测量技术基础第六章电感式传感器本章内容:变磁阻式传感器差动变压器式传感器电涡流式传感器定义:是一种利用线圈自感和互感的变化实现非电量电测的装置。感测量:位移、振动、压力、应变、流量、比重等。测量技术基础优点:① 结构简单、可靠,测量力小衔铁为05~200×10-5N时,磁吸力为(1~10)×10-5N。 ② 分辨力高机械位移:01μm,甚至更小;角位移:01角秒。输出信号强,电压灵敏度可达数百mV
1880年:法国人居里兄弟发现石英晶体的压电效应返回图库下页返回 1)压电单晶 钽酸锂(LiTaO3) 碳酸钡BaCO3和二氧化钛TiO2 按1 :1混合烧结 而成压电常数约为石英的50倍介电常数高(1200)居里点约120?C 具有压电和半导体两种特性易于集成 图库理想形状: 中间为六角形棱柱两端为对称的棱锥共30个晶面 图所示是一个单元组体中构成石英晶体的硅离子和氧离子
5.应用实例(1)变磁阻式电感压力传感器变磁阻式电感压力传感器的结构如图所示。它由线圈、铁芯、衔铁、膜盒组成,衔铁与膜盒上部粘贴在一起。其工作原理是:当压力进入膜盒时,膜盒的顶端在压力P的作用下产生与压力P大小成正比的位移,于是衔铁也发生移动,从而使气隙发生变化,流过线圈的电流也发生相应的变化,电流表A的指示值就反映了被测压力的大小。 (2)差动变磁阻式电感压力传感器 用差动变磁阻式电感构成的压力
单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级第三章 电感式传感器一自感式传感器1变气隙型自感传感器工作原理:磁路的磁阻变化引起传感器线圈电感变化(自感互感电涡流)应用领域:位移振动力应变流量加速度等物理量可变气隙的铁心线圈:线圈铁心衔铁被测量(位移) 气隙 磁路磁阻 线圈电感特 点:结构简单工作可靠寿命长性能良好适于恶劣环
电感式传感器电涡流式测量位移传感器
??? ?? ??? ????? ??? ???? ??????? ???? ???? ????? ????? ?? ??? ????? ??? ???? ??????? ???? ???? ????? ??第3章 电感式传感器3.1 变磁阻式传感器13.2 互感式传感器3.3 电涡流式传感器32概述 电感式传感器是利用电磁感应原理将被测非电量如位移压力流量重量振动等转
第4 章 电感式传感器第4章 电感式传感器 第一节 变磁阻式传感器第二节 互感式传感器第三节 电涡流式传感器第一节 变磁阻式传感器一变隙式自感传感器1结构和工作原理由磁路基本知识知线圈自感为N:线圈匝数Rm:磁路总磁阻(铁芯与衔铁磁阻和空气隙磁阻)l1:铁芯磁路总长l2:衔铁的磁路长S:气隙磁通截面积S1:铁芯横截面积S2:衔铁横截面积μ1:铁芯磁导率μ2:衔铁磁导率μ0:真空磁导率
单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级第一节 自感式传感器原理及应用第二节 互感传感器原理及应用第三节 电涡流式传感器原理及应用第六章 电感式传感器学 习 要 求1掌握三种不同类型的电感传感器的工作原理和特点3掌握电感传感器的典型应用和创新应用2熟悉电感传感器的基本检测电路的原理磁通链1.1 闭磁路式自感传感器磁路总磁阻:安匝导磁体磁阻气隙磁阻I?0?i磁导
可变磁阻型总磁阻实际传感器中线圈不可能是纯电感它包括线圈的铜损电阻RC 铁芯的涡流损耗电阻Re 由于线圈和测量设备电缆的接入存在线圈固有电容和电缆的分布电容用集中参数C表示 LΔd螺线管式电感传感器螺管线圈内磁场分布曲线(a) 变气隙型3三种类型传感器比较: 气隙型自感传感器灵敏度高它的主要缺点是非线性严重为了限制线性误差示值范围只能较小它的自由行程小因为衔铁在运动方向上受铁心限制制造
互感现象:由于一个电路中电流变化而在邻近另一个电路中引起感生电动势的现象也就是相互感应是两个电路间磁力的相互作用 利用位移变化而造成自感量变化的方法取决于自感传感器的结构具体地说就是取决于其磁路结构从而导致电感线圈电感值变化只要能测出这种电感量的变化就能确定衔铁位移量的大小和方向式中:R —— 磁路的总磁阻(H-1) Rg —— 空气隙磁阻 RF —— 铁芯
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