傳感器23章變磁阻式1課件

傳感器技術及應用

機械082010～2011第二學期2011年3月第3章變磁阻式傳感器1本課內容：工作原理——傳感器線圈的電器參數分析自感式傳感器——類型、結構、應用變磁阻式傳感器——電感式傳感器1、自感式2、互感式變磁阻（電感）式傳感器工作原理被測量RmL輸出電量：電壓V電流A頻率f變磁阻式傳感器測量電路應用：常用來檢測位移、振動、力、應變、流量、比重等物理量。1）空心線圈式中：——鐵芯材料的磁導率l——鐵芯長度2）鐵芯線圈lSlS2、線圈的電感量L4、磁路中的磁阻Rml—磁路長度，S—磁路截面積，—材料的磁導率1）單一材料導磁體：lSlS2）具有可變氣隙的鐵芯線圈（1）閉合磁路：Rm＝RF

RF——導體總磁阻（2）具有小氣隙：Rm＝R1＋R2＋RRR1——鐵心2磁阻、

R2——銜鐵3磁阻、有：RmR1.變氣隙式自感傳感器工作原理：1)保持鐵心、銜鐵材料、結構、線圈匝數不變，2)保持氣隙磁通面積S不便，則電感L是氣隙總長l的單值函數RmL被測量銜鐵位移變隙式自感式傳感器輸入－輸出特性為非線性－銜鐵與鐵心間的氣隙長度－氣隙變化量，即測量范圍l－氣隙總長l

=2

傳感器的靈敏度：靈敏度K0與氣隙成反比變隙式自感式傳感器適于測量微小的位移量為保證一定的測量范圍和線性度?。海?.1～0.5mm=(1/5~1/10)變面積式自感傳感器輸入－輸出特性變面積式特點：（1）線性度忽略氣隙磁通邊緣效應條件下，輸出特性呈線性，可得到較大的線性范圍。（2）靈敏度與變氣隙式相比，靈敏度較低。傳感器的靈敏度3、螺管式自感傳感器螺管式自感傳感器靈敏度較低主磁通近似不變，靈敏度為：3.差動式電感傳感器（圖3-7）(a)結構原理圖；(b)電路接線圖作業(yè)：為什么變磁阻自感式傳感器通常又被稱為電感式傳感器？3.2.2測量電路LR電路分析純電感元件的電壓rLAC電感線圈的電壓與電流正交，電感不消耗功率純電感的阻抗有導線電阻r時，電感的阻抗電感線圈的品質因數rjLZ3.2.2測量電路電橋電路－輸出端對稱電橋3.2.3自感式傳感器的誤差及改善措施輸出特性的非線性采用差動結構改善2.零位誤差：當銜鐵位于中間位置時，實際輸出電壓不為零，出現零點殘余電壓。采用補償電路消除零位誤差。3。激勵電源的影響提高激勵電源的頻率應用舉例

1.變磁阻式傳感器的應用變隙電感式壓力傳感器結構圖2.變磁阻式傳感器的應用變隙式差動電感壓力傳感器工作原理粉塵未到達線圈時的電感L1＝W2/Rm1粉塵未到達線圈時的電感L2＝W2/Rm2空氣隙磁阻Rm1>>鐵磁粉塵磁阻Rm2,即：料位到達前自感L1<<料位到達后自感L2根據電路理論有：di/dt=v/L通過采集自感電流的變化幅度陡變這一開關量，從而判斷物料的位置；

特點1.單線圈氣隙式自感傳感器線性度不好，在實際工程中是不能應用的；在這里，通過自感電流的變化幅度陡變這一特點采集其開關量，從而判斷物料的位置；2.在一根連接桿上可以安裝數個單線圈，來達到數字式報警料位的目的，性能穩(wěn)定可靠．平面線圈結構的電感式傳感器自感電感式傳感器線圈的電感為：方形平面線圈結構，與齒／槽同寬列車運行時，懸浮氣隙基本保持在＝10mm左右

探頭線圈移動時，與定子齒面(或槽面)的相對面積發(fā)生變化，構成變面積式自感傳感器電感改變量△L與磁路截面積的改變量△s為線性關系

差動連接的傳感器探頭線圈當一個線圈位于齒面上方電感量為最大值時，另一個線圈則位于槽面上方電感量為最小值傳感器的輸出波形

列車行駛時，傳感器輸出的正弦信號的周期隨運行速度的變化而變化

列車“靜止一運行一停車”運行過程中的輸出波形5.交通管理中的地感線圈應用實際上