变磁阻式传感器ppt课件.ppt

1 1自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表变磁阻式传感器变磁阻式传感器1 1、电感式传感器、电感式传感器、电感式传感器、电感式传感器2 2、变压器式传感器、变压器式传感器、变压器式传感器、变压器式传感器3 3、电渦流式传感器、电渦流式传感器、电渦流式传感器、电渦流式传感器 变磁阻式传感器是利用线圈电感或互感的改变变磁阻式传感器是利用线圈电感或互感的改变变磁阻式传感器是利用线圈电感或互感的改变变磁阻式传感器是利用线圈电感或互感的改变来实现非电量电测的。它可以把输入的各种机械物来实现非电量电测的。它可以把输入的各种机械物来实现非电量电测的。它可以把输入的各种机械物来实现非电量电测的。它可以把输入的各种机械物理量如位移、振动、压力、应变、流量、比重等参理量如位移、振动、压力、应变、流量、比重等参理量如位移、振动、压力、应变、流量、比重等参理量如位移、振动、压力、应变、流量、比重等参数转换成电能量输出。数转换成电能量输出。数转换成电能量输出。数转换成电能量输出。2 2自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用变磁阻式传感器的特点：变磁阻式传感器的特点：n n结构简单：结构简单：结构简单：结构简单：工作中没有活动电接触点，因而，比电位工作中没有活动电接触点，因而，比电位器工作可靠，寿命长；器工作可靠，寿命长；n n灵敏度高分辩力大：灵敏度高分辩力大：灵敏度高分辩力大：灵敏度高分辩力大：能测出能测出0.01m甚至更小的机械位甚至更小的机械位移变化，能感受小至移变化，能感受小至0.1的微小角度变化。传感器的输的微小角度变化。传感器的输出信号强，电压灵敏度一般每一毫米可达数百毫伏，因出信号强，电压灵敏度一般每一毫米可达数百毫伏，因此有利于信号的传输与放大；此有利于信号的传输与放大；n n重复性好线性度优良：重复性好线性度优良：重复性好线性度优良：重复性好线性度优良：在一定位移范围（最小几十微在一定位移范围（最小几十微米，最大达数十甚至数百毫米）内，输出特性的线性度米，最大达数十甚至数百毫米）内，输出特性的线性度好，并且比较稳定，高精度的变磁阻式传感器，非线性好，并且比较稳定，高精度的变磁阻式传感器，非线性误差仅误差仅0.1%。n n缺点：缺点：缺点：缺点：存在交流零位信号，不宜于高频动态测量。存在交流零位信号，不宜于高频动态测量。3 3自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第一节第一节 电感式传感器电感式传感器一、工作原理一、工作原理 L 线圈自感量；线圈自感量；线圈总磁链，单位：韦伯；线圈总磁链，单位：韦伯；I通过线圈的电流，单位：安培；通过线圈的电流，单位：安培；W线圈的匝数；线圈的匝数；Rm磁路总磁阻，单位：磁路总磁阻，单位：1/亨。亨。a)a)气隙型气隙型气隙型气隙型 b)b)截面型截面型截面型截面型 c)c)螺管型螺管型螺管型螺管型4 4自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 1 1、2 2 铁芯材料的导磁率；铁芯材料的导磁率；铁芯材料的导磁率；铁芯材料的导磁率；L L1 1 、L L2 2 磁通通过铁芯的长度；磁通通过铁芯的长度；磁通通过铁芯的长度；磁通通过铁芯的长度；S S1 1 、S S2 2 铁芯的截面积；铁芯的截面积；铁芯的截面积；铁芯的截面积；0 0 空气的导磁率；空气的导磁率；空气的导磁率；空气的导磁率；S S0 0 气隙的截面积；气隙的截面积；气隙的截面积；气隙的截面积；气隙的厚度。气隙的厚度。气隙的厚度。气隙的厚度。气隙磁阻远大于铁芯和衔铁的磁阻气隙磁阻远大于铁芯和衔铁的磁阻气隙磁阻远大于铁芯和衔铁的磁阻气隙磁阻远大于铁芯和衔铁的磁阻 ：可得可得可得可得 变气隙型传感器变气隙型传感器变气隙型传感器变气隙型传感器变截面型传感器变截面型传感器变截面型传感器变截面型传感器 5 5自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用二、电感式传感器输出特性二、电感式传感器输出特性 当衔铁处于初始位置时，初始电感量为当衔铁处于初始位置时，初始电感量为当衔铁处于初始位置时，初始电感量为当衔铁处于初始位置时，初始电感量为当衔铁上移当衔铁上移当衔铁上移当衔铁上移时，则时，则时，则时，则 有有有有得到得到得到得到6 6自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用当当当当/0 1/0 1时，时，时，时，灵敏度为灵敏度为灵敏度为灵敏度为 由由由由上上上上可可可可见见见见，变变变变隙隙隙隙式式式式电电电电感感感感传传传传感感感感器器器器用用用用于于于于测测测测量量量量微微微微小位移时是比较精确的。小位移时是比较精确的。小位移时是比较精确的。小位移时是比较精确的。为为为为了了了了减减减减小小小小非非非非线线线线性性性性误误误误差差差差，实实实实际际际际测测测测量量量量中中中中广广广广泛泛泛泛采采采采用差动变隙式电感传感器。用差动变隙式电感传感器。用差动变隙式电感传感器。用差动变隙式电感传感器。7 7自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用差动变隙式电感传感器差动变隙式电感传感器 1-1-铁芯；铁芯；2-2-线圈；线圈；3-3-衔铁衔铁当衔铁向上移动时，两个线圈的电感变化量当衔铁向上移动时，两个线圈的电感变化量L1、L2 8 8自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用进行线性处理忽略高次项得进行线性处理忽略高次项得 灵敏度灵敏度k k0 0为为 （1）差动变间隙式自感传感器的灵敏度是单线圈）差动变间隙式自感传感器的灵敏度是单线圈式传感器的两倍。式传感器的两倍。（2）差动式的非线性项等于单线圈非线性项乘以）差动式的非线性项等于单线圈非线性项乘以(/0)因子，因为因子，因为(/0)1，所以，差动，所以，差动式的线性度得到明显改善。式的线性度得到明显改善。因此差动式自感式传感器线性度得到明显改善。因此差动式自感式传感器线性度得到明显改善。因此差动式自感式传感器线性度得到明显改善。因此差动式自感式传感器线性度得到明显改善。9 9自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用交流变压器电路交流变压器电路交流变压器电路交流变压器电路输出电压输出电压 衔铁偏离中间零点时衔铁偏离中间零点时 u0z2z1u/2u/2三、测量电路三、测量电路衔铁上下移动相同距离时，输出电压的大小相等，但方向相反，由于衔铁上下移动相同距离时，输出电压的大小相等，但方向相反，由于衔铁上下移动相同距离时，输出电压的大小相等，但方向相反，由于衔铁上下移动相同距离时，输出电压的大小相等，但方向相反，由于U U0 0是是是是交流电压，输出指示无法判断位移方向，必须配合相敏检波电路来解决。交流电压，输出指示无法判断位移方向，必须配合相敏检波电路来解决。交流电压，输出指示无法判断位移方向，必须配合相敏检波电路来解决。交流电压，输出指示无法判断位移方向，必须配合相敏检波电路来解决。1010自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 第二节第二节 差动变压器式传感器差动变压器式传感器 差差动动变变压压器器是是把把被被测测的的非非电电量量变变化化转转换换成成线线圈圈互互感感量量的的变变化化。这这种种传传感感器器是是根根据据变变压压器器的的基基本本原原理理制制成成的的，并并且且次次级级绕绕组组用用差差动动的的形形式式连连接接，故故称称之为差动变压器式传感器。之为差动变压器式传感器。1、变隙式、变隙式 2、变面积式、变面积式 3、螺线管式、螺线管式1111自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 第二节第二节 差动变压器式传感器差动变压器式传感器(a)、(b)变隙式差动变压器变隙式差动变压器(c)、(d)螺线管式差动变压器螺线管式差动变压器(e)、(f)变面积式差动变压器变面积式差动变压器 1212自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用一、工作原理一、工作原理-活动衔铁；活动衔铁；-导磁外壳；导磁外壳；-骨架；骨架；-匝数为匝数为W1初级绕组；初级绕组；-匝数为匝数为W2a的次级绕组；的次级绕组；-匝数为匝数为W2b的次级绕组的次级绕组 1、活动衔铁处于初始平、活动衔铁处于初始平衡位置时，衡位置时，U2=E2a-E2b=0,即差动变压器输出电压为零；即差动变压器输出电压为零；2、当、当E2a、E2b随着衔铁随着衔铁位移位移x变化时，变化时，U2也必将随也必将随x变化。变化。U2=E2a-E2b01313自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用差动变压器输出电压特性曲线差动变压器输出电压特性曲线 1414自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用二、基本特性二、基本特性当次级开路时，初级线圈激励电流为当次级开路时，初级线圈激励电流为 则次级绕组中感应电势为则次级绕组中感应电势为 次级两绕组反相串联，则次级两绕组反相串联，则 输出电压有效值输出电压有效值 1515自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1 1、基本特性分析：、基本特性分析：（1）当活动衔铁处于中间位置时）当活动衔铁处于中间位置时 M1=M2=M 则则 U2=0（2）当活动衔铁向）当活动衔铁向W2a方向移动时方向移动时 M1=M+M,M2=M-M 故故 （3）当活动衔铁向）当活动衔铁向W2b方向移动时方向移动时 M1=M-M，M2=M+M 故故 1616自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2、零点残余电压及消除方法、零点残余电压及消除方法零点残余电压的危害零点残余电压的危害：（1）零点残余电压使传感器输出特性在零点附近的范围内不灵敏，限制）零点残余电压使传感器输出特性在零点附近的范围内不灵敏，限制着分辨力的提高。着分辨力的提高。（2）零点残余电压太大，将使线性度变坏，灵敏度下降，甚至会使放大）零点残余电压太大，将使线性度变坏，灵敏度下降，甚至会使放大器饱和，堵塞有用信号通过，致使仪器不再反映被测量的变化。器饱和，堵塞有用信号通过，致使仪器不再反映被测量的变化。减小零点残余电压的措施：减小零点残余电压的措施：（1）在在设设计计和和工工艺艺上上，力力求求做做到到磁磁路路对对称称，线线圈圈对对称称。铁铁芯芯材材料料要要均均匀匀，要要经经过过热热处处理理去去除除机机械械应应力力和和改改善善磁磁性性。两两个个二二次次侧侧线线圈圈窗窗口口要要一一致致，两两线圈绕制要均匀一致。一次侧线圈绕制也要均匀。线圈绕制要均匀一致。一次侧线圈绕制也要均匀。（2）采采用用拆拆圈圈的的实实验验方方法法来来减减小小零零点点残残余余电电压压。其其思思路路是是，由由于于两两个个二二次侧线圈的等效参数不相等，用拆圈的方法，使两者等效参数相等。次侧线圈的等效参数不相等，用拆圈的方法，使两者等效参数相等。（3）在在电电路路上上进进行行补补偿偿。线线路路补补偿偿主主要要有有：加加串串联联电电阻阻，加加并并联联电电容容，加反馈电阻或反馈电容等。加反馈电阻或反馈电容等。1717自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用三、测量转换电路三、测量转换电路 差差动动变变压压器器输输出出的的是是交交流流电电压压，若若用用交交流流电电压压表表测测量量，只只能能反反映映衔衔铁铁位位移移的的大大小小，而而不不能能反反映映移移动动方方向向。另另外外，其其测测量量值中将包含零点残余电压。值中将包含零点残余电压。为为了了达达到到能能辨辨别别移移动动方方向向及及消消除除零零点点残残余余电电压压的的目目的的，实实际际测测量量时时，常常常常采采用用差动整流电路差动整流电路差动整流电路差动整流电路和和相敏检波电路相敏检波电路相敏检波电路相敏检波电路。1818自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用（1 1 1 1）差动整流电路）差动整流电路）差动整流电路）差动整流电路(c)半波电流输出半波电流输出(d)全波电流输全波电流输出出（适用于低阻抗负载）（适用于低阻抗负载）电阻电阻R0用于调整零点残余电压用于调整零点残余电压(a)半波电压输出半波电压输出(b)全波电压输全波电压输出出（适用于高阻抗负载）（适用于高阻抗负载）1919自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用（2 2 2 2）相敏检波电路）相敏检波电路）相敏检波电路）相敏检波电路2020自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用相相相相敏敏敏敏检检检检波波波波电电电电路路路路波波波波形形形形 (a)被测位移变化波形图；被测位移变化波形图；(b)差动变压器激励电压波形；差动变压器激励电压波形；(c)差动变压器输出电压波形；差动变压器输出电压波形；(d)相敏检波解调电压波形；相敏检波解调电压波形；(e)相敏检波输出电压波形相敏检波输出电压波形2121自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第三节第三节 电涡流式传感器电涡流式传感器 当当导导体体置置于于交交变变磁磁场场或或在在固固定定磁磁场场中中运运动动时时，导导体体内内引起感应电流，此电流在导体内闭合，称为涡流。引起感应电流，此电流在导体内闭合，称为涡流。一、基本原理一、基本原理线圈置于金属导体附近：线圈置于金属导体附近：线圈中通以高频信号线圈中通以高频信号 i1 正弦交变磁场正弦交变磁场 H1 金属导体内就会产生涡流金属导体内就会产生涡流 涡流产生电磁场涡流产生电磁场 反作用于线圈反作用于线圈,改变了电感改变了电感 2222自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用等效电路等效电路线圈的等效电感为线圈的等效电感为2323自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用二、传感器的结构二、传感器的结构 1.线圈线圈 2.框架框架 3框架衬套框架衬套4 支架支架 5电缆电缆 6插头插头1 1 1 1、高频反射式涡流传感器、高频反射式涡流传感器、高频反射式涡流传感器、高频反射式涡流传感器由于电涡流传感器是利用线圈与被测导体之间的电磁耦合进由于电涡流传感器是利用线圈与被测导体之间的电磁耦合进由于电涡流传感器是利用线圈与被测导体之间的电磁耦合进由于电涡流传感器是利用线圈与被测导体之间的电磁耦合进行工作的，因而被测导体作为行工作的，因而被测导体作为行工作的，因而被测导体作为行工作的，因而被测导体作为“实际传感器实际传感器实际传感器实际传感器”的一部分，其的一部分，其的一部分，其的一部分，其材料的物理性质、尺寸与形状都与传感器特性密切相关。材料的物理性质、尺寸与形状都与传感器特性密切相关。材料的物理性质、尺寸与形状都与传感器特性密切相关。材料的物理性质、尺寸与形状都与传感器特性密切相关。2424自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电感变化程度取于线圈电感变化程度取于线圈电感变化程度取于线圈电感变化程度取于线圈L L的外形尺寸，线圈的外形尺寸，线圈的外形尺寸，线圈的外形尺寸，线圈L L至金属板之间至金属板之间至金属板之间至金属板之间的距离，金属板材料的电阻率和磁导率的距离，金属板材料的电阻率和磁导率的距离，金属板材料的电阻率和磁导率的距离，金属板材料的电阻率和磁导率 以及的频率等以及的频率等以及的频率等以及的频率等 2525自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2 2 2 2、低频透射式涡流传感器、低频透射式涡流传感器、低频透射式涡流传感器、低频透射式涡流传感器 透射式涡流传感器原理透射式涡流传感器原理 线圈感应电势与厚度关系曲线线圈感应电势与厚度关系曲线2626自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 由图可见，由图可见，f较低时（即较低时（即t较大），线性较好。因较大），线性较好。因此此f应选择较低的频率（通常用应选择较低的频率（通常用1kHz左右）。同时，左右）。同时，h较小时，较小时，t3曲线（曲线（f较高）的斜率较大。较高）的斜率较大。因此：测薄板时应选较高的频率，因此：测薄板时应选较高的频率，因此：测薄板时应选较高的频率，因此：测薄板时应选较高的频率，测厚板时则选较低的频率。测厚板时则选较低的频率。测厚板时则选较低的频率。测厚板时则选较低的频率。2727自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用三、测量电路三、测量电路 根据根据电涡电涡流式流式传传感器的工作原理，感器的工作原理，针对针对被被测测参可以参可以转换为线转换为线圈圈电电感、阻抗或感、阻抗或Q值值的三种参数的的三种参数的变变化，化，测测量量电电路也有三种：路也有三种：谐谐振振电电路、路、电桥电电桥电路与路与Q值测试电值测试电路。路。Q值测试电值测试电路路较较少采用，少采用，电桥电电桥电路在前面已作了路在前面已作了较详细较详细的的阐阐述。述。本本节节主要介主要介绍谐绍谐振振电电路。其基本原理是将路。其基本原理是将传传感器感器线线圈与圈与电电容容组组成成LC并并联谐联谐振回路，振回路，谐谐振振频频率率f=1/(2 )；谐谐振振时时回路阻抗最大，回路阻抗最大，为为 ，其中，其中 为为回路等效回路等效损损耗耗电电阻。阻。当当电电感感L变变化化时时，f和和Z0都随之都随之变变化，因此通化，因此通过测过测量回路阻抗或量回路阻抗或谐谐振振频频率即可率即可获获得被得被测值测值。目前目前目前目前电涡电涡电涡电涡流式流式流式流式传传传传感器所用的感器所用的感器所用的感器所用的谐谐谐谐振振振振电电电电路有三种路有三种路有三种路有三种类类类类型：型：型：型：定定定定频调频调频调频调幅式、幅式、幅式、幅式、变频调变频调变频调变频调幅式与幅式与幅式与幅式与调频调频调频调频式。式。式。式。2828自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用定频调幅式定频调幅式定频调幅式定频调幅式:在无被测导体时，由传感器线圈在无被测导体时，由传感器线圈L与电容与电容C构成并联谐振回路，调谐构成并联谐振回路，调谐在与晶体振荡器频率一致的谐振状态，这时回路阻抗最大，回路压降最在与晶体振荡器频率一致的谐振状态，这时回路阻抗最大，回路压降最大。当传感器接近被测导体时，损耗功率增大，回路失谐，输出电压相大。当传感器接近被测导体时，损耗功率增大，回路失谐，输出电压相应变小。这样，在一定范围内，输出电压幅值与间隙（位移）成近似线应变小。这样，在一定范围内，输出电压幅值与间隙（位移）成近似线性关系。由于输出电压的频率性关系。由于输出电压的频率f0始终恒定，因此称定频调幅式。始终恒定，因此称定频调幅式。变频调幅式变频调幅式变频调幅式变频调幅式:将传感器线圈将传感器线圈L直接接入电容三点式振荡回路，当导体接近传感器线直接接入电容三点式振荡回路，当导体接近传感器线圈时，由于涡流效应的作用，振荡器输出电压的幅度和频率都发生变化，圈时，由于涡流效应的作用，振荡器输出电压的幅度和频率都发生变化，利用振荡幅度的变化来检测线圈与导体间的位移变化，而对频率变化不利用振荡幅度的变化来检测线圈与导体间的位移变化，而对频率变化不予理会。予理会。调频式调频式调频式调频式:调频电路与变频调幅电路一样，将传感器线圈接入电容三点式振荡调频电路与变频调幅电路一样，将传感器线圈接入电容三点式振荡回路；所不同的是，以振荡频率的变化作为输出信号。回路；所不同的是，以振荡频率的变化作为输出信号。2929自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第四节第四节 变磁阻式传感器的应用变磁阻式传感器的应用变隙式自感压力传感器结构图变隙式自感压力传感器结构图变隙差动式电感压力传感器变隙差动式电感压力传感器1.1.压力测量压力测量3030自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用差动变压器微压力传感器结构图差动变压器微压力传感器结构图 1-接头；接头；2-膜盒；膜盒；3-底座；底座；4-线路板；线路板；5-差动变压器线圈；差动变压器线圈；6-衔铁；衔铁；7-罩壳；罩壳；8-插头；插头；9-通孔通孔 传感器与弹性敏感元件（膜片、膜盒和弹簧管等）相结合，传感器与弹性敏感元件（膜片、膜盒和弹簧管等）相结合，可以组成开环压力传感器和闭环力平衡式压力计可以组成开环压力传感器和闭环力平衡式压力计 3131自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2.2.力和力矩的测量力和力矩的测量1线圈线圈2衔铁衔铁3弹性元件弹性元件优点优点优点优点：承受轴向力时应力分布均匀；：承受轴向力时应力分布均匀；当长径比较小时，受横向偏心的分力的影响较小。当长径比较小时，受横向偏心的分力的影响较小。3232自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3.3.加速度测量加速度测量1 悬臂梁；悬臂梁；2 差动变压器差动变压器 3333自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器(a)汽轮机主轴的轴向位移测量示意图汽轮机主轴的轴向位移测量示意图(b)磨床换向阀、先导阀的位移测量示意图磨床换向阀、先导阀的位移测量示意图(c)金属试件的热膨胀系数测量示意图金属试件的热膨胀系数测量示意图 4.4.位移的测量（位移的测量（1 1）3434自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.4.位移的测量（位移的测量（1 1）偏心和振动检测偏心和振动检测偏心和振动检测偏心和振动检测通过测量间隙来测量径向跳动通过测量间隙来测量径向跳动通过测量间隙来测量径向跳动通过测量间隙来测量径向跳动电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器3535自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.4.位移的测量（位移的测量（1 1）测量金属薄膜、板材厚度测量金属薄膜、板材厚度测量金属薄膜、板材厚度测量金属薄膜、板材厚度电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器3636自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.4.位移的测量（位移的测量（1 1）测量尺寸、公差及零件识别测量尺寸、公差及零件识别测量尺寸、公差及零件识别测量尺寸、公差及零件识别电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器3737自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.4.位移的测量（位移的测量（1 1）测量封口机工作间隙测量封口机工作间隙测量封口机工作间隙测量封口机工作间隙间隙越大，间隙越大，电涡流越小电涡流越小电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器3838自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.4.位移的测量（位移的测量（1 1）间距间距间距间距电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器电涡流式位移传感器测量注塑机测量注塑机测量注塑机测量注塑机开合模的间隙开合模的间隙开合模的间隙开合模的间隙3939自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1测端测端 2防尘罩防尘罩3轴套轴套 4圆片簧圆片簧5测杆测杆 6磁筒磁筒7磁芯磁芯 8线圈线圈9弹簧弹簧 10导线导线差动变压器式位移传感器差动变压器式位移传感器差动变压器式位移传感器差动变压器式位移传感器4.4.位移的测量（位移的测量（2 2）4040自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.4.位移的测量（位移的测量（3 3）感应同步器感应同步器感应同步器感应同步器 感应同步器有直感应同步器有直线式和旋转式两种，线式和旋转式两种，分别用于直线位移和分别用于直线位移和角位移测量，两者原角位移测量，两者原理相同。理相同。直线式（长）感直线式（长）感应同步器由定尺和滑应同步器由定尺和滑尺组成，如图所示。尺组成，如图所示。定尺定尺定尺定尺滑尺滑尺滑尺滑尺4141自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.4.位移的测量（位移的测量（3 3）感应同步器感应同步器感应同步器感应同步器旋转式（圆）感应同步器由转子和定子组成旋转式（圆）感应同步器由转子和定子组成旋转式（圆）感应同步器由转子和定子组成旋转式（圆）感应同步器由转子和定子组成定子定子定子定子转子转子转子转子4242自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4.4.位移的测量（位移的测量（3 3）感应同步器感应同步器感应同步器感应同步器 在定尺和转子上的是连续绕在定尺和转子上的是连续绕组，在滑尺和定子上的则是分段组，在滑尺和定子上的则是分段绕组。分段绕组分为两组，在空绕组。分段绕组分为两组，在空间相差间相差9090相角，故又称为正弦、相角，故又称为正弦、余弦绕组。余弦绕组。工作时在其中一种绕组上通工作时在其中一种绕组上通以交流激励电压，由于电磁耦合，以交流激励电压，由于电磁耦合，在另一种绕组上就产生感应电动在另一种绕组上就产生感应电动势，该电动势随定尺与滑尺（或势，该电动势随定尺与滑尺（或转子与定子）的相对位置不同而转子与定子）的相对位置不同而呈正弦、余弦函数变化，再通过呈正弦、余弦函数变化，再通过对此信号的检测处理，便可测量对此信号的检测处理，便可测量出直线或转角的位移量。出直线或转角的位移量。4343自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电感式滚柱直径分选装置电感式滚柱直径分选装置电感式滚柱直径分选装置电感式滚柱直径分选装置 11气缸气缸 2 2活塞活塞 3 3推杆推杆 4 4被被测滚测滚柱柱 5 5落料管落料管 6 6电电感感测测微器微器77钨钢测头钨钢测头 8 8限位挡板限位挡板 9 9电磁翻板电磁翻板 10 10容器（料斗）容器（料斗）4444自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电感式滚柱直径分选装置电感式滚柱直径分选装置电感式滚柱直径分选装置电感式滚柱直径分选装置 滑道滑道滑道滑道11111111个分选仓位个分选仓位个分选仓位个分选仓位废料仓废料仓废料仓废料仓4545自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(a)汽轮机和空气压缩机常用的监控主轴的径向振动的示意图汽轮机和空气压缩机常用的监控主轴的径向振动的示意图(b)测量发动机涡轮叶片的振幅的示意图测量发动机涡轮叶片的振幅的示意图(c)通常使用数个传感器探头并排地安置在轴附近通常使用数个传感器探头并排地安置在轴附近5.5.振幅的测量振幅的测量电涡流式位移（振幅）传感器电涡流式位移（振幅）传感器电涡流式位移（振幅）传感器电涡流式位移（振幅）传感器4646自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电涡流式位移（振幅）传感器电涡流式位移（振幅）传感器电涡流式位移（振幅）传感器电涡流式位移（振幅）传感器5.5.振幅的测量振幅的测量 测量悬臂梁测量悬臂梁测量悬臂梁测量悬臂梁的振幅及频率的振幅及频率的振幅及频率的振幅及频率汽轮机叶片测试汽轮机叶片测试汽轮机叶片测试汽轮机叶片测试4747自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电涡流式位移（振幅）传感器电涡流式位移（振幅）传感器电涡流式位移（振幅）传感器电涡流式位移（振幅）传感器5.5.振幅的测量振幅的测量测量弯曲、波动、变形测量弯曲、波动、变形测量弯曲、波动、变形测量弯曲、波动、变形对桥梁、丝杆等机械对桥梁、丝杆等机械对桥梁、丝杆等机械对桥梁、丝杆等机械结构的振动测量，须结构的振动测量，须结构的振动测量，须结构的振动测量，须使用多个传感器。使用多个传感器。使用多个传感器。使用多个传感器。4848自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用6.6.厚度测量厚度测量 电涡流式厚度计电涡流式厚度计测量冷轧板厚度测量冷轧板厚度4949自动检测自动检测自动检测自动检测技术与仪表技术与仪表技术与仪表技术与仪表经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用7.7.转