测试技术常用传感器.pptVIP

电阻式传感器(22/22)因触点与绕线间存在摩擦，动态响应较差。分辨力低，一般小于20?m。噪声大。主要应用于线位移、角位移测量。或作为伺服记录仪或电子电位差计。（3）变阻器式传感器特点优点：结构简单，性能稳定，使用方便，输出信号大，受外界条件影响小。缺点：（4）变阻器式传感器的应用第30页，共62页，星期日，2025年，2月5日4.4电感式传感器(InductanceTransducer)将被测量，如位移或能转换成位移的机械量，转换为电感量的变化。电感式传感器互感型（差动变压器式）按照变换方式的不同可分为：自感型（包括可变磁阻式与涡流式）1.自感型传感器（1）可变磁阻式传感器可变磁阻式传感器由线圈、铁心和衔铁组成，在铁心与衔铁之间存在气隙?。第31页，共62页，星期日，2025年，2月5日电感式传感器(2/20)由电工学可知，线圈自感量：i—线圈中流过的电流。?—通过线圈的磁通量。Rm—磁路的总磁阻（H-1），Rm=RF+R?，其中RF为铁心与衔铁的磁阻；R?为空气隙磁阻。ix123L01—线圈；2—铁心；3—衔铁式中：W—线圈匝数；第32页，共62页，星期日，2025年，2月5日电感式传感器(3/20)式中：l1、l2—铁心和衔铁的导磁长度；?1、?2—铁心和衔铁的磁导率；A1、A2—铁心和衔铁的导磁截面积；?—气隙长度；?0—空气磁导率，?0=4??10-7H·m-1；A0—空气隙导磁截面积。若不考虑磁路的铁损，且空气隙?较小时：一般，?1和?2远远大于?0，即：RFR?，因此，第33页，共62页，星期日，2025年，2月5日电感式传感器(4/20)?自感L与气隙?成反比，与气隙导磁截面积A0成正比。结论：当固定A0，变化?时，L与?成非线性关系，传感器灵敏度为了减小非线性误差，??/?0≤0.1。变气隙长度式传感器适用于微小位移的测量，范围为0.001~1mm。传感器灵敏度与气隙长度的平方成反比。结论：第34页，共62页，星期日，2025年，2月5日电感式传感器(5/20)1）可变磁阻式传感器典型结构可变导磁面积型特点：线性，灵敏度低。差动变气隙型特点：提高灵敏度，改善线性特性。~x~x第35页，共62页，星期日，2025年，2月5日电感式传感器(6/20)特点：结构简单，易制造，灵敏度低，适于较大位移（数毫米）测量。单螺管线圈型双螺管差动型特点：提高灵敏度，改善线性特性。x~x~第36页，共62页，星期日，2025年，2月5日电感式传感器(7/20)2）差动变气隙传感器工作原理对差动式传感器，当共用衔铁位移时，两线圈的间隙按?0???、?0+??变化，即一个线圈自感增加，另一个减小。当??/?1时：~x第37页，共62页，星期日，2025年，2月5日电感式传感器(8/20)差动方式时，灵敏度，为原来的两倍。?L无偶次非线性项，降低了非线性特性。非差动方式时，结论：第38页，共62页，星期日，2025年，2月5日电感式传感器(9/20)（2）涡流式传感器当金属板置于变化磁场中或在磁场中运动时，在金属板中产生感应电流，这种电流在金属板体内是闭合的，称为涡流。涡流的大小与金属板的电阻率、磁导率、厚度以及金属板与线圈距离、激励电流、角频率等参数有关。1）高频反射式涡流传感器涡流式传感器分为高频反射式涡流传感器和低频透射式传感器。金属板ii1第39页，共62页，星期日，2025年，2月5日电感式传感器(10/20)金属板置于线圈附近，相互间距为?。高频交变电流i-磁通?—（趋肤效应）“旋涡状”闭合感应电流i1（涡电流或涡流）—交变磁通?1—反作用于线圈。根据楞次定律，涡流的交变磁场变化方向与线圈磁场变化方向相反，?1总是抵抗?的变化，从而导致原线圈等效阻抗发生变化。工作原理通常线圈尺寸、激励电流i及其频率?一定，若金属板材料一定，变化?可以用来测量位移、振动等参量。若?一定，变化?或?可实现材质鉴别或无损探伤。等效阻抗的变化程度