第四章 電感式傳感器

1、1 2 概述 u電感式傳感器是利用電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)原理將被測(cè)非電量如位移、原理將被測(cè)非電量如位移、 壓力、流量、重量、振動(dòng)等轉(zhuǎn)換成壓力、流量、重量、振動(dòng)等轉(zhuǎn)換成線圈自感量線圈自感量L L或或互感量互感量MM 的變化，再由測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出的的變化，再由測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出的 裝置。裝置。 u優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠壽命長(zhǎng)，測(cè)量精度高，零點(diǎn)穩(wěn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠壽命長(zhǎng)，測(cè)量精度高，零點(diǎn)穩(wěn) 定，輸出功率較大等。定，輸出功率較大等。 u缺點(diǎn)缺點(diǎn): :靈敏度、線性度和測(cè)量范圍相互制約，傳感器自身靈敏度、線性度和測(cè)量范圍相互制約，傳感器自身 頻率

2、響應(yīng)低，不適用于快速動(dòng)態(tài)測(cè)量。頻率響應(yīng)低，不適用于快速動(dòng)態(tài)測(cè)量。 3 4 F F 220V 5 F F 6 7 N L I m IN R m R M R N L 2 線圈線圈 鐵芯鐵芯 銜鐵銜鐵 磁動(dòng)勢(shì) 8 mF RRR 1 2 1 L 2 L 1 A 2 A 0 A 2 m 2 m 7 10 2 m 12 1122 F LL R AA 0 2 R A 9 1 011 2 022 2 2 L AA L AA m 0 2 R A 22 0 m 2 NAN L R 10 m R 11 ZC L Rc Re 12 2 0 0 0 2 AN L 0 0 L 13 0 1 L 22 00 100 000

3、 2()2 NANA LLLL 0 0 1 00 1 1 L L 14 00 1 L L 時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) 1 0 . L L 3 0 2 000 1 15 0 2 L 22 00 200 000 2()2 NANA LLLL 0 0 2 00 1 1 L L 16 2 00 L L 0 0 LL S 時(shí)時(shí)，當(dāng)當(dāng) 1 0 23 2 0000 . L L 17 18 19 4 3 3 2 2 1 1 3 3 1 1 4 4 1 1 2 2 3 34 4 20 )( AN L 0 0 1 2 2 )( AN L 0 0 2 2 2 .LL 32 000 01 1 .LL 3 0 2 00 02 1 銜鐵

4、銜鐵 R1 R2 L2 L1 AC U 0 U 21 0 0 2LL S .LLLL 53 000 012 2 . L LL L L 53 00000 12 2 22 23 0 U AC U 112 0 1212 222 ACACACAC ZUUUUZZZ U ZZZZZ Z Z1 1= =Z+Z+ Z; ZZ; Z2 2= =Z-Z- Z Z 24 0 000 222 ACACAC UUUZjL UL ZRj LL 0 L L 0 0 2()LL 0 0 AC UU 25 1Z2Z 221 o 1212 22 Z UZZUU U ZZZZ 12 ZZZ 0 o U 26 1 ZZZ 2 ZZ

5、Z 22 o UZUjL U ZRj L 2 o UL U L 27 28 - -活動(dòng)銜鐵；活動(dòng)銜鐵；- -導(dǎo)磁外殼；導(dǎo)磁外殼；- -骨架；骨架；- -匝數(shù)為匝數(shù)為 的初級(jí)繞組；的初級(jí)繞組； - -匝數(shù)為匝數(shù)為 的次級(jí)繞組；的次級(jí)繞組；- -匝數(shù)為匝數(shù)為 的次級(jí)繞組的次級(jí)繞組 圖圖 螺線管式差動(dòng)變壓器結(jié)構(gòu)圖螺線管式差動(dòng)變壓器結(jié)構(gòu)圖 1W 2aW2bW 29 2aE 2bE 12MM 2 2 a b EE 2220abUEE 30 2aW 2bW12MM 2aE 2bE 2bE 2aE 2 22ab UEE 2U 2U 31 LP RS2 LS1 M1 M2 LS2 RS1 RP i U 0 U

6、 pI 32 PP . i P . LjR U I . P . IMjU 1 1 . P . IMjU 2 2 . 012 i PP U UjMM Rj L LP RS2 LS1 M1 M2 LS2 RS1 RP i U 0 U pI 33 2 2 21 0 PP i LR UMM U LR MU U PP i 2 2 0 2 LR MU U PP i 2 2 0 2 . 1U . 2U 34 35 . dcghdchg o UUUUU R2 圖4-15 全波差動(dòng)整流電路電壓波形 R1 a b h g c f d e 1 U 0 U 36 鐵芯在零位以上鐵芯在零位以上鐵芯在零位鐵芯在零位 t

7、t Udc 圖4-15 全波差動(dòng)整流電路電壓波形 t t t Ugh U0 t Udc t Ugh t U0 全波差動(dòng)整流電全波差動(dòng)整流電 路電壓波形路電壓波形 Udc . Ugh . t U0 . . . . . . . 37 38 39 40 MM R R L L1 1L L R R1 1 1 U 1 I I 41 . UIMjILjIR 11 0 . 11 . 11 . ILjIRIMj 11 1 LjR IMj I . . 1 2 1 2 1 22 1 2 1 2 1 22 1 2 1 2 1 11 22 1 11 1 L LR M LjR LR M R U LR LjRM LjR U LjR Mj MjLjR U I . . . 41 MM R R L L1 1L L R R1 1 1 U 1 I I 42 1 2 1 2 1 22 1 2 1 2 1 22 1 L LR M LjR LR M R I U Z . . 1 2 1 2 1 22 R LR M RReq 1 2 1 2 1 22 L LR M LLeq eq eq R L Q 43 44 晶體振蕩器晶體振