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電感傳感器

電感傳感器是將被測量轉換為線圈的自感或互感的變化來測量的裝置。
電感傳感器

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應用

  帶有模擬輸出的電感式接近傳感器是一種測量式控制位置偏差的電子信號發生器,其用途非常廣泛。例如:可測量彎曲和偏移;可測量振蕩的振幅高度;可控制尺寸的穩定性;可控制定位;可控制對中心率或偏心率。
  電感傳感器還可用作磁敏速度開關、齒輪齡條測速等,該類傳感器廣泛應用于紡織、化纖、機床、機械、冶金、機車汽車等行業的鏈輪齒速度檢測,鏈輸送帶的速度和距離檢測,齒輪齡計數轉速表及汽車防護系統的控制等。另外該類傳感器還可用在給料管系統中小物體檢測、物體噴出控制、斷線監測、小零件區分、厚度檢測和位置控制等 。

原理

  由鐵心和線圈構成的將直線或角位移的變化轉換為線圈電感量變化的傳感器,又稱電感式位移傳感器。這種傳感器的線圈匝數和材料導磁系數都是一定的,其電感量的變化是由于位移輸入量導致線圈磁路的幾何尺寸變化而引起的。當把線圈接入測量電路并接通激勵電源時,就可獲得正比于位移輸入量的電壓或電流輸出。電感式傳感器的特點是:①無活動觸點、可靠度高、壽命長;②分辨率高;③靈敏度高;④線性度高、重復性好;⑤測量范圍寬(測量范圍大時分辨率低);⑥無輸入時有零位輸出電壓,引起測量誤差;⑦對激勵電源的頻率和幅值穩定性要求較高;⑧不適用于高頻動態測量。電感式傳感器主要用于位移測量和可以轉換成位移變化的機械量(如力、張力、壓力、壓差、加速度、振動、應變、流量、厚度、液位、比重、轉矩等)的測量。常用電感式傳感器有變間隙型、變面積型和螺管插鐵型。在實際應用中,這三種傳感器多制成差動式,以便提高線性度和減小電磁吸力所造成的附加誤差。
  變間隙型電感傳感器  這種傳感器的氣隙δ隨被測量的變化而改變,從而改變磁阻(圖1)。它的靈敏度和非線性都隨氣隙的增大而減小,因此常常要考慮兩者兼顧。δ一般取在0.1~0.5毫米之間。
  變面積型電感傳感器  這種傳感器的鐵芯和銜鐵之間的相對覆蓋面積(即磁通截面)隨被測量的變化而改變,從而改變磁阻(圖2)。它的靈敏度為常數,線性度也很好。
  螺管插鐵型電感傳感器  它由螺管線圈和與被測物體相連的柱型銜鐵構成。其工作原理基于線圈磁力線泄漏路徑上磁阻的變化。銜鐵隨被測物體移動時改變了線圈的電感量。這種傳感器的量程大,靈敏度低,結構簡單,便于制作。

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