7.生物医学传感-电感式探析.ppt

第六章 电感式传感器;一、电容式传感器的基本工作原理、结构 二、电容传感器的测量电路 三、电容式传感器的应用;电感式传感器;传感器的主要特征是具有线圈绕组。;电感式传感器的分类：;一、自感式传感器; 因为气隙很小，可以认为气隙中的磁场是均匀的。 若忽略磁路磁损， 则磁路总磁阻为 :;则有:;1、变气隙长度式自感传感器; 变气隙长度式自感传感器的L与l关系;当Δl/l01时，可将上式用泰勒级数展开成如下的级数形式： ;同理，当衔铁随被测体的初始位置向下移动Δl时，有 ;灵敏度为： ;差动变气隙式电感传感器;则当磁路总气隙改变Δl时，自感相对变化为：;2、变气隙面积式自感传感器（闭磁路式）;当传感器截面减小或增加ΔS时;3、螺管式自感式传感器;自感传感器三种类型比较;C;电感的相对变化：;5、自感式传感器的测量电路;传感器衔铁移动方向相反时： ;a）非相敏检波 b）相敏检波 1—理想特性曲线 2—实际特性曲线 ; 2）谐振式测量电路 ; 调频电路的基本原理其振荡频率 。;6. 自感式传感器的应用 ;自感式测微仪结构图 ;二、互感式传感器;1、螺管式差动变压器;～; ω—激励电压的角频率； e1—激励电压的复数值；;N2为次级线圈匝数。; 在线性范围内，输出电动势随衔铁正、负位移而线性增大。 输出含有零点残余电压,根据输出的大小判断位移的大小,但不能辨别位移的方向.;2、零点残余电压;3、减小零点残余电压措施;差动变压器的补偿电路;4、差动变压器的测量电路;典型差动整流电路;【例】全波电压输出 不论两个次级线圈的输出瞬时电压极性如何。;5、差动变压器的特性;2）灵敏度与激励电源频率的关系 ;6、差动变压器式传感器的应用;Date;Date;2、电感式压力传感器;3、电感式加速度传感器;三、电涡流式传感器;2、基本特性;1）等效电路;解得：;特性参数影响因素： Q： L2, R2, L1, R1, ω, M Req、Leq、Q是M2的函数;3、电涡流式传感器的基本类型;2） 低频透射式;4、电涡流式传感器测量电路;2）调幅式电路 ;5、电涡流式传感器应用;① 被测金属物上无缺陷 穿过检测线圈的两个线圈的磁通量相等，感应电势相互抵消，输出为零。;② 被测金属物上有缺陷 穿过两个检测线圈的磁通量不相等，检测线圈输出感应电势不为零。;Date;量 程：0 ~ 30mm 分辨率：0.1%;4）测量转速;5）测量板材厚度;6）生产工件计数;7) 接近传感器;各种电涡流式电感传感器;小 结 自感式传感器 差动变压器式传感器 电涡流式传感器