07 电感式传感器.ppt

Xi’an Jiaotong University 互感型传感器的工作原理是利用电磁感应中的互感现象，将被测量(位移)转换成感应电势的变化。由于常采用两个次级线圈组成差动式，故又称差动变压器式传感器。实际中多采用螺管线圈型差动变压器。 传感器输出电压(调幅波)反映了位移的大小及方向，但因为交流信号，只有接入相应电路（相敏检波、差动整流等），才能提取出这两种信息。 M1 M2 i 感应电势 互感传感器 Xi’an Jiaotong University 判断铁芯移动大小和方向， 消除零点残余电压 1 2 3 4 1 2 3 4 Xi’an Jiaotong University 互感传感器 Xi’an Jiaotong University 其中：ρ 金属电导率， μ金属磁导率， r 线圈与被测物体的尺寸因子， f 激磁电流频率， x 线圈与导体间的距离 基于法拉第电磁感应原理，当传感器线圈通以正弦交变电流 I1 时，线圈周围空间将产生正弦交变磁场 H1，被测导体内产生呈涡旋状的交变感应电流I2 ，称电涡流效应。电涡流产生的交变磁场H2与H1方向相反，它使传感器线圈等效阻抗发生变化。 电涡流式传感器 Xi’an Jiaotong University 应用：x——位移、厚度、振幅； ρ——表面温度、电解质浓度、材质判别等； μ，ρ——无损探伤等。 特点：非接触连续测量，灵敏度高、频响宽、分辨率高 涡流分布在导体表面 电涡流式传感器 Xi’an Jiaotong University 电涡流式传感器 X R Xi’an Jiaotong University 电涡流式传感器 Xi’an Jiaotong University 高频反射式电涡流式传感器： 高频(lMHz)激励电流 高频反射式涡流传感器多用于位移及与位移相关的厚度、振动等测量。 电涡流式传感器 Xi’an Jiaotong University 低频透射式电涡流式传感器： 音频(20kHz)激励电流 低频透射式涡流传感器多用于测定材料厚度。 电涡流式传感器 Xi’an Jiaotong University 测量电路——交流电桥、谐振电路 电涡流式传感器 Xi’an Jiaotong University 电涡流式传感器 LC并联阻抗→∞ Xi’an Jiaotong University 电涡流式传感器 LC回路是振荡器的一部分 Xi’an Jiaotong University 电涡流式传感器 电涡流式传感器的特点： 非接触测量，不易受油液介质影响； 结构简单，使用方便，灵敏度高，最高分辨率达0.05微米； 频率响应范围宽，适合动态测量。 Xi’an Jiaotong University 电感式传感器的应用 测转速 测厚度 计数 测裂纹 Xi’an Jiaotong University 电感式传感器的应用 Xi’an Jiaotong University 无损探伤 电感式传感器的应用 Xi’an Jiaotong University 电感式传感器的应用 图尔克公司生产的各种外形的标准型电感式接近开关，包括环形传感器、窄缝型传感器、模拟量输出型传感器、耐高温传感器、耐高压传感器、抗强磁场干扰型传感器、带转速监控型传感器、深水应用型传感器等。 电感式接近传感器 （接近开关） /products_sensors.htm Xi’an Jiaotong University 二、简答 1. 调制与解调的目的是什么？ 2. 为什么交流电桥输出的调幅波不能简单地用二极管检波来解调，而必须用相敏检波器来解调? 3. 涡流的形成范围和渗透深度与哪些因素有关? 一、选择与填空题 1.电涡流传感器是利用 材料的电涡流效应工作的。 A.金属导体 B.半导体 C.非金属材料 2.高频反射式涡流传感器是基于 和 效应来实现信号的感受和变换的。 A.涡电流 B.纵向 C.横向 D.集肤 3. 差动变压器式位移传感器是将被测位移量的变化转换成线圈____系数的变化,两个次级线圈要求 串接。 作业：电感式传感器 Xi’an Jiaotong University 电感式传感器 优点： 结构简单、可靠，测量力小（衔铁重为（0.5~200）×10-4N时，磁吸力为（1~