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科普知識
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電感

可變磁阻式電感傳感器原理

發布日期:2022-10-09 點擊率:566

    由于電容式、電感式傳感器在原理上有相似之處,以電感式傳感器為例來介紹模擬式傳感器測量位移的原理。


    電感式傳感器是基于電磁感應原理,將被測非電量轉換為電感量變化的一種結構型傳感器。按其轉換方式的不同,可分為自感型和互感型兩種,自感型電感傳感器又分為可變磁阻式和渦流式?;ジ行陀址Q為差動變壓器式。



    典型的可變磁阻式電感傳感器的結構如圖1所示,主要由線圈、鐵心和活動銜鐵所組成。在鐵心和活動銜鐵之間保持一定的空氣隙發生變化,引起磁阻變化,從而使線圈的電感值發生變化


有關,即



    ——總磁阻。

    如果空氣隙   ?。?)



    式中 L--鐵心導磁長度(m);


    


    



    )。



    由于鐵心的磁阻與空氣隙的磁阻相比是很小的,計算時鐵心的磁阻可以忽略不計,故

       ?。?)


    式(4)表明,自感L與空氣隙成正比。當時,L與    (5)

    由式(5)得知,傳感器的靈敏度與空氣隙愈小,靈敏度愈高。由于S不是常數,故會出現非線性誤差,同變極距型電容式傳感器類似。為了減小非線性誤差,通常規定傳感器應在較小間隙的變化范圍內工作。在實際應用中,可取時,兩個線圈的間隙為,改變空氣隙導磁截面積呈線性關系。



圖2 可變磁阻差動式傳感器        圖3 可變磁阻面積型電感傳感器



    如圖3所示,在可變磁阻螺管線圈中插入一個活動銜鐵,當活動銜鐵在線圈中運動時,磁阻將變化,導致自感L的變化。這種傳感器結構簡單,制造容易,但是其靈敏度較低,適合于測量比較大的位移量。  

    由于電容式、電感式傳感器在原理上有相似之處,以電感式傳感器為例來介紹模擬式傳感器測量位移的原理。


    電感式傳感器是基于電磁感應原理,將被測非電量轉換為電感量變化的一種結構型傳感器。按其轉換方式的不同,可分為自感型和互感型兩種,自感型電感傳感器又分為可變磁阻式和渦流式。互感型又稱為差動變壓器式。



    典型的可變磁阻式電感傳感器的結構如圖1所示,主要由線圈、鐵心和活動銜鐵所組成。在鐵心和活動銜鐵之間保持一定的空氣隙發生變化,引起磁阻變化,從而使線圈的電感值發生變化


有關,即



    ——總磁阻。

    如果空氣隙   ?。?)



    式中 L--鐵心導磁長度(m);


    


    



    )。



    由于鐵心的磁阻與空氣隙的磁阻相比是很小的,計算時鐵心的磁阻可以忽略不計,故

       ?。?)


    式(4)表明,自感L與空氣隙成正比。當時,L與   ?。?)

    由式(5)得知,傳感器的靈敏度與空氣隙愈小,靈敏度愈高。由于S不是常數,故會出現非線性誤差,同變極距型電容式傳感器類似。為了減小非線性誤差,通常規定傳感器應在較小間隙的變化范圍內工作。在實際應用中,可取時,兩個線圈的間隙為,改變空氣隙導磁截面積呈線性關系。



圖2 可變磁阻差動式傳感器        圖3 可變磁阻面積型電感傳感器



    如圖3所示,在可變磁阻螺管線圈中插入一個活動銜鐵,當活動銜鐵在線圈中運動時,磁阻將變化,導致自感L的變化。這種傳感器結構簡單,制造容易,但是其靈敏度較低,適合于測量比較大的位移量。  

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