第六章 电感式传感器
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电感式传感器是利用线圈自感或互感的变化来实现测量的一种装置。
可以用来测量位移、振动、压力、流量、重量、力矩、应变等多种物理量。
电感式传感器的核心部分是可变自感或可变互感,在被测量转换成线圈自感或互感的变化时。
一般要利用磁场作为媒介或利用铁磁体的某些现象。
这类传感器的主要特征是具有线圈绕组。
丄3. 1自感式传感器丄3. 2变压器式传感器丄3. 3涡流式传感器丄3. 4压磁式传感器丄3. 5感应同步器*本章要点3. 1自感式传感器©3.1©3. 1 蛛3・1©3. 1©3. 11自感式传感器的工作原理2灵敏度与非线性3等效电路T<14转换电路5零点残余电压©3. 1 6自感式传感器的特点及应用3. 1. 1自感式传感器的工作原理电感值与以下几个参数有关:与线圈匝数W平方成正比;与空气隙有效截面积S。
成正比;与空气隙长度1。
所反比。
刪图3-1自感式传感器原理图刪图3-2截面型自感式传感器B为动铁芯(通称衔铁)A为固定铁芯辎图3-3差动自感式传感器3. L1自感式传感器的工作原理截面型自感式传感器3. 1. 1自感式传感器的工作原理图LT3. L1自感式传感器的工作原理差分自感式传感器丕页iHBr图库J■・■3. 1. 2灵敏度与非线性气隙型其灵敏度为: 差动式传感器其灵敏度:S==lo以上结论在满足A 1/10< VI时成立。
从提高灵敏度的角度看,初始空气隙1。
距离人应尽量小。
其结果是被测量的范围也变小。
同时,灵敏度的非线性也将增加。
如釆用增大空气隙等效截面积和增加线圈匝数的方法来提高灵敏度,则必将增大传感器的几何尺寸和重量。
这些矛盾在设计传感器时应适当考虑。
与截面型自感传感器相比,气隙型的灵敏度较高。
但其非线性严重,自由行程小,制造装配困难。
因此近年来这种类型的使用逐渐减少。
差动式传感器其灵敏度与单极式比较。
其灵敏度提高一倍,非线性大大减小。
电感式传感器工作原理
电感式传感器的工作原理:
1、原理:
电感式传感器可以转换外界的不同环境参数(如温度、湿度、速度、压力等)为可测量的电容或电压信号,从而形成声、光、气体等信号,最终控制或监控电子设备。
2、结构:
电感式传感器由电感、电容器、稳压电路和信号调节器组成。
电感是由电磁材料构成的元件,而电容器则是调节电感参数构成的元件,它们经过外界环境参数变化,电容器的容量受到影响,电感的电阻也会受到影响,发生变化的量就是外界参数的变化量,从而可以对外界参数进行检测和监控。
3、功能:
a)外界环境参数检测:电感式传感器可以检测外界环境参数,如室内温度及湿度,压力、位移、振动、流量等,用来监控和控制系统的运行,以及其他电子设备。
b)调节和控制:电感式传感器可以对电子设备实施调节和控制,以调节系统的运行状态,使电子设备可以按照预定的要求运行。
c)数字采集:电感式传感器可以将检测到的信号转换成数字信号,用
于数据处理和记录,保证了测量数据的准确性和精度。
4、优点:
a)精度高:电感式传感器具有较高的测量精度和准确率,可以准确地检测外界环境参数。
b)稳定可靠:电感式传感器具有稳定、可靠的性能,可以抗环境改变,而且有很高的原始信号,确保可靠性和精确度。
c)选择性强:电感式传感器可以根据不同的环境条件选择不同的频率,检测不同的参数,也可以根据不同的应用需要,提供不同的测量范围。
d)数字化:可以将检测到的信号转换成数字信号,方便地进行数据处理和记录,保证数据的准确性和精确度。
5、应用:
电感式传感器可以广泛应用于电子产品、航空航天、军事、电力、建筑工程等领域,对于环境参数的监测和控制,将会带来全新的应用模式。
电感式传感器原理
电感式传感器是一种利用电感效应进行测量和检测的传感器。
其基本原理是根据电感的特性来实现信号的转换和传输。
电感式传感器的工作原理是通过改变线圈中的电感值来感应外部的物理量。
当外部物理量发生变化时,线圈中的电感值也会相应地发生变化。
通过测量线圈的电感值的变化,可以得知外部物理量的变化情况。
电感是指导线圈中产生的自感应电动势。
当线圈中的电流发生变化时,会产生与电流变化方向相反的电动势。
这种电动势会产生磁场并储存能量。
当外部物理量改变线圈中的磁场时,会影响线圈中的电感值。
测量电感值的常用方法是利用谐振电路。
当外部物理量引起电感值变化时,会影响谐振电路的谐振频率。
通过测量谐振频率的变化,可以得到外部物理量的变化信息。
电感式传感器广泛应用于各种测量和控制领域。
例如,在温度传感中,可以利用电感式传感器测量温度变化引起的电感值变化;在位移传感中,可以利用电感式传感器测量物体位置的改变;在压力传感中,可以利用电感式传感器测量压力变化引起的电感值变化等。
总之,电感式传感器是一种利用电感效应进行测量和检测的传感器,通过测量线圈的电感值的变化来获取外部物理量的变化
信息。
由于其简单、可靠和精度高的特点,电感式传感器被广泛应用于各种工程领域。
电感式位置传感器原理
电感式位置传感器是一种常见的非接触式传感器,用于测量物体相对于
传感器的位置。
它基于电磁感应原理,利用线圈产生的磁场与目标物体的位
置关系来测量位置。
电感式位置传感器主要由线圈和交流电源组成。
线圈通常是螺线管状的,它通过通电产生一个磁场。
当目标物体靠近线圈时,它会改变线圈周围的磁
场分布。
当线圈的交流电源打开后,通过电磁感应的作用,目标物体对线圈周围
的磁场产生一个反作用力。
这个反作用力与目标物体与线圈之间的距离密切
相关。
通过测量线圈上的电流变化,我们可以确定目标物体与传感器之间的
位置。
具体来说,当目标物体靠近线圈时,磁感线的磁通量会增加,导致线圈
中的感应电流增加。
反之,当目标物体远离线圈时,磁通量减小,感应电流
减小。
在实际应用中,我们通常使用环形线圈或一个或多个线圈来实现位置的
测量。
通过测量线圈上的电感或电流变化,可以反映目标物体与传感器的位
置关系。
电感式位置传感器具有许多优点,如非接触式测量、高精度、长寿命等。
它在工业控制、汽车行业、机器人和航空航天等领域有广泛应用。
电感式位置传感器通过电磁感应原理,利用线圈的磁场与目标物体的位
置关系来测量位置。
它是一种可靠、精确的测量方式,为各种应用提供了重
要的位置信息。