第三章 电感传感器 《自动检测技术知识及应用（第2版）》课件.pptVIP

差动变压器式传感器的等效电路及接线 结构特点： 两个二次绕组反向串联，组成差动输出形式。 请将二次绕组N21、N22的有关端点正确地连接起来，并指出哪两个为输出端点。 差动接法的输出电压为uo= u21-u22 差动变压器的输出波形 . 差动变压器的输出特性 1－理想输出特性 2－非相敏检波实际输出特性 3－相敏检波实际输出特性 Δx0－位移的不灵敏区 灵敏度与线性度 差动变压器的灵敏度一般可达10mV/(mm?V)，行程越小，灵敏度越高。 为了提高灵敏度，励磁电压不超过10V为宜。电源频率以1~10kHz为好。 差动变压器线性范围约为线圈骨架长度的1/10左右。 例：欲测量Φ120mm?2mm轴的直径误差，应选择线圈骨架长度为多少的差动变压器（或电感传感器）为宜 ？ （注：Δx=4mm） 差动变压器的差动整流测量电路 差动变压器的二次电压u21、u22分别经VD1～VD4、VD5～VD8组成的两个普通桥式电路整流，变成直流电压Ua0和Ub0。由于Uao与Ubo是反向串联的，所以UC3=Uab=Ua0-Ub0。该电路是以两个桥路整流后的直流电压之差作为输出,不涉及相位。 RP是调零电位器。 工件直径D增大，衔铁上移时的输出波形在第一象限 Ｃ3、Ｃ4和Ｒ3、Ｒ4组成低通滤波电路，其时间常数τ≥10T （T为激励源的周期） Ua0＞Ub0 , 所以Uab ＞0 输出直流电压为正值 工件直径D减小，衔铁下移时的输出波形在第四象限,可以从输出电压的正负值来判断衔铁位移的方向。 当差动变压器采用差动整流测量电路时,应恰当设置二次绕组的电压,使在衔铁最大位移时,仍然能大于二极管的死区电压（0.5V）的10倍,才能克服二极管的正向非线性的影响,减小测量误差。 Ua0＜Ub0 , 所以Uab ＜ 0 输出直流电压为负值 差动整流的特点 电路是以两个桥路整流后的直流电压之差作为输出的，所以称为差动整流电路。它不但可以反映位移的大小（电压的幅值），还可以反映位移的方向。 上图中的RP是用来微调电路平衡的， VD1~VD4、VD5~VD8组成普通桥式整流电路， Ｃ3、Ｃ4、Ｒ3、Ｒ4组成低通滤波电路，Ａ1及Ｒ21、Ｒ22、Ｒf、Ｒ23组成差动减法放大器，用于克服a、b两点的对地共模电压。 线性差动变压器（LVDT） 随着微电子技术的发展，目前已能将差动整流电路中的激励源、相敏或差动整流电路、信号放大电路、温度补偿电路等做成厚膜电路，装入差动变压器的外壳（靠近电缆引出部位）内，它的输出信号可设计成符合国家标准的1～5V或4～20mA，这种型式的差动变压器称为线性差动变压器。 第三节 电感式传感器的应用 一、位移测量 轴向式电感测微器的外形 高可靠性航空插头 耐磨 红宝石测头 回目录 其他电感测微头 模拟式及数字式电感测微仪比较 轴向式电感测微器的内部结构 1—引线电缆 2—固定磁筒 3—衔铁 4—线圈 5—测力弹簧 6—防转销 7—钢球导轨（直线轴承） 8—测杆 9—密封套 10—测端 11—被测工件 12—基准面 轴向式电感测微器特性 量程±3μm时的绝对误差：0.1μm 长时间稳定性：≤0.1μm/4h （预热15min后，±3μm档。） 温度特性：≤1分度值/10℃ 电源电压在170～253V 范围内变化对示值 的影响≤1/7分度值。 电感式滚柱直径分选装置 1－气缸 2－活塞 3－推杆 4－被测滚柱 5－落料管 6－电感测微器 7－钨钢测头 8－限位挡板 9－电磁翻板 10－滚柱的公差分布 11－容器（料斗） 12－气源处理三联件 电感式滚柱直径分选装置 测微仪 圆柱滚子 电感式滚柱直径分选装置外形 滑道 分选仓位 轴承滚子外形 电感式滚柱直径分选装置外形2 落料振动台 滑道 11个分选仓位 废料仓 电感式滚柱直径分选装置（机械结构放大） 汽缸 控制键盘 直径测微装置 长度测微装置 滑道 机械及气动元件 电感测微器 汽缸 气水分离器 （供气三联件） 储气罐 导气管 气压表 （0.4MPa左右） 二位五通电磁换向阀 驱动线圈 进气孔P 出气孔A 出气孔B 气缸 活塞运动方向 直流电磁铁 通电后 衔铁的运动方向 交流电磁铁 衔铁运动方向 衔铁 电感式滚柱直径分选界面 分选结果基本符合 正态分布 差动变压器式厚度测量原理 差动变压器式布匹张力控制 当卷取辊转动太快时，布料的张力将增大，导致张力辊向上位移，使差动变压器的衔铁不再处于中间位置。N21与N1之间的互感量M1增加，N22与N1