第六章自感式传感器.ppt

第6章 电感式传感器
电感式传感器是建立在电磁感应基础上，利用
线圈自感或互感的改变来实现测量的一种装置。它
可对直线位移和角位移进行直接测量，也可通过一
定的敏感元件把振动、压力、应变、流量等转换成
位移量而进行测量。通常可由下列方法使线圈的电
感变化：
(1)改变几何形状；
(2)改变磁路的磁阻；
(3)改变磁芯材料的导磁率；
(4)改变一组线圈的两部分或几部分间的耦合度。
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电感式传感器分类:
电感式传感器
涡流式
自感型
互感型
压磁式传感器
可变磁阻型
差动变压器
感应同步器
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电感式传感器的优点：
。工作中没有活动电接触点，因而比电位器工作可靠，寿命长。
，分辨力大。，。传感器的输出信号强，电压灵敏度一般每毫米可达数百毫伏，因此有利于信号的传输与放大。
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，线性度优良。在一定位移范围（最小几十微米，最大达数十甚至数百毫米）输出特性的线性度好，并且比较稳定，高精度的变磁阻式传感器，%。
4. 输出功率大、输出阻抗小、抗干扰能力强、对工作环境要求不高。

电感式传感器的缺点：
频率响应差，不宜于快速动态测量，并存在交流零位信号。
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6 自感式传感器
工作原理
变气隙式自感传感器
变面积式自感传感器
螺线管式自感传感器
自感式传感器测量电路
自感式传感器应用举例
工作原理
线圈自感
Ψ——线圈总磁链,单位：韦伯；
I——通过线圈的电流，单位：安培；
W——线圈的匝数；
Rm——磁路总磁阻，单位：1/亨。
a)气隙型 b)截面型 c)螺管型
自感式传感器原理图
l i ——各段导磁体的长度；
U i——各段导磁体的磁导率；
S i ——各段导磁体的截面积；
δ ——空气隙的厚度；
U0 ——真空磁导率
S ——空气隙截面积
变气隙型传感器
变截面型传感器
线圈中放入圆形衔铁 可变自感 螺管型传感器。
变气隙式自感传感器
通常气隙的磁阻远大于铁芯和衔铁的磁阻
L与δ之间是非线性关系
当衔铁处于初始位置时，
初始电感量为
当衔铁上移Δδ时，则 ，
代入 并整理得