第三章電感式傳感器

1、課 題電感式傳感器及其應(yīng)用需 2課時(shí)教 學(xué)目 的要 求1.了解自感式傳感器。2.了解差動變壓器式電感式傳感器。3. 電渦流式電感傳感器，電感式傳感器的應(yīng)用。教 學(xué)重 點(diǎn)了解差動變壓器式電感式傳感器教 學(xué)難 點(diǎn)電渦流式電感傳感器教案編寫日期年 月 日教 學(xué) 內(nèi) 容 與 教 學(xué) 過 程提示與補(bǔ)充電感傳感器（Inductance sensor）利用電磁感應(yīng)原理將被測非電量轉(zhuǎn)換成線圈自感量或互感量的變化，進(jìn)而由測量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量。電感式傳感器種類很多，主要有自感式、互感式和電渦流式三種?？捎脕頊y量位移、壓力、流量、振動等非電量信號。主要特點(diǎn)有：u 結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠；u 靈敏度高，能分辨

2、0.01m的位移變化；u 測量精度高、零點(diǎn)穩(wěn)定、輸出功率較大；u 可實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳輸、記錄、顯示和控制，在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中被廣泛采用；主要缺點(diǎn)有：u 靈敏度、線性度和測量范圍相互制約；u 傳感器自身頻率響應(yīng)低，不適用于快速動態(tài)測量傳感器線圈的電氣參數(shù)分析如圖，其為一種簡單的自感式傳感器，當(dāng)銜鐵隨被測量變化而上、下移動時(shí)，其與鐵心間的氣隙發(fā)生變化，磁路磁阻隨之變化，從而引起線圈電感量的變化，然后通過測量電路轉(zhuǎn)換成與位移成比例的電量，實(shí)現(xiàn)了非量到電量的變換?？梢?，這種傳感器實(shí)質(zhì)上是一個具有可變氣隙的鐵心線圈。自感式傳感器 1.工作原理與輸出特性自感式傳感器實(shí)質(zhì)上是一個帶氣隙的鐵心線圈。按磁路

3、幾何參數(shù)變化:自感式傳感器有變氣隙式、變面積式與螺管式三種；按磁路的結(jié)構(gòu)型: 型、E型或罐型等等；按組成方式:單一式與差動式兩種。變面積式自感傳感器如圖，傳感器的氣隙長度保持不變，令磁通截面積隨被測非電量而變(銜鐵水平方向移動)，即構(gòu)成變面積式自感傳感器。c) 螺管式自感傳感器螺管式自感傳感器由平均半徑為r的螺管線圈、銜鐵和磁性套筒等組成。隨著銜鐵插入深度的不同將引起線圈泄漏路徑中磁阻變化，從而使線圈的電感發(fā)生變化。差動式自感傳感器絕大多數(shù)自感式傳感器都運(yùn)用與電阻差動式類似的技術(shù)來改善性能：由兩單一式結(jié)構(gòu)對稱組合，構(gòu)成差動式自感傳感器。采用差動式結(jié)構(gòu)，除了可以改善非線性、提高靈敏度外，對電源電壓與頻率的波動及溫度變化等外界影響也