(3.2.5)--测试3-4机械工程测试技术基础.ppt

第四节第四节 电感式传感器电感式传感器 被测量的变化被测量的变化 线圈自感或互感的变化线圈自感或互感的变化 位移位移振动振动压力压力 利用磁场作为媒介利用磁场作为媒介或铁磁体的某些现象或铁磁体的某些现象主要特征：具有线圈绕组。主要特征：具有线圈绕组。分类：分类：电感式电感式 自感式自感式互感式互感式-差动变压器式差动变压器式可变磁阻式（气隙型、截面型、螺管型）可变磁阻式（气隙型、截面型、螺管型）涡电流式涡电流式一自感型：（一）可变磁阻式：（一）可变磁阻式：基本组成：基本组成：线圈线圈 铁心铁心衔铁衔铁基本工作原理基本工作原理：动画演示类型类型L0L00单线圈变气隙型：单线圈变气隙型：特点：特点：a,，非线性关系。取较小的初始间隙非线性关系。取较小的初始间隙0可获得可获得 高的灵敏度；高的灵敏度；b,由于非线性，工作范围受限。只能对微小的位移进行测量。由于非线性，工作范围受限。只能对微小的位移进行测量。（/00.1 ,：0.0011mm)差动变气隙型：差动变气隙型：a.结构特点结构特点：两个完全相同的单线圈电感两个完全相同的单线圈电感传感器共用一个活动衔铁。传感器共用一个活动衔铁。（电气参数、几何尺寸均相同）（电气参数、几何尺寸均相同）b.与单线圈相比，有下列优点：与单线圈相比，有下列优点：线圈1线圈2磁芯x线性得到改善；线性得到改善；灵敏度提高一倍。灵敏度提高一倍。变截面型：变截面型：差动螺管型：差动螺管型：动画演示测量电路：u0uyRs1L1L2Rs2R3R4交流电桥：Rs1，Rs2-线圈损耗电阻 （铜损和涡流损耗）L1，L2-等效电感；R3，R4-平衡电阻。变压器电桥 涡电流型涡电流型涡电流效应工作原理：工作原理：金属板的电阻率金属板的电阻率金属板的磁导率金属板的磁导率距离距离线圈激励电流的圆频率线圈激励电流的圆频率线圈阻抗：线圈阻抗：等效电路等效电路 测量电路测量电路fee0e1e2f0f1f2=12e12e2e1阻抗分压式调幅电路阻抗分压式调幅电路：调频电路调频电路涡流传感器的应用：涡流传感器的应用：主要用于动态非接触测量；主要用于动态非接触测量；金属导体。金属导体。测位移；测位移；测轴的振动；测轴的振动；测转速；测转速；测厚度测厚度；探伤探伤.二二.互感式互感式-差动变压器式电感传感器差动变压器式电感传感器工作原理工作原理：把被测量的变化转化成互感系数把被测量的变化转化成互感系数M的变化。的变化。M-互感系数（互感系数（H）表示两线圈之间的耦合程度。表示两线圈之间的耦合程度。其大小与两线圈相对位置及其大小与两线圈相对位置及周围介质的导磁能力等因素周围介质的导磁能力等因素 有关。有关。i1-一次侧线圈的励磁电流。一次侧线圈的励磁电流。e12-二次侧线圈的感应电动势二次侧线圈的感应电动势。相当于一个互感系数可变的变压器相当于一个互感系数可变的变压器差动结构差动结构：e1e2e0 xe0输出特性输出特性：测量电路：测量电路：差动相敏检波电路补偿零点残余电压-可调电位器R；分辨铁心移动方向（极性判别）-相敏检波电路。各点信号波形。