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(jí)繞組 的線(xiàn)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(jí)繞組的線(xiàn)圈所產(chǎn)生的磁力線(xiàn)數(shù)目 也不停改變。由于磁場(chǎng)強(qiáng)度的不斷變化，促使纏繞在 同一鐵芯上的另一端線(xiàn)圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U2 .變壓器 是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當(dāng)初級(jí)線(xiàn)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(jí)線(xiàn)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(cè)量的非電量轉(zhuǎn)換為互感變化量的傳感器稱(chēng)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(jí)繞組都用差動(dòng)形式連接，故有 被稱(chēng)為差動(dòng)變壓

2、器式傳感器，簡(jiǎn)稱(chēng)差動(dòng)變壓器，在這 種傳感器中，一般將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換為變壓器的互 感變化，變壓器初級(jí)線(xiàn)圈輸入交流電壓，次級(jí)線(xiàn)圈則 互感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。 差動(dòng)變壓 器結(jié)構(gòu)有變隙式、 變面 積式和螺線(xiàn)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(cè)量的變化引起線(xiàn)圈自感 或互感系數(shù)的變化，從而導(dǎo)致線(xiàn)圈電感量 改變這一 物理現(xiàn)象來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量的傳感器。 互感式電感傳感器是將被測(cè)量的非電量轉(zhuǎn)換為互感變 化量的傳感器稱(chēng)為互感式傳感器。 紗線(xiàn)張力檢測(cè)儀的圖片 紗線(xiàn)張力檢測(cè)儀工作原理 如下圖的紗線(xiàn)張力檢測(cè)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(xiàn)的作用，中間的檢測(cè)導(dǎo)柱連接 變隙式電感傳感

3、器的銜鐵。當(dāng)紗線(xiàn)被設(shè)置好以后，就 會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向下壓在中間的檢測(cè)導(dǎo)柱上，檢測(cè)導(dǎo)柱帶 動(dòng)變隙式電感器的銜鐵產(chǎn)生位移，不同的壓力對(duì)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(guò)轉(zhuǎn)換就可以得出紗線(xiàn)張力的數(shù)值。 電渦流式傳感器在位移測(cè)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(xiàn)圈和被測(cè)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(xiàn) 圈（一個(gè)扁平線(xiàn)圈）通以交變電流（頻率較高，一般為 1MHz2MHz）I1時(shí)，線(xiàn)圈周?chē)臻g會(huì)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)H1，當(dāng) 線(xiàn)圈平面靠近某一導(dǎo)體面時(shí)，由于線(xiàn)圈磁通鏈穿過(guò)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(guò)傳感器線(xiàn)圈，這樣線(xiàn)圈與渦流“線(xiàn)圈”形成了有 一定耦合的互感，最終原線(xiàn)圈反饋一等效電感，從而導(dǎo)致傳感 器線(xiàn)圈的阻抗Z發(fā)生變化。 我們可以把被測(cè)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(duì)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(dòng)、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、 脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等 進(jìn)行在線(xiàn)測(cè)量和保護(hù)。 軸向位移測(cè)量 : 對(duì)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(hào)，過(guò)大的軸向位 移將會(huì)引起過(guò)大的機(jī)構(gòu)損壞。軸向位移的測(cè)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(duì)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(duì)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(cè)厚度方面的工作原 理 高頻交流信號(hào)在測(cè)頭線(xiàn)圈中產(chǎn)生電磁場(chǎng)，測(cè)頭靠近導(dǎo) 體時(shí)，就在其中形成渦流。測(cè)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(cè)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(duì)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(dòng)、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、 脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等 進(jìn)行在線(xiàn)測(cè)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(cè)量液體或氣體的壓力。 當(dāng)被測(cè)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(dòng)與自由端連接成一體的銜鐵 運(yùn)動(dòng)，使線(xiàn)圈1和線(xiàn)圈2中的電感發(fā)生大小相等、符 號(hào)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(guò)電橋電路轉(zhuǎn)換成電壓輸出。 由于輸出電

7、壓與被測(cè)壓力之間成比例關(guān)系，所以只要 用檢測(cè)儀表測(cè)量出輸出電壓，即可得知被測(cè)壓力的大 小。 調(diào)零螺釘是用來(lái)使鐵芯復(fù)位，從而使銜鐵停止運(yùn)動(dòng)。 圖3與圖4是檢測(cè)力和壓力的電感式傳感器，請(qǐng)解 析其工作原理。并解析它們測(cè)量對(duì)象有什么不同。 圖3中的傳感器在無(wú)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(dòng)變壓器線(xiàn)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(dòng)銜 鐵移動(dòng)，差動(dòng)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(duì)壓力。線(xiàn)圈電感量的變化通 過(guò)測(cè)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(cè)量液體、氣體的壓力，圖 4中的傳感器主要用于測(cè)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(dòng)，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(guò)浮球拉動(dòng)引線(xiàn)，帶動(dòng)傳感器上下滑動(dòng)， 達(dá)到控