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电感感测器

(2020-03-08 17:13:42) 百科
电感感测器

电感感测器

电感感测器是将被测量转换为线圈的自感或互感的变化来测量的装置。电感感测器还可用作磁敏速度开关、齿轮龄条测速等。

基本介绍

  • 中文名:电感感测器
  • 原理:自感或互感
  • 用处:用作磁敏速度开关齿轮龄条测速等
  • 类别:科学

套用

电感感测器
带有模拟输出的电感式接近感测器是一种测量式控制位置偏差的电子信号发生器,其用途非常广泛。例如:可测量弯曲和偏移;可测量振荡的振幅高度;可控制尺寸的稳定性;可控制定位;可控制对中心率或偏心率。
电感感测器还可用作磁敏速度开关、齿轮齿条测速等,该类感测器广泛套用于纺织、化纤、工具机、机械、冶金、机车汽车等行业的链轮齿速度检测,链输送带的速度和距离检测,齿轮齿计数转速表及汽车防护系统的控制等。另外该类感测器还可用在给料管系统中小物体检测、物体喷出控制、断线监测、小零件区分、厚度检测和位置控制等 。

原理

由铁心和线圈构成的将直线或角位移的变化转换为线圈电感量变化的感测器,又称电感式位移感测器。这种感测器的线圈匝数和材料导磁係数都是一定的,其电感量的变化是由于位移输入量导致线圈磁路的几何尺寸变化而引起的。当把线圈接入测量电路并接通激励电源时,就可获得正比于位移输入量的电压或电流输出。

特点

电感式感测器的特点是:①无活动触点、可靠度高、寿命长;②解析度高;③灵敏度高;④线性度高、重複性好;⑤测量範围宽(测量範围大时解析度低);⑥无输入时有零位输出电压,引起测量误差;⑦对激励电源的频率和幅值稳定性要求较高;⑧不适用于高频动态测量。电感式感测器主要用于位移测量和可以转换成位移变化的机械量(如力、张力、压力、压差、加速度、振动、应变、流量、厚度、液位、比重、转矩等)的测量。

分类

常用电感式感测器有变间隙型、变面积型和螺管插铁型。在实际套用中,这三种感测器多製成差动式,以便提高线性度和减小电磁吸力所造成的附加误差。
变间隙型电感感测器:这种感测器的气隙δ随被测量的变化而改变,从而改变磁阻。它的灵敏度和非线性都随气隙的增大而减小,因此常常要考虑两者兼顾。δ一般取在0.1~0.5毫米之间。
变面积型电感感测器:这种感测器的铁芯和衔铁之间的相对覆盖面积(即磁通截面)随被测量的变化而改变,从而改变磁阻。它的灵敏度为常数,线性度也很好。
螺管插铁型电感感测器:它由螺管线圈和和被测物体相连的柱型衔铁构成。其工作原理基于线圈磁力线泄漏路径上磁阻的变化。衔铁随被测物体移动时改变了线圈的电感量。这种感测器的量程大,灵敏度低,结构简单,便于製作。

测试电路

电感感测器测量线路主要採用交流电桥。交流电桥的固定桥臂可以是电阻、变压器的次级绕组或紧耦合的电感。需要指出的是,紧耦合电感电桥无论是在灵敏度指标上还是在电桥的平衡上都更优越。
简单自感感测器的测量线路,该线路的输出量是电流。该线路在精密测量中存在如下一些缺点:线性工作範围窄;无输入时就存在起始电流,因此不能实现零输入时零输出的要求,且激磁电流产生的磁场使衔铁产生附加位移将引起测量误差。将简单自感感测器的自感量转换成电的频率变化的构想是:将简单自感感测器与电容器构成一振荡器的线路,于是振荡器的振荡频率便是感测器自感量的函式。实现上述构想的典型线路,这是一个电容三点式振荡器。
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