资讯详情

传感技术复习笔记(4)——变磁阻式传感器

1 工作原理

  • 变磁阻传感器是利用电磁感应原理将位移、压力、流量、重量、振动等非测量电量转换为传感器线圈电感(自感或互感),然后从测量电路转换为电压或电流的变化输出的装置。(电感传感器)

2 自感传感器

2.1 工作原理

  • 自感式传感器本质上是带气隙的铁心线圈。
  • 根据磁路几何参数的变化形式,目前常用的自感式传感器有三种;根据磁路的结构类型Π型、E类型或罐型等;按组成方式分为单一式和差动式。

2.2 交流桥式测量电路

在这里插入图片描述

  • 可见电桥输出电压及Δδ相位与衔铁移动方向有关。
  • 由于是交流信号,凝聚力位移的大小和方向必须通过适当的电路处理来确定。

2.3 变压器交流电桥

  • 变压器交流桥测量电路如图所示Z1、Z2为传感器线圈阻抗,另外两臂为交流变压器二次线圈的1/2 阻抗。
  • 当衔铁向上、向下移动相同的距离时,产生的输出电压大小相等,但极性相反。由于是交流信号,要判断衔铁位移的大小及方向同样需要经过相敏检波电路的处理。
  • 变压器电桥使用元件少,输出阻抗小,电桥开路时电路呈线性

3 互感传感器

  • 互感传感器是一种线圈互感感器,线圈互感化的变磁阻传感器。其原理与变压器相似。不同之处在于:后者是闭合磁路,前者是开放磁路;后者的第一次和第二次之间的互感是常数,前者的第一次和第二次之间的互感随电缆的移动而变化,两个次绕组按差异工作,也称为。、

3.1 螺线管式

  • 原理:初级线圈加上一定频率的正弦交流电压后,二次线圈产生感应电压e21,e它们的大小与线圈中铁芯的位置有关, e21和e22反极性连接获得输出电压e2

3.2 变隙差变压器

  • 由于磁阻的影响,活动衔铁向上移动,W2a中磁通将大于W2b,使M1>M2,因而E2a增加,而E2b减少。E2b增加,E2a减小。因为U2=E2a-E2b,所以U也会随x而变化。

3.3 变面积式(如微动同步器)

  • 差动变压器也可以变成变磁面积,但很少用于测量直线,通常用于测量角位移。

4 涡流传感器

  • 涡流传感器采用涡流效应工作。由于其结构简单、灵敏度高、频率响应范围宽、不受油污等介质的影响,可进行非接触测量,应用范围广,一问世就受到各国的重视。目前,该传感器已广泛用于测量位移、振动、厚度、速度、温度、硬度等参数,以及无损检测领域。
  • 电涡流效应 根据法拉第的电磁感应原理,当一个块状金属导体放置在变化的磁场中或在磁场中切割磁线时,导体内部会产生一个封闭的电流,称为涡流,称为涡流效应。

4.1 工作原理

  • 线圈-导体系统由传感器线圈和被测导体组成。
  • 线圈靠近金属导体:
    • 交变电流通过线圈 i1
    • i产生正弦交变磁场 H1
    • 金属导体会产生涡流i2
    • 涡流i产生反向电磁场H2
    • 线圈的反作用 ,导致线圈电感 、阻抗和质量因素的变化

4.2 分类

  1. 高频反射式涡流传感器
  2. 低频透射式涡流传感器 测量金属材料的厚度

标签: 电涡流式传感器22607涡流式电感传感器主要特点互感型差动变压器式传感器电感式传感器参数表磁阻式转速传感器htcs4筒式传感器

锐单商城拥有海量元器件数据手册IC替代型号,打造 电子元器件IC百科大全!

锐单商城 - 一站式电子元器件采购平台