的。传感器结构：线圈、铁芯和衔铁三部分组成。铁芯线圈工作原理：铁芯和衔铁由导磁材料如硅钢片或坡莫合金制成，在铁芯和衔铁之间衔铁有气隙，气隙厚度为δ，传感器的运动部分与衔铁相连。当被测量变化时，使衔铁产生位移，引起磁路中磁阻变化，从而导致电感线圈的电感量变化。线圈中电感量：线圈匝数因此只要能测出这种电感量的变化，就能确定衔铁位移量的大小和方向。总磁阻

§4.1变磁阻式电感传感器一、变磁阻式传感器工作原理铁芯线圈衔铁磁导率H/m

§4.1变磁阻式电感传感器一、变磁阻式传感器工作原理二、变磁阻式传感器基本类型三、变截面式自感传感器输出特性四、变间隙式自感传感器输出特性五、差动式自感传感器六、自感式传感器的等效电路七、自感式传感器的测量电路

§4.1变磁阻式电感传感器二、变磁阻式传感器基本类型变磁阻式传感器即自感式电感传感器的基本类型：（1）变气隙厚度式铁芯（2）变气隙面积式变气隙厚度式线圈变截面式和螺管式变气隙截面式衔铁衔铁移线圈螺管式铁芯衔铁动方向

§4.1变磁阻式电感传感器一、变磁阻式传感器工作原理二、变磁阻式传感器基本类型三、变截面式自感传感器输出特性四、变间隙式自感传感器输出特性五、差动式自感传感器六、自感式传感器的等效电路七、自感式传感器的测量电路

§4.1变磁阻式电感传感器三、变截面式自感传感器输出特性衔铁移动方向线圈铁芯衔铁因此，输出电感的变化与截面面积的变化成线性关系。

§4.1变磁阻式电感传感器三、变截面式自感传感器输出特性衔铁移动方向线圈因此既可确定衔铁位移量的大小又可确定方向。铁芯衔铁输出电感灵敏度输出电感灵敏度与初始截面面积的成反比关系。

§4.1变磁阻式电感传感器三、变截面式自感传感器的输出特性

§4.1变磁阻式电感传感器一、变磁阻式传感器工作原理二、变磁阻式传感器基本类型三、变截面式自感传感器输出特性四、变间隙式自感传感器输出特性五、差动式自感传感器六、自感式传感器的等效电路七、自感式传感器的测量电路

§4.1变磁阻式电感传感器四、变间隙式自感传感器输出特性铁芯线圈

§4.1变磁阻式电感传感器四、变间隙式自感传感器输出特性铁芯线圈衔铁

§4.1变磁阻式电感传感器四、变间隙式自感传感器输出特性铁芯线圈衔铁忽略高次项线性处理因此既可确定衔铁位移量的大小又可确定方向。

§4.1变磁阻式电感传感器四、变间隙式自感传感器输出特性铁芯线圈电感灵敏度衔铁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。

§4.1变磁阻式电感传感器一、变磁阻式传感器工作原理二、变磁阻式传感器基本类型三、变截面式自感传感器输出特性四、变间隙式自感传感器输出特性五、差动式自感传感器六、自感式传感器的等效电路七、自感式传感器的测量电路

§4.1变磁阻式电感传感器五、差动式自感传感器三种基本类型：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。443差动结构的特点：（1）改善线性、提高灵敏度外；21（2）补偿温度变化、电源频率变化等的影响，从而减少了外界影响造成的误差。差动变间隙式传感器1-线圈2-铁芯33-衔铁4-导杆1差动螺管式413差动变截面式42

§4.1变磁阻式电感传感器一、变磁阻式传感器工作原理二、变磁阻式传感器基本类型三、变截面式自感传感器输出特性四、变间隙式自感传感器输出特性五、差动式自感传感器六、自感式传感器的等效电路七、自感式传感器的测量