第三章電感傳感器_百度文庫重點

1、3. 溫度特性紅成差動變壓器的各個結(jié)構(gòu)件的材料性能都受溫度 的影響，產(chǎn)生測量誤差，影響最大的是初級線圈電阻溫度 系數(shù)。在溫度變化時，引起初級電流厶發(fā)生變化，致使輸 出電壓隨溫度而變化。通常銅導線的電阻溫度系數(shù)為 +04%/。6 在低頻激勵下（盡厶），溫度升高引起初級 線圈電阻增加，可使差動變壓器溫度系數(shù)為一03%/°C。 為了減小溫度變化引起測量誤差，一般控制溫度在809以 下工作；特殊制造的差動變壓器最高溫度可達150°Co在 低頻激勵下，可適當提高工作頻率，減小盡的變化對輸出 電壓的影響；有條件時可考慮釆用恒流源激勵。4. 零點殘余電壓消除方法差動變壓器零點殘余電壓是由

2、于結(jié)構(gòu)及電磁特性不 對稱等多方面影響造成的，消除或減小的方法主要是： 提高差動變壓器的組成結(jié)構(gòu)及電磁特性的對稱性； 引入相敏整流電路，對差動變壓器輸出電壓進行處'采用外電路補償，如圖3 14。Rw(C)圖314差動變壓器外補償電路(a) RR (b) RC (c) RL三、測量電路龜變壓器最常用的測量電路是差動整流電路，如圖 3 15所示。差動變壓器兩次級輸出電壓分別整流后，由a b端取出它們的差值作為整流輸出。圖中(a)和(b)為電流輸出型，用于連接低阻抗負 載電路。圖卡(c)和(d)為電壓輸出型，用于連接高阻抗負 載電路。采用差動整流電路后，不但可以用0值居中的直流電 表指示輸出電

3、壓或電流的大小和極性，還可以有效地消除 殘余電壓，同時可使線性工作范圍得到一定的擴展。(c)° k:«21P:卜(d) b圖315差動整流電路(a)全波電流輸出(b)半波電流輸出(c)全波電壓輸出(d)半波電壓輸出第三節(jié)電渦流傳感器電渦流指的是傳感線圈的交變磁場在被測金屬板上 產(chǎn)生的感應電流，此電流在金屬板平面上形成閉合回路， 其大小與金屬板平面電阻率Q 導磁率“、金屬板厚度 及傳感線圈與金屬板間距離"有關(guān)。電渦流沿金屬板厚度 方向的貫穿深度力與激磁電源的頻率吊關(guān)，頻率越高貫 穿深度越小，此即電渦流的趨膚效應。通常把電渦流傳感 器按激磁電源頻率高低分為兩大類，高頻

4、反射式電渦流傳 感器和低頻透射式電渦流傳感器，前者用于非接觸式位移 變量的監(jiān)測，后者僅用于金屬板厚度的測量。一、高頻反射式電渦流傳感器1.工作原理高頻反射式電渦流傳感器結(jié)構(gòu)簡單，主要由安置于圖316高頻反射式電渦流傳感器原理圖傳感線圈由高頻電流，激磁，產(chǎn)生高頻交變磁場0(, 此卩,在被側(cè)體平面上產(chǎn)生電渦流根據(jù)電磁感應定律， 電渦流(胃取去磁作用，以阻止的變化。圖中卩°表 示由電渦流2；產(chǎn)生的磁場，因而(P °與甲i反向。顯然傳感 線圈與被測體之間的距離曠越小，電渦流效應越強，從而 把非電量曠轉(zhuǎn)換為電量，以實現(xiàn)位移量的測量。2 等效電路傳感器的等效電路如圖3-17所示，它類似

5、于 付邊短路的空心變壓器。圖中盡和厶為傳感線圈的電阻和 自感，為傳感線圈與被測體間磁耦合等效互感。圖317電渦流傳感器等效電路+ ja)Li - jcoMI2 = Ux -jMi、+ k2i2 + j叫二°按KVL可列出圖3 17電路電壓平衡方程為(3-22)求解方程可得電渦流傳感器的等效阻抗為式中ClTM12z7二心cd2M2（3-23）r2馬 + （譏2 ）2 = R125 一 （ 、2為渦流回流的反射電阻;為渦流回路的反射電感。由上分析可知，電渦流傳感器等效阻抗z是一個四變 量函數(shù)，即Z 二F （6、P、f、p r）實際上當被測體材料及激磁頻率一定時，阻抗Z將是"的 單值函數(shù)，因而高頻反射式電渦流傳感器可以實現(xiàn)位移量 的測量。3.工作特性從電渦派效應的形成原理可知, 當 傳感線圈 受到 一 定強度的電流厶澈勵后，所形成的電:渦流密度、貫穿深度 及渦波效應的靈敏度、線性度等，如誥多因景k關(guān)。（1） 電渦波的隹向密zt6）電渦流的悝向密度與傳感線BH的外悝* 一定的比例 關(guān)系O電渦流的徑向分布是不均勻的，但保持知下一定的比例關(guān)系 :當灑波半徑F 弄于線HB外DD半悝斤 時，離度僉大； 而后他渦波 半鋰的坨大和沁卜，密度都顯*F降，在珂=0時，離度夸于0, 在 r f =2. 5R時，臨度亦趟于0