式传感器的类型及特点解析

作者:物理

  由铁心和线圈构成的将直线或角位移的变化转换为线圈电感量变化的传感器,又称电感式位移传感器。这种传感器的线圈匝数和材料导磁系数都是一定的,其电感量 的变化是由于位移输入量导致线圈磁路的几何尺寸变化而引起的。当把线圈接入测量电路并接通激励电源时,就可获得正比于位移输入量的电压或电流输出。

  常用电感式传感器有变间隙型、变面积型和螺管插铁型。在实 际应用中,这三种传感器多制成差动式,以便提高线性度和减小电磁吸力所造成的附加误差。

  变间隙型电感传感器 这种传感器的气隙δ随被测量的变化而改变,从而改变磁阻。它的灵敏度和非线性都随气隙的增大而减小,因此常常要考虑两者兼顾。δ一般取在 0.1~0.5毫米之间。

  变面积型电感传感器 这种传感器的铁芯和衔铁之间的相对覆盖面积(即磁通截面)随被测量的变化而改变,从而改变磁阻。它的灵敏度为常数,线性度也很好。

  螺管插铁型电感传感器 它由螺管线圈和与被测物体相连的柱型衔铁构成。其工作原理基于线圈磁力线泄漏路径上磁阻的变化。衔铁随被测物体移动时改变了线圈的电感量。这种传感器的量 程大,灵敏度低,结构简单,便于制作。

  (2)灵敏度和分辨力高,能测出0.01微米的位移变化。传感器的输出信号强,电压灵敏度一般 每毫米的位移可达数百毫伏的输出。

  (3)线性度和重复性都比较好,在一定位移范围(几十微米至数毫米)内,传感器非线%。同时,这种传感器能实现信息的远距离传输、记录、显示和控制,它在工业自动控制系统中广泛被采用。但不足的是,它有频率响应较低, 不宜快速动态测控等缺点。 电感式传感器种类很多,常见的有自感式,互感式和涡流式三种。

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