變磁阻式傳感器有哪些類型
常見的變磁阻式傳感器有自感式、互感式(差動(dòng)變壓器式傳感器)和渦流式三種。
?。↖)自感式傳感器
自感式傳感器:由鐵芯和線罔構(gòu)成的將直線或角位移的變化轉(zhuǎn)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(shù)和材料磁導(dǎo)率都是一定的,其電感量的變化是由于位移輸入量導(dǎo)致線圈磁路的幾何尺寸變化而引起的。當(dāng)把線圈接入測(cè)量電路并接通激勵(lì)電源時(shí),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(diǎn):
①無活動(dòng)觸點(diǎn)、可靠度高、壽命長(zhǎng):
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?、垤`敏度高;
?、芫€性度高、重復(fù)性好;
?、轀y(cè)量范圍寬(測(cè)量范圍大時(shí)分辨率低);
?、逕o輸入時(shí)有零位輸出電壓,引起測(cè)量誤差;
?、邔?duì)激勵(lì)電源的頻率和幅值穩(wěn)定性要求較高;
?、嗖贿m用于高頻動(dòng)態(tài)測(cè)量。
電感式傳感器主要用于位移測(cè)量和可以轉(zhuǎn)換成位移變化的機(jī)械量(如力、速度、振動(dòng)、應(yīng)變、流量、厚度、液位、比重、轉(zhuǎn)矩等)的測(cè)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(shí)際應(yīng)用中,動(dòng)式,以便提高線性度和減小電磁吸力所造成的附加誤差。張力、壓力、壓差、加這三種傳感器多制成差
A.變間隙型電感傳感器。這種傳感器的氣隙隨被測(cè)量的變化而改變,從而改變磁阻(見圖2-40)。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。一般取0.1~0.5mm。
B.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(duì)覆蓋面積(即磁通截面)隨被測(cè)量的變化而改變,從而改變磁阻(見圖2-41)。它的靈敏度為常數(shù),線性度也很好。
C.螺管插鐵型電感傳感器。它由螺管線圈和與被測(cè)物體相連的柱型銜鐵構(gòu)成。其工作原理基于線圈磁力線泄漏路徑I二磁阻化。銜鐵隨被測(cè)物體移動(dòng)時(shí)改變了線圈的電感量。這種傳感器的量程大,靈敏度低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于制作。
(2)互感式(差動(dòng)變壓器式)傳感器
互感式傳感器一一把被測(cè)的非電量變化轉(zhuǎn)換為線圈7為感變化的傳感器,這種傳感器最常見的形式是差動(dòng)變壓器式傳感器(見圖2-42),也即次級(jí)繞組用差動(dòng)形式。其優(yōu)點(diǎn):測(cè)量精度高、靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠。圖2-43給出了幾款互感式傳感器的實(shí)物圖。
?。?)渦流式傳感器
渦流式傳感器即電渦流傳感器(工作原理如圖2-44所示)。
它能靜態(tài)和動(dòng)態(tài)地非接觸、高線性度、高分辨力地測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計(jì)量工具。電
渦流傳感器能準(zhǔn)確測(cè)量被測(cè)體(必須是金屬導(dǎo)體)與探頭端面之間靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的相對(duì)位移變化。
電渦流傳感器系統(tǒng)以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè),對(duì)汽輪機(jī)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、齒輪箱等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸的徑向振動(dòng)、軸向位移、鑒相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、油膜厚度等進(jìn)行在線測(cè)量和安全保護(hù),以及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等方面。圖2-45列舉了電渦流傳感器的一些典型應(yīng)用示意。圖2-46給出了幾款電渦流傳感器的實(shí)物圖。
變磁阻式傳感器的應(yīng)用
1.壓力測(cè)量
2.力與力矩的測(cè)量
優(yōu)點(diǎn):承受軸向力時(shí)應(yīng)力分布均勻;當(dāng)長(zhǎng)涇比較小時(shí),受橫向偏心的分力的影響較小。
3.加速度測(cè)量
4.位移的測(cè)量
5.振幅的測(cè)量
6.厚度測(cè)量
7.轉(zhuǎn)速測(cè)量
8.渦流探傷