Chapter電感式傳感器PPT課件

1、第四章第四章 電感式傳感器電感式傳感器 電感式傳感器是利用被測量的變化引起線圈自感或互感系數(shù)的變化，從而導致線圈電感量改變這一物理現(xiàn)象來實現(xiàn)測量的。因此根據(jù)轉換原理，電感式傳感器可以分為自感式和互感式兩大類。 4.1 自感式電感傳感器自感式電感傳感器 自感式電感傳感器可分為變間隙型、變面積型和螺管型三種類型。 4.1.1 原理分析原理分析 4.1.1.1 變間隙型電感傳感器變間隙型電感傳感器 變間隙型電感傳感器的結構示意圖如圖所示。 傳感器由線圈、鐵心和銜鐵組成。工作時銜鐵與被測物體連接，被測物體的位移將引起空氣隙的長度發(fā)生變化。由于氣隙磁阻的變化，導致了線圈電感量的變化。線圈的電感可用下式表

2、示： (4-1-1)式中，N為線圈匝數(shù)；Rm為磁路總磁阻。 123圖4.1.1 變間隙型電感傳感器1-線圈 2-鐵芯 3-銜鐵mRNL2第1頁/共26頁 對于變間隙式電感傳感器，如果忽略磁路鐵損，則磁路總磁阻為 (4-1-2) 式中，l1為鐵心磁路長；l2為銜鐵磁路長；A為截面積；1為鐵心磁導率；2為銜鐵磁導率；0為空氣磁導率；為空氣隙厚度。 因此有： （4-1-3） 一般情況下，導磁體的磁阻與空氣隙磁阻相比是很小的，因此線圈的電感值可近似地表示為 （4-1-4） 由上式可以看出傳感器的靈敏度隨氣隙的增大而減小。為了發(fā)送非線性，氣隙的相對變化量要很小，但過小又將影響測量范圍，所以要兼顧考慮兩個

3、方面。 4.1.1.2 4.1.1.2 變面積型電感傳感器變面積型電感傳感器 由變氣隙型電感傳感器可知，氣隙長度不變，鐵心與銜鐵之間相對而言覆蓋面積隨被測量的變化面改變，從而導致線圈的電感量發(fā)生變化，這種形式稱之為變面積型電感傳感器，其結構示意圖見圖4.1.2。 通過對式（4-1-4）的分析可知，線圈電感量L與氣隙厚度是非線性的，但與磁通截面積A卻是成正比，是一種線性關系。特性曲線參見圖4.1.3。 AAlAlRm022112AAlAlNRNLm02211222202ANL 第2頁/共26頁123L, AL=f(A)L=f()圖4.1.3 電感傳感器特性圖4.1.2 變面積型電感傳感器1-銜鐵

4、 2-鐵芯 3-線圈4.1.1.3 螺管型電感式傳感器螺管型電感式傳感器 圖4.1.4為螺管型電感式傳感器的結構圖。螺管型電感傳感器的銜鐵隨被測對象移動，線圈磁力線路徑上的磁阻發(fā)生變化，線圈電感量也因此而變化。線圈電感量的大小與銜鐵插入線圈的深度有關。lrx2ra12圖4.1.4 螺管型電感傳感器1-線圈 2-銜鐵 設線圈長度為l、線圈的平均半徑為r、線圈的匝數(shù)為N、銜鐵進入線圈的長度la、銜鐵的半徑為ra、鐵心的有效磁導率為m，則線圈的電感量L與銜鐵進入線圈的長度la的關系可表示為 22222) 1(4aamrllrlNL（4-1-5） 第3頁/共26頁 通過以上三種形式的電感式傳感器的分析

5、,可以得出以下幾點結論: I. 變間隙型靈敏度較高,但非線性誤差較大,且制作裝配比較困難。 II. 變面積型靈敏度較前者小,但線性較好,量程較大,使用比較廣泛。 III. 螺管型靈敏度較低,但量程大且結構簡單易于制作和批量生產(chǎn),是使用最廣泛的一種電感式傳感器。4.1.1.4 差動式電感傳感器差動式電感傳感器 在實際使用中,常采用兩個相同的傳感線圈共用一個銜鐵,構成差動式電感傳感器,這樣可以提高傳感器的靈敏度,減小測量誤差。圖4.1.5是變間隙型、變面積型及螺管型三種類型的差動式電感傳感器。 l234a)b)l234l34c)圖4.1.5 差動式電感傳感器a) 變間隙型 b) 變面積型 c) 螺

6、管型1-線圈 2-鐵芯 3-銜鐵 4-導桿 差動式電感傳感器的結構要求兩個導磁體的幾何尺寸及材料完全相同，兩個線圈的電氣參數(shù)和幾何尺寸完全相同。 差動式結構除了可以改善線性、提高靈敏度外，對溫度變化、電源頻率變化等影響，也可以進行補償，從而減少了外界影響造成的誤差。 第4頁/共26頁4.1.2 測量電路測量電路 交流電橋是電感式傳感器的主要測量電路，它的作用是將線圈電感的變化轉換成電橋電路的電壓或電流輸出。 前面已提到差動式結構可以提高靈敏度，改善線性，所以交流電橋也多采用雙臂工作形式。通常將傳感器作為電橋的兩個工作臂，電橋的平衡臂可以是純電阻，也可以是變壓器的二次側繞組或緊耦合電感線圈。圖4

7、.1.6是交流電橋的幾種常用形式。 MLLc) 緊耦合電感臂電橋UU/2U/2U0b) 變壓器式電橋Z1Z2Z1Z2U0UR1R2R1UR2Z1L1L2Z2ZLU0a) 電阻平衡臂電橋圖4.1.6 交流電橋的幾種形式第5頁/共26頁4.1.2.1 電阻平衡臂電橋電阻平衡臂電橋a所示。Z1、Z2為傳感器阻抗。高;L1=L2=L;則有Z1=Z2=Z=R+jwL,另有R1=R2=R。由于電橋工作臂是差動形式，則在工作時，Z1=Z+Z和Z2=ZZ，當ZL時，電橋的輸出電壓為 （4-1-6）當LR時，上式可近似為： （4-1-7） 由上式可以看出：交流電橋的輸出電壓與傳感器線圈電感的相對變化量是成正比的

8、。4.1.2.2 4.1.2.2 變壓器式電橋變壓器式電橋b所示，它的平衡臂為變壓器的兩個二次側繞組，當負載阻抗無窮大時輸出電壓為： （4-1-8）由于是雙臂工作形式當銜鐵下移時，Z1=Z-Z，Z2=Z+Z，則有： （4-1-9）同理，當銜鐵上移時，則有： （4-1-10） 由式（4-1-9）和式（4-1-10）可見，輸出電壓反映了傳感器線圈阻抗的變化，由于是交流信號，還要經(jīng)過適當電路處理才能判別銜鐵位移的大小及方向。 圖4.1.7是一個采用了帶相敏整流的交流電橋。差動電感式傳感器的兩個線圈作為交流電橋相鄰的兩個工作臂，指示儀表是中心為零刻度的直流電壓表或數(shù)字電壓表。 ZZUURZZZZRRZ

9、URRRUZZZU22)()(2.21211.211.2110.LLUU2.0.2112.221.20.222ZZZZUUZZZUUIZUZZUU2.0.ZZUU2.0.第6頁/共26頁圖4.1.7 帶相敏整流的交流電橋ABVD1VD3VD2VD4CDEFVC3L1L2Rw1Rw2C1C2R1R2R3R4R5C4 設差動電感傳感器的線圈阻抗分別為Z1和Z2。當銜鐵處于中間位置時，Z1=Z2=Z，電橋處于平衡狀態(tài)，C點電位等于D點地位，電表指示為零。 當銜鐵上移，上部線圈阻抗增大，Z1=Z+Z，則下部線圈阻抗減少，Z2=Z-Z。如果輸入交流電壓為正半周，則A點電位為正，B點電位為負，二極管V1、

10、V4導通，V2、V3截止。在A-E-C-B支路中，C點電位由于Z1增大而比平衡時的C點電位降低；而在A-F-D-B支中中，D點電位由于Z2的降低而比平衡時D點的電位增高，所以D點電位高于C點電位，直流電壓表正向偏轉。 如果輸入交流電壓為負半周，A點電位為負，B點電位為正，二極管V2、V3導通，V1、V4截止，則在A-F-C-B支中中，C點電位由于Z2減少而比平衡時降低（平衡時，輸入電壓若為負半周，即B點電位為正，A點電位為負，C點相對于B點為負電位，Z2減少時，C點電位更負）；而在A-E-D-B支路中，D點電位由于Z1的增加而比平衡時的電位增高，所以仍然是D點電位高于C點電位，電壓表正向偏轉。

11、 同樣可以得出結果：當銜鐵下移時，電壓表總是反向偏轉，輸出為負。 可見采用帶相敏整流的交流電橋，輸出信號既能反映位移大小又能反映位移的方向。4.1.2.3 緊耦合電感臂電橋緊耦合電感臂電橋 該電橋如圖c所示。它以差動電感傳感器的兩個線圈作電橋工作臂，而緊耦合的兩個電感作為固定臂組成電橋電路。采用這種測量電路可以消除與電感臂并聯(lián)的分布電容對輸出信號的影響，使電橋平衡穩(wěn)定，另外簡化了接地和屏蔽的問題。 第7頁/共26頁4.2 差動變壓器差動變壓器 4.2.1 工作原理分析工作原理分析 差動變壓器的工作原理類似變壓器的作用原理。這種類型的傳感器主要包括有銜鐵、一次繞組和二次繞組等。一、二次繞組間的耦

12、合能隨銜鐵的移動而變化，即繞組間的互感隨被測位移改變而變化。由于在使用時采用兩個二次繞組反向串接，以差動方式輸出，所以把這種傳感器稱為差動變壓器式電感傳感器，通常簡稱差動變壓器。圖4.2.1為差動變壓器的結構示意圖。 差動變壓器工作在理想情況下（忽略渦流損耗、磁滯損耗和分布電容等影響），它的等效電路如圖所示。圖U1為一次繞組激勵電壓；M1、M2分別為一次繞組與兩個二次繞組間的互感：L1、R1分別為一次繞組的電感和有效電阻；L21、L22分別為兩個二次繞組的電感；R21、R22分別為兩個二次繞組的有交電阻。 對于差動變壓器，當銜鐵處于中間位置時，兩個二次繞組互相同，因而由一次側激勵引起的感應電動

13、勢相同。由于兩個二次繞組反向串接，所以差動輸出電動勢為零。 當銜鐵移向二次繞組L21一邊，這時互感M1大，M2小，因而二次繞組L21內(nèi)感應電動勢大于二次繞組L22內(nèi)感應電動勢，這時差動輸出電動勢不為零。在傳感器的是量程內(nèi)，銜動移越大，差動輸出電動勢就越大。 同樣道理，當銜鐵向二次繞組L22一邊移動差動輸出電動勢仍不為零，但由于移動方向改變，所以輸出電動勢反相。因此通過差動變壓器輸出電動勢的大小和相位可以知道銜鐵位移量的大小和方向。 第8頁/共26頁4321圖4.2.1 差動變壓器的結構示意圖、1-一次繞組 2 3 二次繞組 4-銜鐵L21E2圖4.2.2 差動變壓器的等效電路L22E22E21

14、U1R22R21R1M1M2 由圖4.2.2可以看出一次繞組的電流為： 二次繞組的感應動勢為： ； 由于二次繞組反向串接，所以輸出總電動勢為： （4-2-1）其有效值為 ： （4-2-2）E21、E22分別為兩個二次繞組的輸出感應電動勢，E2為差動輸出電動勢x表示銜鐵偏離中心位置的距離。其中E2的實線表示理想的輸出特性，而虛線部分表示實際的輸出特性。E0為零點殘余電動勢，這是由于差動變壓器制作上的不對稱以及鐵心位置等因素所贊成的。 零點殘余電動勢的存在，使得傳感器的輸出特性在零點附近不靈敏，給測量帶來誤差，此值的大小是衡量差動變壓器性能好壞的重要指標。 11.11.LjRUI.1121.IMj

15、E.1222.IMjE11.1212.)(LjRUMMjE21211212)()(LRUMME第9頁/共26頁E2E2E22E21E0 x0圖4.2.3 差動變壓器輸出特性 為了減小零點殘余電動勢可采取以下方法： I. 盡可能保證傳感器幾何尺寸、線圈電氣參數(shù)玫磁路的對稱。磁性材料要經(jīng)過處理，消除內(nèi)部的殘余應力，使其性能均勻穩(wěn)定。 II. 選用合適的測量電路，如采用相敏整流電路。既可判別銜鐵移動方向雙可改善輸出特性，減小零點殘余電動勢。 . 采用補償線路減小零點殘余電動勢。圖4-11是幾種減小零點殘余電動勢的補償電路。在差動變壓器二次側串、并聯(lián)適當數(shù)值的電阻電容元件，當調(diào)整這些元件時，可使零點殘

16、余電動勢減小。 UUR0a)UUR0b)UUR0c)C0C圖4.2.4 減小零點電路第10頁/共26頁4.2.2 常用測量電路常用測量電路 4.2.2.1 差動相敏檢波電路差動相敏檢波電路 圖是差動相敏檢波電路的一種形式。相敏檢波電路要求比較電壓與差動變壓器二次側輸出電壓的頻率相同，相位相同或相反。另外還要求比較電壓的幅值盡可能大，一般情況下，其幅值應為信號電壓的35倍。4.2.2.2 4.2.2.2 差動整流電路差動整流電路 差動整流電路結構簡單，一般不需要調(diào)整相位，不考慮零點殘余電動勢的影響，適于遠距離傳輸。圖4.2.6是差動整流的兩種典型電路。圖a是簡單方案的電壓輸出型。為了克服上述電路

17、中二極管的非線性影響以及二極管正向飽和壓降和反向漏電流的不利影響，可以采用圖b所示電路。 圖4.2.5 差動相敏檢波電路移相器第11頁/共26頁Va)V圖4.2.6 差動整流電路）b第12頁/共26頁4.3 電渦流式傳感器電渦流式傳感器 電渦流式傳感器是一種建立在渦流效應原理上的傳感器。 電渦流式傳感器可以實現(xiàn)非接觸地測量物體表面為金屬導體的多種物理量，如位移、振動、厚度、轉速、應力、硬度等參數(shù)。這種傳感器也可用于無損探傷。 電渦流式傳感結構簡單、頻率響應寬、靈敏度高、測量范圍大、抗干憂能力強，特別是有非接觸測量的優(yōu)點，因此在工業(yè)生產(chǎn)和科學技術的各個領域中得到了廣泛的應用。 4.3.1 結構原

18、理與特性結構原理與特性 當通過金屬體的磁通過變化時，就會在導體中產(chǎn)生感生電流，這種電流在導體中是自行閉合的，這就是所謂電渦流。電渦流的產(chǎn)生必然要消耗一部分能量，從而使產(chǎn)生磁場的線圈阻抗發(fā)生變化，這一物理現(xiàn)象稱為渦流效應。電渦流式傳感器是利用渦流效應，將非電量轉換為阻抗的變化而進行測量的。 如圖所示，一個扁平線圈置于金屬導體附近，當線圈中通有交變電流I1時，線圈周圍就產(chǎn)生一個交變磁場H1。置于這一磁場中的金屬導體就產(chǎn)生電渦流I2，電渦流也將產(chǎn)生一個新磁場H2，H2與H1方向相反，因而抵消部分原磁場，使通電線圈的有效阻抗發(fā)生變化。 一般講，線圈的阻抗變化與導體的電導率、磁導率、幾何形狀，線圈的幾何

19、參數(shù)，激勵電流頻率以及線圈到被測導體間的距離有關。如果控制上述參數(shù)中的一個參數(shù)改變，而其余參恒定不變，則阻抗就成為這個變化參數(shù)的單值函數(shù)。如其他參數(shù)不變，阻抗的變化就可以反映線圈到被測金屬導體間的距離大小變化。 第13頁/共26頁被測導體線圈圖4.3.1 電渦流傳感器原理圖H1H2HMR1R2L2L1圖4.3.2 電渦流傳感器等效電路圖U1I1I1I2I2 我們可以把被測導體上形成的電渦等效成一個短路環(huán)，這樣就可得到如圖4.3.2的等效電路。圖中R1、L1為傳感器線圈的電阻和電感。短路環(huán)可以認為是一匝短路線圈，其電阻為R2、電感為L2。線圈與導體間存在一個互感M，它隨線圈與導體間距的減小而增大

20、。 根據(jù)等效電路可列出電路方程組： 通過解方程組，可得I1、I2。因此傳感器線圈的復陰抗為： （4-3-1）線圈的等效電感為 ： （4-3-2）.1.2.11.11.1.22.220UIMjILjIRIMjILjIR2222222122222221.)()(LLRMLjRLRMRIUZ22222221)( LRMLLL 由式（4-3-1）和（4-3-2）可以看出，線圈與金屬導體系統(tǒng)的阻抗、電感都是該系統(tǒng)互感平方的函數(shù)。而互感是隨線圈與金屬導體間距離的變化而改變的。 第14頁/共26頁4.3.1.1 高頻反射式電渦流傳傳感器高頻反射式電渦流傳傳感器 這種傳感器的結構很簡單，主要由一個固定在框架上

21、的扁平線圈組成。線圈可以粘貼在框架的端部，也可以繞在框架端部的槽內(nèi)。圖為某種型號的高頻反射式電渦流傳感器。 電渦流傳感器的線圈與被測金屬導體間是磁性耦合，電渦流傳感器是利用這種耦合程度的變化來進行測量的。因此，被測物體的物理性質，以及它的尺寸和開關都與總的測量裝置特性有關。一般來說，被測物的電導率越高，傳感器的靈敏度也越高。 為了充分有效地利用電渦流效應，對于平板型的被測體則要求被測體的半徑應大于線圈半徑的1.8倍，否則靈敏度要降低。當被測物體是圓柱體時，被測導體直徑必須為線圈直徑的3.5倍以上，靈敏度才不受影響。 123456圖4.3.3 高頻反射式電渦流傳感器1-線圈 2-框架 3-框架襯

22、套 4-支架5-電纜 6-插頭4.3.1.2 低頻透射式電渦流傳感低頻透射式電渦流傳感器器 這種傳感器采用低頻激勵，因而有較大的貫穿深度，適合于測量金屬材料的厚度。圖為這種傳感器的原理圖和輸出特性。 傳感器包括發(fā)射線圈和接收線圈，并分別位于被測材料上、下方。由振蕩器產(chǎn)生的低頻電壓u1加到發(fā)射線圈L1兩端，于是在接收線圈L2兩端將產(chǎn)生感應電壓u2，它的大小與第15頁/共26頁u1的幅值、頻率以及兩個線圈的匝數(shù)、結構和兩者的相對位置有關。若兩線圈間無金屬導體，則L2的磁力能較多穿過L2，在L2上產(chǎn)生的感應電壓u2最大。 如果在兩個線圈之間設置一金屬板，由于在金屬板內(nèi)產(chǎn)生電渦流，該電渦流消耗了部分能

23、量，使到達線圈L2的磁力線減小，從而引起u2的下降。 金屬板厚度越大，電渦流損耗越大，u2就越小?？梢姟？梢妘2的大小間接反映了金屬板的厚度。 線圈L2的感應電壓與被測厚度的增大按負冪指數(shù)的規(guī)律減小，即： （4-3-3）式中，為被測金屬板厚度；t為貫穿深度，它與 成正比，其中為金屬板的電阻率，f為交變電磁場的頻率。 為了較好地進行厚度測量，激勵頻率應te2fL1L2u1u2u2圖4.3.4 低頻透射式電渦流傳感器原理圖及特性選得較低。頻率太高，貫穿深度小于被測厚度，不利進行厚度測量，通常選1kHz左右。 一般地說，測薄金屬板時，頻率應略高些，測厚金屬板時，頻率應低些。在測量較小的材料時，應選較

24、低的頻率（如500Hz），測量較大的材料，則應選用較高的頻率（如2kHz），從而保證在測量不同材料時能得到較好的線性和靈敏度。第16頁/共26頁4.3.2 4.3.2 測量電路測量電路 4.3.2.1 電橋電路電橋電路電橋法是將傳感器線圈的阻抗變化轉化為電壓或電流的變化。圖4.3.5是電橋法的電原理圖，圖中線圈A和B為傳感器線圈。傳感器線圈的阻抗作為電橋的橋臂，起始狀態(tài)，使電橋平衡。在進行測量時，由于傳感器線圈的阻抗發(fā)生變化，使電橋失去平衡，將電橋不平衡造成的輸出信號進行放大并檢波，就可得到與被測量成正比的輸出。電橋法主要用于兩個電渦流線圈組成的差動式傳感器。4.3.2.2 諧振法。諧振法。這

25、種方法是將傳感器線圈的等效電感的變化轉換為電壓或電流的變化。傳感器線圈與電容并聯(lián)組成LC并聯(lián)諧振回路。并聯(lián)諧振回路的諧振頻率為: ；且諧振時回路的等效阻抗最大，等于 ；式中，R為回路的等效損耗電阻。當電感L發(fā)生變化時，回路的等效阻抗和諧振頻率都將隨L的變化而變化，因此可以利用測量回路阻抗的方法或測量回路諧振頻率的方法間接測出傳感器的被測值。諧振法主要有調(diào)幅式電路和調(diào)頻式電路兩種基本形式。調(diào)幅式由于采用了石英晶體振蕩器，因此穩(wěn)定性較高，而調(diào)頻式結構簡單，便于遙測和數(shù)字顯示。圖4.3.6為調(diào)幅式測量電路原理框圖。 LCf210CRLZ0第17頁/共26頁檢測器振蕩器R1R2C1C2AB圖圖4.3.

26、5 電橋法測量電路原理圖電橋法測量電路原理圖 由圖中可以看出LC諧振回路由一個頻率及幅值穩(wěn)定的晶體振蕩器提供一個高頻信號激勵諧振回路。LC回路的輸出電壓為： （4-3-4）式中，i0為高頻激勵電流；Z為LC回路的阻抗?？梢钥闯?，LC回路的阻抗Z越大，回路的輸出電壓越大。 調(diào)頻式測量電路的原理是被測量變化引起傳感器線圈電感的變化，而電感的變化導致振蕩頻率發(fā)生變化。頻率變化間接反映了被測量的變化。這里電渦流傳感器的線圈是作為一個電感元件接入振蕩器中的。圖4.3.7是調(diào)頻式測量電路的原理圖，它包括電容三點式振蕩器和射極輸出器兩個部分。為了減小傳感器輸出電纜的分布電容Cx的影響，通常把傳感器線圈L和調(diào)

27、整電容C都封裝在傳感器中，這樣電纜分布電容的影響并聯(lián)到大電容C2、C3上，因而對諧振頻率的影響大大減小了。)(0ZFiu 第18頁/共26頁圖4.3.6 調(diào)幅式測量電路原理框圖晶體振蕩器高頻放大器檢波器濾波器LRC輸出 +UL1LC1CC2C3C4CxC5C6R1R2R3R4R5R6V1V2圖圖4.3.7 調(diào)頻式測量電路原理框圖調(diào)頻式測量電路原理框圖 第19頁/共26頁4.4 電感式傳感器的典型應用電感式傳感器的典型應用 電感式傳感器主要用于測量微位移，凡是能轉換成位移量變化的參數(shù)，如壓力、力、壓差、加速度、振動、應變、流量、厚度、液位等都可以用電感式傳感器來進行測量。 4.4.1 位移測量位

28、移測量 4.4.1.1 induNCDT系列位移傳感器系列位移傳感器 圖是induNCDT系列位移傳感器的外形圖，它主要用于位移，振動，轉速測量。傳感器的前置放大器被集成安裝在傳感器殼體里，其輸出信號與測量位移成正比。在傳感器測量量程內(nèi)線性精度優(yōu)于2%。表4-1是induNCDT系列位移傳感器的主要技術參數(shù)。 圖圖4.4.1 induNCDT系列位系列位移傳感器的外形圖移傳感器的外形圖 4.4.1.2 AP035系列差動變壓器式位移傳感器系列差動變壓器式位移傳感器 AP035 差動變壓器式位移傳感器是由差動差動變壓器和基本電路組成。它可對生產(chǎn)過程中位移、形變參數(shù)進行快速、準確可靠地測量。并可配

29、用微機和其他裝置進行打印或自動控制。本傳感器還具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、連續(xù)工作時間長等一系列優(yōu)點，因而它廣泛用于冶金、建筑、石化、紡織、電站等各個部門。 主要技術參數(shù)： I. 測量范圍：20。 II. 基本誤差：.。 III. 輸出訊號：。 IV. 傳感器工作環(huán)境：溫 度：-2+ 相對濕度：RHRH V. v/mm。 VI. 傳感器供電電源為DC15V，外形尺寸22228。第20頁/共26頁4.4.2 振動檢測振動檢測 4.4.2.1 RS9300低頻振動速度傳感器低頻振動速度傳感器 RS9300低頻振動傳感器是屬于慣性式傳感器，其外形如圖4.4.2。它是利用磁電感應原理把振動信號變換成電信號

30、。主要由磁路系統(tǒng)、慣性質量、彈簧阻尼等部分組成。在傳感器殼體中剛性地固定著磁鐵，慣性質量（線圈組件）用彈簧元件懸掛于殼體上。工作時，將傳感器安裝在機器上，在機器振動時，在傳感器工作頻率范圍內(nèi)，線圈與磁鐵相對運動、切割磁力線，在線圈內(nèi)產(chǎn)生感應電壓，該電壓信號正比于被測物體的振動速度值，對該信號進行積分放大處理即可得到位移信號。 圖圖4.4.2 RS9300低頻振動傳感器低頻振動傳感器 RS9300HZ-200HZ(-3dB)，抗干擾性能強，能長期穩(wěn)定可靠地工作于惡劣環(huán)境中。 1）使用特點：）使用特點： I. 傳感器有很低的使用頻率，可以適用于低轉速的轉動機器。 II. 相對于其它類型的振動傳感器而言，RS9300傳感器有較低的輸出阻抗，較好的信噪比。它同一般通用交流電壓表或示波器配合就能工作。對輸出插頭和傳輸電纜也無特殊要求，使用方便。 III. 傳感器設計中取消了有摩擦的活動元件，因此使用壽命相對很長。傳感器有一定抗橫向振動能力（不大于10g）。 第21頁/共26頁2）技術指標技術指標 I. Hz200Hz(-3dB) II. 靈敏度：8mV/m5%、 5mV/m5%、 4mV/m5% (或根據(jù)用戶要求調(diào)整) III. 量程：1mm（2mm