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電感式傳感器是什么

來源： | 發布日期：2022-08-09

　　差動式自感傳感器
　　由于線圈中通有交流勵磁電流，因而銜鐵始終承受電磁吸力，會引起振動和附加誤差，而且非線性誤差較大。外界的干擾、電源電壓頻率的變化、溫度的變化都會使輸出產生誤差。
　　在實際使用中，常采用兩個相同的傳感線圈共用一個銜鐵，構成差動式自感傳感器，兩個線圈的電氣參數和幾何尺寸要求完全相同。
　　這種結構除了可以改善線性、提高靈敏度外，對溫度變化、電源頻率變化等的影響也可以進行補償，從而減少了外界影響造成的誤差，可以減小測量誤差。
　　a、差動式自感傳感器的結構
　　(a)變氣隙式；（b）變面積式；（c）螺管式差動式自感傳感器
　　b、差動式自感傳感器的特點
　　差動氣隙式電感傳感器由兩個相同的電感線圈和磁路組成。
　　測量時，銜鐵通過測桿與被測位移量相連，當被測體上下移動時，導桿帶動銜鐵也以相同的位移上下移動，使兩個磁回路中磁阻發生大小相等，方向相反的變化，導致一個線圈的電感量增加，另一個線圈的電感量減小，形成差動形式。
　　差動變壓器式傳感器
　　把被測的非電量變化轉換為線圈互感量變化的傳感器稱為互感式傳感器。這種傳感器是根據變壓器的基本原理制成的，把被測位移量轉換為一次線圈與二次線圈間的互感量變化的裝置。
　　當一次線圈接入激勵電源后，二次線圈就將產生感應電動勢，當兩者間的互感量變化時，感應電動勢也相應變化。由于兩個二次線圈采用差動接法，故稱為差動變壓器式傳感器，簡稱差動變壓器。
　　1、差動變壓器的結構
　　差動變壓器結構形式較多，有變隙式、變面積式和螺線管線等。
　　a、b兩種結構的差動變壓器，銜鐵均為板形，靈敏度高，測量范圍則較窄，一般用于測量幾微米到幾百微米的機械位移。
　　(a)、(b)變間隙式差動變壓器
　　對于位移在1mm至上百毫米的測量，常采用圓柱形銜鐵的螺管型差動變壓器，如c、d兩種結構。
　　(c)、(d)螺線管式差動變壓器
　　e、f兩種結構是測量轉角的差動變壓器，通常可測到幾秒的微小位移。?非電量測量中，應用最多的是螺線式差動變壓器，它可以測量范圍內的機械位移，并具有測量精度高、靈敏度高、結構簡單、性能可靠等優點。
　　(e)、(f)變截面式差動變壓器
　　2、差動變壓器的工作原理
　　差動變壓器的結構由鐵芯、銜鐵和線圈三部分組成。其結構雖有很多形式，但其工作原理基本相同。
　　差動變壓器上下兩只鐵芯均有一個初級線圈1和一個次級線圈2。上下兩只初級線圈串聯后接交流激勵電壓，兩只次級線圈則按電勢反相串接。
　　將兩個匝數相等的次級繞組的同名端反向串聯，當初級繞組加以激磁電壓時，根據變壓器的作用原理在兩個次級繞組和中就會產生感應電勢;
　　如果工藝上保證變壓器結構完全對稱，則當活動銜鐵處于初始平衡位置時，輸出電壓為零。
　　當活動銜鐵向某一個次級線圈方向移動時，則該次級線圈內磁通增大，使其感應電勢增加，差動變壓器有輸出電壓，其數值反映了活動銜鐵的位移。
　　差動變壓器輸出電壓曲線
　　電渦流式傳感器
　　1、電渦流式傳感器的結構
　　電渦流式傳感器結構比較簡單，主要由一個安置在探頭殼體的扁平圓形線圈構成。
　　電渦流傳感器的內部結構
　　2、電渦流式傳感器的工作原理
　　根據法拉第電磁感應原理，塊狀金屬導體置于變化的磁場中，導體內將產生呈渦旋狀的感應電流，稱之為電渦流或渦流，這種現象稱為渦流效應。
　　電渦流傳感器是利用電渦流效應，將位移、溫度等非電量轉換為阻抗的變化或電感的變化從而進行非電量電測的。?目前生產的變間隙位移傳感器，器量程范圍為300m～800mm。
　　將塊狀金屬導體置于通有交變電流的傳感器線圈磁場中。根據法拉第電磁感應原理，由于電流的變化，在線圈周圍就產生一個交變磁場，當被測導體置于該磁場范圍之內，被測導體內便產生電渦流，電渦流也將產生一個新磁場，和方向相反，抵消部分原磁場，從而導致線圈的電感量、阻抗和品質因素發生變化。

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