文档介绍：电感式传感器及其应用
自感式传感器
差动变压器式电感式传感器
电涡流式电感传感器
电感式传感器的应用
电感传感器(Inductance sensor)
利用电磁感应原理将被测非电量转换
成线圈自感量或互感量的变化,进而
由测量电路转换为电压或电流的变化
量。电感式传感器种类很多,主要有
自感式、互感式和电涡流式三种。可
用来测量位移、压力、流量、振动等
非电量信号
主要特点有:
结构简单、工作可靠;
灵敏度高,;
测量精度高、零点稳定、输出功率较大;
可实现信息的远距离传输、记录、显示和控制,在
工业自动
控制系统中被广泛采用;
主要缺点有:
灵敏度、线性度和测量范围相互制约;
传感器自身频率响应低,不适用于快速动态测量。
自感式传感器
传感器线圈的电气参数分析
自感式传感器
自感式传感器的误差
如图,其为一种简单的自感式传感器,当衔铁随
被测量变化而上、下移动时,其与铁心间的气隙
发生变化,磁路磁阻随之变化,从而引起线圈电
感量的变化,然后通过测量电路转换成与位移成
比例的电量,实现了非量到电量的变换。可见,
这种传感器实质上是一个具有可变气隙的铁心线
圈。
Rc
Rh(f)
Re
1
l
2 0
-线圈电感; -线圈铜耗电阻;
L Rc
R (f)
h -铁心涡流损耗电阻;Re-磁滞损耗电阻;
C-线圈的寄生电容
类似于上述自感式传感器,变磁阻式传感
通常都具有铁心线圈或空心线圈(后者可视作前者
特例)。电路参数及其影响:
由磁路基本知识可知,匝数为W的线圈电感为
2
(3 1)
L W / Rm
式中 Rm ——磁路总磁阻
当线圈具有闭合磁路时
2
(3 2)
L W / R F
RF -导磁体总磁阻
当线圈磁路具有小气隙时
2 (3 3)
L W / R
式中 R——气隙总磁阻
等效磁导率:即将线圈等效成一封闭铁心线圈,其磁路等
效磁导率为μe,磁通截面积为S,磁路长度为l
2 2
L W / Rm W . 0 e S / l (3 4)
10-7
式中0 ——真空磁导率,0 =4π× (H/m)
取决于导线材料及线圈的几何尺寸
Rc
的交变磁场,会在线圈铁心中造成涡流及磁滞损耗。
Rh
,磁分子
来回翻转而要克服阻力,类似摩擦生热的能量损耗。
Re