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德國倍加福P+F電感式傳感器工作原理
閱讀：547 發(fā)布時間：2022-6-20
德國倍加福P+F電感式傳感器工作原理：電感式傳感器的工作原理是電磁感應(yīng),。它是把被測量如位移等,，轉(zhuǎn)換為電感量變化的一種裝置。按照轉(zhuǎn)換方式的不同,，可分為自感式（包括可變磁阻式與渦流式）和互感式（差動變壓器式）兩種
變磁阻式傳感器：當(dāng)一個線圈中電流i變化時,，該電流產(chǎn)生的磁通Φ也隨之變化，因而在線圈本身產(chǎn)生感應(yīng)電勢e,，這種現(xiàn)象稱之為自感,。產(chǎn)生的感應(yīng)電勢稱為自感電勢。變磁阻式傳感器的結(jié)構(gòu)如圖1所示,。它由線圈,、鐵芯和銜鐵三部分組成。鐵芯和銜鐵由導(dǎo)磁材料如硅鋼片或坡莫合金制成,，在鐵芯和銜鐵之間有氣隙,，氣隙厚度為δ，傳感器的運動部分與銜鐵相連,。當(dāng)銜鐵移動時,，氣隙厚度δ發(fā)生改變，引起磁路中磁阻變化,，從而導(dǎo)致電感線圈的電感值變化,，因此只要能測出這種電感量的變化，就能確定銜鐵位移量的大小和方向,。
特點：變磁阻式傳感器具有很高的靈敏度,，這樣對待測信號的放大倍數(shù)要求低。但是受氣隙δ寬度的影響,，該類傳感器的測量范圍很小,。
可變磁阻式傳感器自感
自感L與氣隙δ成反比，而與氣隙導(dǎo)磁截面積S0成正比,。
靈敏度S與氣隙長度δ的平方成反比,，δ愈小，靈敏度S愈高,。為了減小非線性誤差,，在實際應(yīng)用中，一般取,。這種傳感器適用于較小位移的測量,，一般約為0.001～1 mm,。
差動變壓器式傳感器
互感型傳感器的工作原理是利用電磁感應(yīng)中的互感現(xiàn)象，將被測位移量轉(zhuǎn)換成線圈互感的變化,。由于常采用兩個次級線圈組成差動式,，故又稱差動變壓器式傳感器。
差動變壓器式傳感器輸出的電壓是交流量,，如用交流電壓表指示,，則輸出值只能反應(yīng)鐵芯位移的大小，而不能反應(yīng)移動的極性,；同時,，交流電壓輸出存在一定的零點殘余電壓，使活動銜鐵位于中間位置時,，輸出也不為零,。因此，差動變壓器式傳感器的后接電路應(yīng)采用既能反應(yīng)鐵芯位移極性,，又能補(bǔ)償零點殘余電壓的差動直流輸出電路,。
把被測的非電量變化轉(zhuǎn)換為線圈互感變化的傳感器稱為互感式傳感器。這種傳感器是根據(jù)變壓器的基本原理制成的,，并且次級繞組用差動形式連接,，故稱差動變壓器式傳感器。差動變壓器結(jié)構(gòu)形式較多,，有變隙式,、變面積式和螺線管式等。變隙式傳感器的結(jié)構(gòu)原理如圖2所示,。
圖2中r1a與L1a , r1b與L1b , r2a與L2a , r2b與L2b,，分別為W1a , W1b , W2a, W2b繞阻的直流電阻與電感。
電渦流式傳感器
金屬導(dǎo)體置于變化著的磁場中,，導(dǎo)體內(nèi)就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,，這種電流像水中旋渦一樣在導(dǎo)體轉(zhuǎn)圈，這種現(xiàn)象稱為渦流效應(yīng),。電渦流式傳感器結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示,。 根據(jù)法拉第定律，當(dāng)傳感器線圈通以正弦交變電流I1時,，線圈周圍空間必然產(chǎn)生正弦交變磁場H1，使置于此磁場中的金屬導(dǎo)體中感應(yīng)電渦流I2,，I2又產(chǎn)生新的交變磁場H2,。
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