電感式傳感器特點和變磁阻式傳感器工作原理

電感式傳感器是建立在電磁感應(yīng)基礎(chǔ)上、利用線圈電感或互感的改變來實現(xiàn)非電量電測的。根據(jù)工作原理的不同，可分為變阻磁式，變壓器式和渦流式等種類。它可以把穩(wěn)入的物理量如位移、振動、壓力、流量、比重等參數(shù)，轉(zhuǎn)換為線圈的自感系數(shù)L和互感系數(shù)M的變化.而L和M的變化在電路中又轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化，即將非電量轉(zhuǎn)換成電信號輸出。因此它能實現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)輸、記錄、顯示和控制等方面的要求。電感式傳感器有以下特點：

(11工作可靠，壽命長;

(2)靈敏度高，分辨力高(位移變化，o.01um，角度變化0.1“);

(3)精度高.線性好(非線性誤差可達(dá)o.05%一o.1%);

(4)性能穩(wěn)定，重復(fù)性好。

電感式傳感器的缺點是存在交流零位信號、不適于高頻動態(tài)信號測量

變磁阻式傳感器

工作原理

變磁因式傳感器的結(jié)構(gòu)原理如圖6—1(a)所示。它由線圈、鐵芯和銜鐵三部分組成，在銹芯與銜鐵之間有厚度為

氣隙。傳感器的運動部分與銜鐵相連。當(dāng)傳感器測量物理量時，銜鐵運動部分產(chǎn)生位移，導(dǎo)致氣隙厚度

變化，從而使線圈的電感值變化。

線圈的電感值L可按下式計算

式中：w——線圈的匝數(shù);

RM一磁路的總磁9。

如果空氣隙厚度8較小，而且不考慮磁路的鐵報時，總磁阻為磁路中鐵芯、氣眩和銜鐵的磁咀之和。

L1——各段鐵芯的長度(包括銜鐵);

——各段鐵芯的相對磁導(dǎo)率(包括銜

鐵);

si——備段鐵芯的面積(包括銜鐵);

——空氣隙的厚度;

由式(6—4)和(6—3)看出.變磁阻式傳樂器的L量與 、S和Ui之參數(shù)有關(guān)、如果固定其中任意兩個，而改變另一個，則可以制造一種傳感器。根據(jù)這個道理.可以制造三種不同形式的可變磁阻式電感傳感器。

變氣隙厚度a的電感式傳感器 如果6—1(a)所示。這種傳感器靈敏度很高，是員常用的電感式傳感器，它的缺點是輸出特性(L一8關(guān)系曲線)為非線性如圖6—1(b)所

示。

受氣隙面積5的電感式傳感男 (見因6—2(a))，這種傳感器為線性特性，但靈敏度低。它常用于角位移215量。

變鐵芯磁導(dǎo)率A的電感式傳感器 .它是利用某些挾磁材料的壓磁效應(yīng)，所以也稱壓磁式傳感器。壓碰效應(yīng)是當(dāng)鐵磁材料受到力作用時，在物體內(nèi)部就產(chǎn)生應(yīng)力，從而引起磁導(dǎo)率p發(fā)生變化。這種傳感器主要用于各種力的測量。