电感式传感器ppt课件.ppt

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物理基础:电磁感应原理
将被测量转换成线圈的自感或互感
电感电压、电流、振荡频率
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第3章电感式传感器
特点:
高灵敏度、高分辨率();
高精度(%~%);
高稳定性、高重复性、长寿命;
低频测量(除电涡流传感器外)……
应用:
位移、速度、加速度;
压力、流量;
接近觉
Date
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第3章电感式传感器
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Date
3
磁导率
(变磁阻式)

结构:线圈+铁心+衔铁
气隙δ,位移Δδ
工作原理:
线圈自感系数:
N:线圈匝数,Rm:磁路总磁阻
Rm包括各段铁芯、衔铁以及空气隙总磁阻
δ
线圈
铁芯
衔铁
Δδ
s1
s2
s
Date
4

工作原理:
铁芯与衔铁为导磁材料
磁阻与空气相比可忽略
改变其一,可得到不同的传感器:
气隙型、截面型、磁导率型
δ
线圈
铁芯
衔铁
Δδ
s1
s2
s
Date
5

工作原理:
气隙减小Δδ时,电感相对变化量
灵敏度:单位位移引起的自感相对变化量:
δ
线圈
铁芯
衔铁
Δδ
s1
s2
s
改善非线性的措施(略)
非线性
Date
6

线性化处理:当时
灵敏度:单位位移引起的电感变化量
非线性误差:
ΔL/L与Δδ成非线性关系
减小δ可提高灵敏度
减小δ非线性增加
Date
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输出特性曲线:
非线性,当近似线性
选择合适的工作点L0

差动结构,改善性能
1
2
3
4
4
要求:上下传感器结构、性能、材料完全对称
Date
8
差动气隙型电感传感器
衔铁上移Δδ时,
上传感器气隙δ-Δδ
下传感器气隙δ+Δδ
δ
衔铁
R1
R2
L2
L1
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9
δ
衔铁
R1
R2
L2
L1
差动气隙型电感传感器
当时
灵敏度:
非线性误差:
灵敏度提高1倍□非线性误差大大下降
在同等非线性下,测量范围显著增加
差动型
0
Date
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