《传感器与检测技术》课件——项目三 电感式传感器及应用.pptVIP

项目小结本项目主要介绍了自感式电感传感器、差动式变压器、电涡流传感器的工作原理、结构形式、测量电路及应用。知识拓展电感式接近开关1.接近开关概述接近开关又称无触点行程开关，当物体达到接近开关的动作距离时，接近开关无需与运动部件进行机械接触就可以动作。接近开关是种开关型传感器，它既有行程开关、微动开关的特性，同时也具有传感性能，因此它的用途已远远超出行程开关所具备的行程控制及限位保护功能，可用于计数、测速、定位控制、尺寸检测以及用作无触点式按钮等。接近开关具有使用寿命长、动作可靠、性能稳定、重复定位精度高、频率响应快、无机械磨损、无火花、抗干扰能力强等特点，广泛用于轻工、化工、纺织、印刷、机械、冶金、电信、交通以及计算机等领域。2.接近开关的分类1）电涡流式接近开关电涡流式接近开关也叫电感式接近开关，它只对导电体起作用。接近开关的线圈在通入高频激励电源后，产生交变磁场，导电物体靠近接近开关时，内部产生电涡流，电涡流反作用到接近开关，使开关内部电路参数发生变化，控制开关的通或断，由此识别出有无导电物体靠近。工作流程方框图?这是一种用途非常广泛的电感接近开关，只能用于检测金属物，特别是对铁金属能很好的检测出来，并且性能稳定可靠，是最常用的检测方法，被广泛应用到限位开关、状态检测等用途，它的体积18X18X35毫米，背后有工作指示灯，当检测到物体时红色LED点亮，平时处于熄灭状态，非常直观，引线长度为100毫米。2）电容式接近开关电容式接近开关作用对象是各种导电或不导电的液体或固体。当有物体移向接近开关时，不论它是否为导体，由于它的接近，总要使电容的介电常数发生变化，从而使电容量发生变化，控制开关的接通或断开。工作流程方框图这是一种电容接近开关，主要用于检测非金属物，被广泛应用到颗粒料位仪、人体接近开关等用途，它的直径为18毫米，固定时只要在设备外壳上打一个18毫米的园孔就能轻松固定，长度约70毫米，背后有工作指示灯，当检测到物体时红色LED点亮，平时处于熄灭状态，非常直观，引线长度为100毫米。3）光电式接近开关光电式接近开关可以检测所有不透光物质，它是利用光电效应工作的，将发光器件与光电器件做在同一壳体内，当有被检测物体接近时，发光器件发出的光被所测的不透光物质反射，光电器件接收到反射光后便有信号输出，控制开关的接通或断开。4）霍尔式接近开关霍尔式接近开关作用的对象必须是磁性物体。当磁性物件移近霍尔式接近开关时，磁场发生变化，霍尔元件上的霍尔电动势也发生变化，由此识别附近有无磁性物体存在，控制开关的通或断。5）其它形式的接近开关超声波接近开关作用对象是不透过超声波的物质；电磁感应式接近开关作用对象是导磁或不导磁金属；热释电式接近开关作用对象是与环境温度不同的物体。3.电感式接近开关的工作原理谢谢观看2.差动相敏检波电路1－理想特性曲线2－实际特性曲线图3-11整流器输出特性a）非相敏检波b）相敏检波图3-12差动相敏检波电路应用：1、差动变压器式应变仪2、电感式加速度传感器由悬臂梁1和差动变压器2构成。测量时，将悬臂梁底座及差动变压器的线圈骨架固定，而将衔铁的A端与被测振动体相连。当被测振动体以△x(t)振动时，导致差动变压器的输出电压也按相同规律变化。3、流量测量电远传转子流量计4、测量加速度加速度计用传感器如图质量块2由两片片簧1支撑，测量时质量块位移和被测加速度成正比，因此使加速度的测量变成位移的测量，质量块的材料是导磁的，所以它既是加速度计是的惯性元件，也是磁路中的磁性元件。任务三电涡流式传感器电涡流传感器是利用电涡流效应进行工作的。它的测量范围大、灵敏度高、抗干扰能力强，不受介质影响，结构简单，使用方便，且可以对一些参数进行非接触的连续测量，因此广泛应用于工业生产和科研领域，尤其是在高速旋转的机械中，测量旋转轴的轴向位移和径向振动以及连续远距离监控等方面发挥着独特的优越性。电涡流式传感器在金属体内产生的涡流由于存在集肤效应，因此涡流渗透的深度是与传感器线圈激磁电流的频率有关的。电涡流式传感器主要可分为高频反射式涡流传感器和低频透射式涡流传感器两类。高频反射式涡流传感器的应用较为广泛。知识准备1.高频反射式电涡流传感器原理高频反射式电涡流传感器原理图激