電感式傳感器

1、變壓器的工作原理變壓器的工作原理。 變壓器工作原理: 當(dāng)一個(gè)交流電壓U1接到初級繞組 的線圈時(shí)，由于交流電的強(qiáng)度和極性是不停地正、負(fù) 交替變化，因此初級繞組的線圈所產(chǎn)生的磁力線數(shù)目 也不停改變。由于磁場強(qiáng)度的不斷變化，促使纏繞在 同一鐵芯上的另一端線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢U2 .變壓器 是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當(dāng)初級線圈中 通有交流電流時(shí)，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通， 使次級線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。 互感式電感傳感器工作原理 將被測量的非電量轉(zhuǎn)換為互感變化量的傳感器稱為互 感式傳感器。這種互感式傳感器是根據(jù)變壓器的基本 原理制成的，并且次級繞組都用差動形式連接，故有 被稱為差動變壓

2、器式傳感器，簡稱差動變壓器，在這 種傳感器中，一般將被測量的變化轉(zhuǎn)換為變壓器的互 感變化，變壓器初級線圈輸入交流電壓，次級線圈則 互感應(yīng)出電動勢。 差動變壓 器結(jié)構(gòu)有變隙式、 變面 積式和螺線管式。 互感式電感傳感器與自感式電感器的區(qū)別 自感式電感傳感器，利用被測量的變化引起線圈自感 或互感系數(shù)的變化，從而導(dǎo)致線圈電感量 改變這一 物理現(xiàn)象來實(shí)現(xiàn)測量的傳感器。 互感式電感傳感器是將被測量的非電量轉(zhuǎn)換為互感變 化量的傳感器稱為互感式傳感器。 紗線張力檢測儀的圖片 紗線張力檢測儀工作原理 如下圖的紗線張力檢測儀有三根導(dǎo)柱，外側(cè)兩根均為 固定導(dǎo)柱，起引導(dǎo)紗線的作用，中間的檢測導(dǎo)柱連接 變隙式電感傳感

3、器的銜鐵。當(dāng)紗線被設(shè)置好以后，就 會產(chǎn)生一個(gè)向下壓在中間的檢測導(dǎo)柱上，檢測導(dǎo)柱帶 動變隙式電感器的銜鐵產(chǎn)生位移，不同的壓力對應(yīng)不 同的位移量，不同的位移量引起不同的電感變化，經(jīng) 過轉(zhuǎn)換就可以得出紗線張力的數(shù)值。 電渦流式傳感器在位移測量方面的工作原理 基本原理：電渦流式傳感器是一種建立在渦流效應(yīng)原理上的傳 感器。電渦流式傳感 器由傳感器線圈和被測物體（導(dǎo)電體金 屬渦流片）組成，如圖所示。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，當(dāng)傳感器線 圈（一個(gè)扁平線圈）通以交變電流（頻率較高，一般為 1MHz2MHz）I1時(shí)，線圈周圍空間會產(chǎn)生交變磁場H1，當(dāng) 線圈平面靠近某一導(dǎo)體面時(shí)，由于線圈磁通鏈穿過導(dǎo)體，使導(dǎo) 體的表面層感

4、應(yīng)出呈旋渦狀自行閉合的電流I2，而I2所形成的 磁通鏈又穿過傳感器線圈，這樣線圈與渦流“線圈”形成了有 一定耦合的互感，最終原線圈反饋一等效電感，從而導(dǎo)致傳感 器線圈的阻抗Z發(fā)生變化。 我們可以把被測導(dǎo)體上形成 的電渦等效成一個(gè)短路環(huán)，這 樣就可得到如圖中的等效電路。 視頻 應(yīng)用： 電渦流傳感器系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶 金等行業(yè)和一些科研單位。對汽輪機(jī)、水輪機(jī)、鼓風(fēng) 機(jī)、壓縮機(jī)、空分機(jī)、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋 轉(zhuǎn)機(jī)械軸的徑向振動、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、 脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等 進(jìn)行在線測量和保護(hù)。 軸向位移測量 : 對于許多旋轉(zhuǎn)機(jī)械，包括蒸汽輪機(jī)、 燃

5、汽輪機(jī)、水輪機(jī)、離心式和軸流式壓縮機(jī)、離心泵 等，軸向位移是一個(gè)十分重要的信號，過大的軸向位 移將會引起過大的機(jī)構(gòu)損壞。軸向位移的測量，可以 指示旋轉(zhuǎn)部件與固定部件之間的軸向間隙或相對瞬時(shí) 的位移變化，用以防止機(jī)器的破壞。軸向位移是指機(jī) 器內(nèi)部轉(zhuǎn)子沿軸心方向，相對于止推軸承二者之間的 間隙而言。 電渦流式傳感器在位度測厚度方面的工作原 理 高頻交流信號在測頭線圈中產(chǎn)生電磁場，測頭靠近導(dǎo) 體時(shí)，就在其中形成渦流。測頭離導(dǎo)電基體越近，則 渦流越大。這個(gè)反饋?zhàn)饔昧勘碚髁藴y頭與導(dǎo)電基體間 距離的大小，也就是導(dǎo)電基體上非導(dǎo)電覆層厚度的大 小。渦流法適用于非磁性金屬基體上的非導(dǎo)電覆蓋層 厚度的大小。 應(yīng)用

6、： 電渦流傳感器系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶 金等行業(yè)和一些科研單位。對汽輪機(jī)、水輪機(jī)、鼓風(fēng) 機(jī)、壓縮機(jī)、空分機(jī)、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋 轉(zhuǎn)機(jī)械軸的徑向振動、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、 脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等 進(jìn)行在線測量和保護(hù)。 該傳感器的形式？工作原理？調(diào)零螺釘?shù)淖?用？ 該傳感器用于測量液體或氣體的壓力。 當(dāng)被測壓力進(jìn)入C形彈簧管時(shí)，C形彈簧管產(chǎn)生變形， 其自由端發(fā)生位移，帶動與自由端連接成一體的銜鐵 運(yùn)動，使線圈1和線圈2中的電感發(fā)生大小相等、符 號相反的變化。即一個(gè)電感量增大，另一個(gè)電感量減 小。電感的這種變化通過電橋電路轉(zhuǎn)換成電壓輸出。 由于輸出電

7、壓與被測壓力之間成比例關(guān)系，所以只要 用檢測儀表測量出輸出電壓，即可得知被測壓力的大 小。 調(diào)零螺釘是用來使鐵芯復(fù)位，從而使銜鐵停止運(yùn)動。 圖3與圖4是檢測力和壓力的電感式傳感器，請解 析其工作原理。并解析它們測量對象有什么不同。 圖3中的傳感器在無壓力作用時(shí)，膜盒在初始狀態(tài)， 與膜盒聯(lián)接的銜鐵位于差動變壓器線圈的中心部位。 當(dāng)壓力輸入膜盒后，膜盒的自由端產(chǎn)生位移并帶動銜 鐵移動，差動變壓器產(chǎn)生一正比于壓力的輸出電壓。 圖4中的傳感器當(dāng)力作用于傳感器時(shí)，彈性元件產(chǎn)生 變形，從而導(dǎo)致銜鐵相對壓力。線圈電感量的變化通 過測量電路轉(zhuǎn)換為電壓，其大小反映了受力的大小。 圖3中的傳感器主要永遠(yuǎn)測量液體、氣體的壓力，圖 4中的傳感器主要用于測量物體的受力、重量等。 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)2 2用于控制水箱水位，使水位保持在一個(gè) 固定的水平。要求采用電感式傳感器 方案1；利用金屬浮球跟隨水位上下移動，當(dāng)接近下 限位的電感式傳感器時(shí)觸發(fā)水泵給水，接近上限位時(shí) 關(guān)閉水泵。 方案2；把金屬塊與水泵的位置互換，實(shí)現(xiàn)同樣的目 的，但是卻節(jié)省傳感器，節(jié)省了成本； 方案3；通過浮球拉動引線，帶動傳感器上下滑動， 達(dá)到控