42电感式讲义传感器
电感式传感器PPT课件
2
LC
2LC
Q2
(1
2LC)2
2LC Q
2
(4-17)
第4章 电感式传感器
当Q>>ω2LC且Ω2lc<<1
Z
R
(1 2LC)2
;
令
L'
L
(1 2LC)2
则
Z R' jL'
从以上分析可以看出，并联电容的存在，使有效串联损耗电阻及 有效电感增加，而有效Q值减小，在有效阻抗不大的情况下，它 会使灵敏度有所提高，从而引起传感器性能的变化。因此在测量 中若更换连接电缆线的长度，在激励频率较高时则应对传感器的 灵敏度重新进行校准。
为了使输出特性能得到有效改善，构成差动的两个变隙 式电感传感器在结构尺寸、材料、电气参数等方面均应完全 一致。
第4章 电感式传感器 图4-3 差动变隙式电感传感器
第4章 电感式传感器 4.1.3 测量电路
电感式传感器的测量电路有交流电桥、变压器式交流电桥 以及谐振式等。
1.
从电路角度看，电感式传感器的线圈并非是纯电感，该电 感由有功分量和无功分量两部分组成。有功分量包括：线圈线 绕电阻和涡流损耗电阻及磁滞损耗电阻，这些都可折合成为有 功电阻，其总电阻可用R来表示；无功分量包含：线圈的自感L, 绕线间分布电容，为简便起见可视为集中参数，用C来表示。 于是可得到电感式传感器的等效电路如图4-4所示。
其自由端发生位移，带动与自由端连接成一体的衔铁运动， 使线圈1和线圈2中的电感发生大小相等、符号相反的变化。 即一个电感量增大，一个电感量减小。电感的这种变化通 过电桥电路转换成电压输出，所以只要用检测仪表测量出 输出电压，即可得知被测压力的大小。
第4章 电感式传感器 4.1.5
电感式传感器的特性及应用
电感式传感器的特性及应用电感式传感器是一种通过测量电感值的变化来实现信号的检测和转换的传感器。
它利用了物体与线圈之间的磁场相互作用来实现信号的感知和测量。
电感式传感器具有灵敏度高、响应速度快、质量轻、成本低、结构简单等特点，因此在众多领域得到广泛应用。
首先，电感式传感器的特性主要表现在以下几个方面：1. 灵敏度高：电感式传感器通过测量线圈的电感值来感知外部物体的磁场，具有较高的灵敏度，可以实现对微小磁场变化的检测。
2. 响应速度快：电感式传感器的响应速度较快，可以及时对外部磁场的变化做出响应，实现实时监测和控制。
3. 宽频段：电感式传感器在很大程度上不受频率的限制，可以检测到较宽范围内的磁场信号。
4. 成本较低：由于电感式传感器的结构相对简单，所需材料较少，因此成本相对较低。
其次，电感式传感器具有广泛的应用领域，常见应用如下：1. 位移测量：电感式位移传感器可以通过感应物体与线圈之间的磁场来实现对物体位移的测量。
在机械、汽车、仪表等领域中广泛应用于位移、位置或端点检测等。
2. 速度测量：通过测量转子上的磁场与线圈之间的电感值变化，可以实现转子转速的检测，广泛应用于发电机、电机和机械制造等领域。
3. 流量测量：电感式流量传感器通常通过测量流体通过导体管道时磁场的变化来实现对流速的测量，广泛用于石油、化工、水处理等行业中的流量检测。
4. 重量测量：电感式传感器可通过检测导体中电流的变化来实现对物体重量的测量，广泛应用于电子天平、电子秤等领域。
5. 磁场检测：电感式传感器可感知磁场的强度和方向，广泛应用于磁场地质、磁场测量仪等领域。
6. 位置检测：电感式传感器可以通过检测物体与传感器之间的磁场变化来实现对物体位置的检测，常用于自动控制和机器人定位等领域。
总之，电感式传感器具有较高的灵敏度、响应速度快、结构简单等特点，能够实现对磁场信号的感知和测量。
其应用广泛，包括位移测量、速度测量、流量测量、重量测量、磁场检测、位置检测等领域。
《电感式传感器》课件
电感式传感器的应用领域
介绍电感式传感器在工业、农业、医疗等领域的广 泛应用。
电感式传感器的优缺点分析
分析电感式传感器的优点、缺点以及与其他类型传 感器的比较。
电感式传感器的应用案例
1
电感式传感器在工业领域的应用
案例
电感式传感器在农业领域的应用 案例
2
讲述一个实际案例，介绍电感式传感器 在工业生产中的应用。
介绍电感式传感器按照不同 的特征进行的分类。
电感式传感器的结构与工作原理
电感式传感器的结构
详细解释电感式传感器的内部结 构和组成。
电感式传感器的工作原理
阐述电感式传感器是如何通过测 量磁场来实现检测和转换的。
电感式传感器的特点
列举电感式传感器相对于其他传 感器的优势和特点。
电感式传感器的应用及优缺点
《电感式传感器》PPT课 件
为您带来《电感式传感器》的PPT课件，本课件将全面介绍电感式传感器的概 述、结构与工作原理、应用及优缺点、应用案例、未来发展趋势等内容。
概述
传感器的定义
介绍传感器的定义以及在技 术领域中的关键作用。
电感式传感器的作用
说明电感式传感器在各个行 业中的重要作用。
电感式传感器的分类
以一个具体的场景，说明电感式传感器 在农业领域中的应用价值。
电感式传感器的未来发展趋势
1 电感式传感器的现状和发展趋势
描述电感式传感器目前的研究状况以及未来的发展趋势。
2 展望电感式传感器的发展前景
展望电感式传感器在未来的应用领域和发展前景。
总结
电感式传感器的重要性
总结电感式传感器在各个领域中的重要作用。
发展趋势展望
回顾并展望电感式传感器的未来发展趋势。
电感式位置传感器原理 -回复
电感式位置传感器原理-回复电感式位置传感器是一种常用的非接触式传感器，主要用于测量物体的位置或运动。
它基于电感效应，通过测量感应电感的变化来确定物体的位置。
下面将一步一步地介绍电感式位置传感器的原理。
首先，我们来了解一下电感效应。
电感效应是指当导体中的电流发生变化时，会产生一个电磁场。
这个电磁场的变化又会导致导体内部的电流发生变化。
简单来说，电流的变化会导致电磁场的变化，而电磁场的变化又会反过来影响电流。
根据法拉第电磁感应定律，这种变化会在导体上产生一电势差，即感应电动势。
电感式位置传感器利用电感效应进行测量。
它通常由一个电感线圈和一个金属物体（例如铁芯）组成。
当电感线圈通过电流时，会产生一个磁场。
当金属物体靠近电感线圈时，磁场会穿过金属物体，使得金属物体本身也成为一个电感器。
由于金属物体的电感量与其位置有关，因此可以通过测量金属物体感应电感的变化来确定物体的位置。
具体来说，电感式位置传感器的工作原理如下：第一步：电感线圈通电。
一般情况下，电感线圈接通一个交流电源，通过电流的变化来产生磁场。
第二步：磁场穿过金属物体。
由于金属物体具有导电特性，磁场能够通过它。
第三步：感应电感的变化。
当金属物体靠近或远离电感线圈时，磁场的强度和方向会发生变化，进而引起金属物体内部的感应电流的变化。
第四步：测量感应电感的变化。
使用一个感应电路测量电感线圈的电压，这个电压与金属物体感应电感的变化成正比。
第五步：确定物体位置。
通过对感应电压的测量，可以确定金属物体的位置或移动的方向和距离。
电感式位置传感器的原理很简单，但是实际应用中需要考虑一些因素。
例如，磁场的强度和方向变化的速度、距离等都会影响到感应电感的变化。
因此，在设计电感式位置传感器时，需要考虑这些因素，并进行合适的调整和校准。
此外，传感器的外部磁场也会对测量结果产生干扰，因此需要采取一些措施进行屏蔽或补偿。
总结起来，电感式位置传感器是一种基于电感效应的传感器，可用于测量物体的位置或运动。
电感式传感器的工作原理
电感式传感器的工作原理引言传感器是测量物理量和变量的一种设备，可以将电或信号转换为可读的信息。
电感式传感器是其中一种常用的传感器类型，可以根据物体的位置、速度或其他变量来测量电感变化。
本文将介绍电感式传感器的工作原理。
电感式传感器的定义电感是一个物理概念，通常被定义为线圈中存储的电能量的比率与电流的平方的比率。
当一个电流通过一条线圈时，线圈周围会出现一个磁场。
这个磁场会在线圈中产生电势差，并随着线圈中的电流变化而发生变化。
通过测量这个变化，我们可以确定电感的大小。
电感式传感器利用这种变化来测量物体的位置、速度或其他变量。
电感式传感器的工作原理电感式传感器是通过测量磁场变化来测量物体的位置或速度。
其工作原理可以通过以下步骤来解释：1.电感线圈: 电感式传感器是通过一个线圈来工作。
这个线圈通常由铜线制成，以形成一个电磁场。
2.磁芯: 为了增强电感线圈的磁场，一个磁芯通常被置于线圈中。
磁芯通常由铁或铁氧体制成。
3.物体位置: 当一个物体靠近电感线圈时，它会干扰线圈内的磁场。
这种干扰将导致电感线圈的阻抗发生变化。
4.测量阻抗: 电感式传感器使用一个电路来测量线圈的阻抗值。
这个电路可以是一个简单的电桥或更复杂的电路，可以转换为输出电信号。
5.输出信号: 当物体靠近电感线圈时，电感式传感器将输出一个电信号，这个信号的大小取决于物体的位置和材料。
优缺点以及应用电感式传感器具有以下优点：1.可以测量非接触式的物体位置和速度。
2.非常灵敏，并且可以检测非常小的位移。
3.由于没有机械接触，传感器的寿命比其它传感器更长。
电感式传感器的缺点包括：1.由于需要线圈及其驱动电路，电感式传感器成本较高。
2.电感式传感器需要使用特定的物体来散发磁场。
3.需要磁性材料，因此不能检测非磁性材料。
电感式传感器在工业、医学和科学领域有着广泛的应用。
典型的应用包括：液位传感器、位置检测、速度测量、结构健康监测和自动化控制系统。
结论电感式传感器具有高灵敏度、高精度的特点，可以应用于多个领域，如液位传感器、位置检测、速度测量、结构健康监测和自动化控制系统中。
电感式传感器的那些原理特点
电感式传感器的那些原理特点电感式传感器的原理电感式传感器是一种利用电磁感应原理来测量物理量的传感器，一般由铁芯和线圈构成。
传感器中放置一个有铁芯的线圈，当被测量的物理物体通过线圈时，会改变线圈中的电磁场强度，从而通过电路测量出被测量物体的特定参数。
在电感式传感器中，铁芯的磁导率会影响传感器的灵敏度和测量精度，因此传感器中常用高磁导率的材料，如Ni-Fe合金来制作铁芯。
同时，为了提高传感器的灵敏度，线圈的匝数应该尽量多。
电感式传感器可以应用在许多领域，如物理学、化学、生物学、医学等等。
电感式传感器的特点灵敏度高由于采用了高导磁率的铁芯和大量的线圈匝数，电感式传感器的灵敏度通常都非常高。
这使得传感器可以感知到细微的物理量变化，能够满足很多测量需要。
响应速度快电感式传感器的响应速度很快，它能够快速感知物理量的变化，并迅速给出测量结果。
这些特点广泛应用于测量高速运动物体、应用在控制系统中等等。
不易受到干扰电感式传感器能够有效地避免环境中的外部干扰。
由于其工作原理是基于电磁感应的，因此只要环境中没有其它极强的磁场或电磁干扰源，传感器就能够工作稳定，并且给出较为准确的测量结果。
价格相对较高电感式传感器相对于一般的传感器来说，价格要稍高一些。
主要原因是它需要较多的线圈、铁芯等零部件，生产成本相对较高。
常用于自动化控制领域由于电感式传感器具有高灵敏度、快速响应、不易受到干扰等优秀特性，因此它们被广泛应用于自动化控制领域。
例如，它们可以用来检测车辆的速度、位置、方向等信息，或者用在机器人等自动化系统中。
总结在本文中，我们对电感式传感器的原理和特点进行了介绍。
作为一种非常常见的传感器类型，电感式传感器不仅应用很广泛，而且拥有许多出色的优势，如高灵敏度、快速响应、不易受到干扰。
这些特点使得电感式传感器在自动化控制领域中发挥着重要作用。
电感式传感器的工作原理及应用
电感式传感器的工作原理及应用1. 电感式传感器简介电感式传感器是一种常见的传感器类型，它利用电感元件的物理特性实现对特定物理量的测量。
它可以通过改变电感元件的感应能力来检测环境中的各种物理量，如位置、速度、压力等。
电感式传感器通常由电感元件、电路和信号处理部分组成，可以将环境中的物理量转换为电信号输出。
2. 电感式传感器的工作原理电感式传感器的工作原理基于电感元件与外部物理量之间的相互作用。
电感元件是一个线圈，当通过线圈的电流发生变化时，会在线圈周围产生磁场。
而外部物理量的改变会引起电感元件的感应能力变化，进而改变线圈中的电感。
通过测量线圈中的电感变化，可以得到外部物理量的信息。
电感式传感器可以通过几种不同的工作原理来实现对不同物理量的测量，常见的工作原理包括：•电感变化原理：利用外界物理量的变化引起线圈中电感的变化，从而间接测量外界物理量。
•磁性传感原理：利用外界磁场的变化引起线圈中电感的变化，从而间接测量外界磁场的强度、方向等。
•电容变化原理：利用外界物理量的变化引起线圈中电容的变化，从而间接测量外界物理量。
3. 电感式传感器的应用电感式传感器具有广泛的应用领域，以下列举了几个常见的应用案例：3.1 位置测量电感式传感器可以通过感应电感的变化来测量物体的位置。
通过将传感器与物体相连，当物体移动时，位置的变化会导致电感元件的感应能力发生变化，进而改变线圈中的电感。
通过测量电感的变化，可以反推出物体的位置信息。
这种应用在机器人控制、汽车导航等领域有着广泛的应用。
3.2 速度测量电感式传感器也可以通过感应电感的变化来测量物体的速度。
通过将传感器与物体相连，当物体移动时，速度的变化会引起电感元件的感应能力变化，进而改变线圈中的电感。
通过测量电感的变化率，可以获得物体的速度信息。
这种应用在航空航天、交通运输等领域中起着重要的作用。
3.3 压力测量电感式传感器还可以通过感应电感的变化来测量物体的压力。
通过将传感器与受压物体相连，当物体受到压力时，压力的变化会引起电感元件的感应能力发生变化，进而改变线圈中的电感。
电感式传感器的原理和应用
电感式传感器的原理和应用1. 电感式传感器的基本原理电感式传感器是一种利用电感变化来检测和测量物理量的传感器。
其基本原理是根据电感元件的特性，利用被测量物理量引起的电感值的变化来实现测量。
1.1 电感的定义电感是指电流在变化时所产生的电动势和电流的比值。
电感式传感器利用电感的变化来实现测量。
1.2 电感式传感器的工作原理电感式传感器一般由电感元件和测量电路组成。
当被测量物理量引起电感元件的感应电流时，感应电流的变化会导致电感元件的电感值发生变化。
测量电路通过测量电感值的变化来实现对被测量物理量的检测和测量。
2. 电感式传感器的应用领域电感式传感器在很多领域有着广泛的应用，以下是一些常见的应用领域。
2.1 汽车行业•发动机转速测量：利用电感式传感器测量发动机中的转子速度，帮助车辆控制系统实现精确控制。
•车速测量：通过测量车辆车轮旋转的电感变化来计算车辆的速度。
2.2 工业自动化•位置测量：利用电感式传感器测量物体的位置，可广泛应用于机械设备的控制和检测系统。
•压力测量：通过测量受压物体的形变引起的电感变化来实现压力的测量。
2.3 环境监测•温度测量：电感式传感器可由温度引起的电感变化来实现温度的测量，可以应用于温度传感器的制造。
•液位测量：利用电感式传感器测量液体的电感值变化来实现液位的测量。
2.4 医疗领域•心率监测：利用电感式传感器测量心脏的电感变化，可以实现对心率的监测。
•血氧测量：通过测量血液的电感变化来实现血氧的测量。
3. 电感式传感器的优势和不足3.1 优势•精确度高：电感式传感器具有较高的测量精度，能够满足很多精密测量的需求。
•响应快：电感变化可以快速地传递给测量电路，使得电感式传感器的响应速度比较快。
3.2 不足•非线性特性：电感式传感器的响应特性较为复杂，不同的物理量对电感的影响不尽相同。
•受环境影响较大：电感式传感器易受周围磁场、电磁干扰等环境因素的影响，需要进行屏蔽和抗干扰措施。
电感式传感器的基本原理
电感式传感器的基本原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊电感式传感器的基本原理哈。
电感式传感器啊，就好像是一个特别敏锐的小侦探！它是利用电磁感应原理来工作的哦。
你想啊，这就好比是一个超级敏感的小雷达，时刻在探测着周围的变化。
电感式传感器里面有个线圈，这线圈就像是它的眼睛。
当有个金属物体靠近它的时候，就好像有个神秘的东西闯入了它的视野，它立马就能察觉到。
然后呢，通过这个变化，它就能传递出信号啦。
比如说，在工厂的生产线上，电感式传感器可以检测零件有没有到位。
它就那么静静地待在那儿，一旦零件过来了，它“嗖”地一下就有反应了，是不是很神奇？这就好像你在大街上走着，突然看到了一个熟悉的面孔，一下子就认出来了。
而且哦，电感式传感器还特别可靠。
它不会轻易被干扰，就像一个坚定的卫士，坚守着自己的岗位。
不管周围环境怎么变，它都能准确地工作。
再想想看，要是没有电感式传感器，那很多自动化的设备不就没法正常运行啦？那得乱成什么样啊！它就像是一个默默付出的幕后英雄，虽然我们平时可能不太注意到它，但它的作用可大着呢！
你说，这电感式传感器是不是很厉害？它能在各种场合发挥作用，为我们的生活和工作带来便利。
我们真得好好感谢这些小小的传感器啊！它们虽然不大，但却有着大大的能量。
就像那句话说的，“麻雀虽小，五脏俱全”，电感式传感器可不就是这样嘛！
总之啊，电感式传感器的基本原理就是这么神奇又实用。
它让我们的世界变得更加智能、更加高效。
让我们好好珍惜这些小玩意儿，让它们继续为我们的生活添彩吧！。
电感式传感器的工作原理
电感式传感器的工作原理
电感式传感器是一种利用感应电磁场强度变化来测量物理量的传感器。
其工作原理基于法拉第电磁感应定律，即当磁场通过一个线圈时，线圈中的电流会发生变化。
电感式传感器由一个线圈和一个磁环组成。
当线圈通电时，会产生一个磁场，磁场的强度与通电电流成正比。
当有感应物体靠近磁环时，感应物体会改变磁环周围的磁场分布，进而影响到线圈中的电流。
根据法拉第电磁感应定律，线圈中的电流变化会导致感应电动势的变化。
通过测量感应电动势的变化，可以间接得到感应物体与传感器之间的相对位移、速度或位置等物理量。
具体来说，当感应物体靠近磁环时，感应物体的磁导率和磁阻率会改变，从而改变了磁场的分布。
这种磁场的变化会引起线圈中的感应电动势变化。
通过测量感应电动势的变化，可以得到感应物体的位置或其他物理量。
由于感应电动势与感应物体之间的距离、速度或位置等有关，因此电感式传感器可以用来测量这些物理量。
总之，电感式传感器利用感应电磁场强度变化来测量物理量。
当有感应物体靠近时，感应物体改变了磁场的分布，从而导致线圈中的感应电动势变化。
通过测量感应电动势的变化，可以间接测量感应物体与传感器之间的相对位移、速度或位置等物理量。
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单螺管线圈型，当铁芯在线 圈中运动时，将改变磁阻， 使线圈自感发生变化。这种 传感器结构简单、制造容易， 但灵敏度低，适用于较大位 移(数毫米)测量。
3/24/2021
双螺管线圈差动型，较之单螺管线圈型 有较高灵敏度及线性，被用于电感测微 计上，其测量范围为0～300μm，最小 分辨力为0.5μm。这种传感器的线圈接 于电桥上，构成两个桥臂，线圈电感L1、 L2随铁芯位移而变化。
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3/24/2021
12
在初始位置时，衔铁位于气隙的中间，两线圈的电感值：L1=L2=L 总电感的变化量：DlS=L1-L2=0。
当被测量使衔铁偏离中间位置时，两个磁路的磁阻由于气隙厚度改 变而发生变化，两个电感分别改变为：
L1=L+dL，L2=L-dL 由于两个电感量一个增加，一个减小，因此称之为差动式。总的 电感变化量：dLS=L1-L2=2dL
L W20A0 2
一般空气隙的磁阻要比导磁体大很多， 可以忽略导磁体磁阻。
3/24/2021
5
2.分类
(1)间隙变化型
L W20A0 2
当μ0 、A0固定不变，改变δ时， L与δ呈非线形（双曲线）关系。
L
L
0
L与δ的双曲线关系
传感器灵敏度：
SddLW2202A0 L源自L 特点：灵敏 度高，测量 范围小，但 非线性误差 大。
差动自感传感器：用两个相同的传感线圈共用一个衔铁, 构成差动式电感传感器,这样可以提高传感器的灵敏度,减 小测量误差。
3/24/2021
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(4)差动型
一般实用的自感式传感器，通常构成差动式的，其输出特性 大有改善。以变气隙式为例：
L
2 1
1 2
~
x
0
3
~
3/24/2021
输出特性
变间隙型差动变压器
L W2 Rm
R L1
2
m 1A1 0A0
3/24/2021
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上述三种自感传感器各具特点：变气隙式灵敏度高， 非线性误差大，测量范围小；变面积式灵敏度较低，但线 性度好，测量范围大；螺管式传感器结构简单、制造容易， 但灵敏度低，适用于较大位移(数毫米)测量，具有一定的 非线性。
同时这三种自感传感器虽然结构简单，应用方便，但 缺点是具有初始电感，线圈流向负载的电流不为零，衔铁 永远有吸力，线圈电阻受温度影响引起误差，灵敏度低。 因此实际中应用多的是差动自感传感器。
VD2、VD3截止。在A→E→C→B支路中，C点电位由于Z 1 的增大而比平衡时C点的电 位降低；在A→F→D→B支路中，D点电位由于Z 2 的降低而比平衡时D点的电位增加， 即D点电位高于C点电位，此时直流电压表正向偏转。
设输入交流电压U 为负半周，即A点为负， B点为正，则二极管VD2、VD3导通，VD1、 VD4截止。在B→C→F→A支路中，C点电 位由于 Z 2 的减小而比平衡时降低。而在 B→D→E→A支路中，D点电位由于 Z 1 的增 加而比平衡时的电位增加。所以仍然是D点 电位高于C点电位，直流电压表正向偏转。
4
4.2.1. 可变磁阻式(自感型) 1.工作原理:电磁感应
~
1
2
L W2 Rm
R L1
2
m 1A1 0A0
W:线圈匝数；
L1:软铁长度； μ1：软铁磁导率； μ0：空气磁导率 A1：铁芯导磁截面 A0：空气导磁截面
A0 a b
x3
可变磁阻式传感器基本原理 1．线圈 2. 铁芯 3. 衔铁
42电感式传感器
精品
4.2 电感式传感器
电感式传感器是基于电磁感应原理，它是把被测量转化为电感量 的一种装置，利用线圈自感和互感的变化来实现测量。其核心部分是 可变自感或可变互感，在被测量变化转换成线圈自感或互感的变化时， 一般要利用磁场作为媒介或利用铁磁体的某些特性。这类传感器的主 要特征是具有线圈绕组。
3/24/2021
6
(2)面积变化型
L W20A0 2
当μ0 、δ 固定不变，改变A0时， L与A0呈线形关系，
L
传感器灵敏度 特点：测量范
围较大，非线
S dL W 20
性误差小，但
0
A0
dA 20
灵敏度较低。
L与A0的线形关系
=常数
3/24/2021
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(3)螺线管型
单螺管线圈型，当铁芯在线圈中运动时，将改 变磁阻，使线圈自感发生变化，线圈的电感量 与衔铁插入的深度有关。这种传感器结构简单、 制造容易，但灵敏度低，适用于较大位移(数毫 米)测量。输出特性有一定的非线性。
U 2
则有输出电压
U oU AU B(Z1Z 1Z2
1)U 2
图4-27 变压器式交流电桥
当衔铁处于中心位置时，由于两线圈完全对称，因此 Z1Z2 Z
得：
Uo 0
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15
当衔铁向下移动时，下面线圈的阻抗增加，即Z1ZZ，而上面线圈的阻 抗减小，即 Z2ZZ，故此时的输出电压为：
U o(Z2 Z Z1 2)U 2Z ZU
位移、振动、压力、流量、重量、力矩
电感
电压、电流
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2
分类:
电感式传感器
3/24/2021
自感型
变间隙型自 感传感器
变面积型自 感传感器
互感型
螺线管型自 感传感器
差动变压器 式传感器
电涡流式传感器 压磁式传感器
3
电感传感器的基本工作原理演示
F
气隙变小，电感变大，电流变小
3/24/2021
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3.测量电路
1）基本测量电路 基本测量电路通常采用交流电桥， 如图所示。电桥的两臂 Z 1和 Z 2为差动自感传感器中的 两个线圈的阻抗，另两臂为电源变压器二次线圈的两 半（每一半的电压为U /2），输出电压取自A、B两 点。假定0点为参考零电位，则A点的电压为：
U A
UZ1 Z1 Z2
B点的电位为：U B
传感器灵敏度
S dL2L
d
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13
由此可见，差动式传感器比单边传 L
感器的灵敏度提高一倍，其输出特
2
性为： L~δ。
1
可见，不仅灵敏度提高，而且线性 范围也增加了。因此，使用自感传
0
感器多组成差动式，如差动变气隙，
3
差动变面积，差动螺管式。通常接
入电桥进行测量，用来测量位移量。
3/24/2021
同理，当传感器衔铁上移同样大小的距离时，可推得：
U o(Z2 Z Z1 2)U 2Z ZU
比较上两式可知，当衔铁向上移动和向下移动相同距离时，其输出大小相等， 方向相反。由于电源电压是交流，所以尽管式中有正负号，还是无法分辨衔铁 的运动方向。
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带相敏整流的交流电桥
当衔铁处于中间位置时，Z1Z2Z，电桥处于平衡状态，输出电压Uo 0 ；当衔铁上 移设，输使入上交线流圈电阻压抗U 增为大正，半Z1周，Z即ZA点，为而正下，线B点圈为阻负抗，减则少二Z极2 管ZVD1Z、。VD4导通，