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1、傳統(tǒng)傳感器原理及應用TraditionalTransducers傳統(tǒng)傳感器電參量型傳感器電量型傳感器2021/7/252電參量型傳感器電阻式傳感器電感式傳感器電容式傳感器電參量型傳感器測量電路2021/7/253電感式傳感器(InductanceTransducer)是建立在電磁感應的基礎上，利用線圈自感或互感的變化實現(xiàn)非電量的測量。這類傳感器的主要特征是具有線圈繞組。利用磁路磁阻變化引起傳感器線圈的自感或互感變化來測量的傳感器，分別稱為自感式傳感器和互感式傳感器（又稱差動變壓器式傳感器），故又通稱為變磁阻式傳感器。電感式傳感器還包括基于電渦流效應的渦流效應的電渦
2、流傳感器(ElectricEddyTransducer)，利用電磁感應原理的感應同步器(InductiveSynchronizer，將在數(shù)字傳感器中講述)等。電感式傳感器2021/7/254電感式傳感器自感式傳感器（電參量型）互感式傳感器—差動變壓器式（電量型）電渦流式傳感器高頻反射式（電參量型）低頻透射式（電量型）2021/7/255應用示例：自感式傳感器圖3.44自感式壓力傳感器2021/7/256測量原理自感系數(shù)L：自感式傳感器導磁體磁阻空氣隙磁阻2021/7/257測量原理自感式傳感器的結構類型：變氣隙式自感傳感器變面積式自感傳感器螺管式自感傳感器自感式傳
3、感器2021/7/258(1)變氣隙式自感傳感器自感式傳感器測量特性：變氣隙自感式傳感器的輸出特性是非線性的。適合測量較小位移。為保證一定的測量范圍與線性度，對變氣隙式傳感器，常?。害?=lδ/2=0.1～0.5mm，△δ=(1/5～1/10)δ02021/7/259(2)變面積式自感傳感器自感式傳感器測量特性：在忽略氣隙磁通邊緣效應的條件下，其輸出特性呈線性，因而具有較大的線性范圍。與變氣隙式相比較，其靈敏度較低。欲提高靈敏度，需減小lδ，但同樣受到工藝和結構的限制。2021/7/2510(3)螺管式自感傳感器由平均半徑為r的螺管線圈、銜鐵和磁性套管等組成。隨著
4、銜鐵插入的深度的不同將引起線圈泄漏路徑中磁阻的變化，從而使線圈的電感發(fā)生變化。自感式傳感器測量特性：靈敏度較前兩種低。具有較大的線性范圍，適用于較大位移測量。2021/7/2511應用特性自感式傳感器輸出為線圈的自感系數(shù)，是典型的電參量型傳感器。需要采用交流激勵電源，設計合理的電感到電壓轉換電路以實現(xiàn)測量。常見的測量轉換電路除交流電橋電路外，還有調(diào)幅電路、調(diào)頻電路、調(diào)相電路等各種調(diào)制電路。在自感式傳感器中，調(diào)幅電路用得較多，調(diào)頻和調(diào)相電路用得較少。自感式傳感器是被廣泛采用的一種電磁機械式傳感器，它除可直接用于測量直線位移、角位移的靜態(tài)和動態(tài)量外，還可以它為基礎，做
5、成多種用途的傳感器，用以測量力、壓力、轉矩、物位等等。自感式傳感器2021/7/2512差動式自感傳感器由單一式結構對稱組合，構成差動式自感傳感器，可改善其性能：靈敏度提高非線性補償對電源電壓與頻率的波動及溫度變化等外界影響也有補償，提高了傳感器的穩(wěn)定性。自感式傳感器應用特性2021/7/2513差動式自感傳感器的結構類型L2L1(a)變氣隙差動型L1L2(b)變面積差動型L1L2(c)雙螺線管差動型圖3.48差動式自感傳感器典型結構2021/7/2514應用案例(1)：差動電感式壓力傳感器C形彈簧管調(diào)機械零點螺釘線圈1線圈2銜鐵P圖3.49差動電感式壓力傳感器2
6、021/7/2515應用案例(2)：軸向式電感測微器圖3.50軸向式電感測微器2021/7/2516差動電感電橋測量電路圖3.51交流差動電感測量電橋2021/7/2517電感式滾柱直徑分選裝置圖3.52電感式滾柱直徑分選裝置2021/7/2518互感式傳感器應用示例：圖3.53差動變壓器式力傳感器L1L21L22鐵心F變形部線圈下部上部2021/7/2519測量原理能將被測非電量轉換成線圈間互感系數(shù)M變化的傳感器通稱為互感式傳感器（MutualInductanceSensor），變壓器式傳感器和透射式電渦流傳感器都屬于此類?；ジ惺絺鞲衅髯儔浩鱾鞲衅鞅旧硎瞧浠ジ邢?/p>
7、數(shù)可變的變壓器。這種傳感器的二次線圈是兩個，接線方式又是差動的，故常稱之為差動變壓器式傳感器。2021/7/2520差動變壓器式傳感器工作原理由一個主線圈（一次線圈）和兩個次級線圈（二次線圈）構成，兩個次級線圈差動連接。當一次線圈接入激勵電壓后，二次線圈將產(chǎn)生感應電壓。當互感變化時，輸出差動電壓的幅值和相位發(fā)生變化?；ジ惺絺鞲衅鱈1L21L22銜鐵測量原理2021/7/2521差動變壓器傳感器的結構類型(c)(a)(b)(c)變氣隙式(d)(e)變面積式(f)螺管式圖3.56各種差動變壓器傳感器的結構示意圖(a)Φ1Φ2(b)(d)δ0(e)(f)2021/7/2
8、522零點
