電感式傳感器應(yīng)用與發(fā)展

1、HEFEI UNIVERSITY電感式傳感器應(yīng)用與發(fā)展 系別 電子信息與電氣工程系 專業(yè)班級(jí) 2014級(jí)自動(dòng)化(1) 班 姓名學(xué)號(hào) 倪杰（1405031029） 鄧傳靖（1405031027） 高茂好（1405031028） 完成時(shí)間 2017.5.25 摘要：傳感器經(jīng)常作為自動(dòng)化產(chǎn)品的一部分，在我們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中扮演著重要角色。它是現(xiàn)代科技的前沿技術(shù)，其水平高低也是衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。目前市面上的傳感器多種多樣，玲瑯滿目，可供我們選擇的有很多。電感式傳感器等眾多高性能傳感器，被大量應(yīng)用在各行各業(yè)。特別是機(jī)床行業(yè)，以及汽車制造等行業(yè)更是應(yīng)用廣泛，是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的具有發(fā)展前途的

2、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。關(guān)鍵詞 ： 電感式傳感器 自感互感 差動(dòng)變壓 電渦流正文 引言 電感式傳感器是利用線圈自感或互感的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量的一種裝置。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)活動(dòng)電觸點(diǎn)，工作壽命長(zhǎng)。而且靈敏度和分辨力高，輸出信號(hào)強(qiáng)。線性度和重復(fù)性都比較好，能實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳輸、記錄、顯示和控制。可以測(cè)量位移、振動(dòng)、壓力、流量、比重等參數(shù)。電感式傳感器的核心部分是可變的自感或互感，在將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成線圈自感或互感的變化時(shí)，一般要利用磁場(chǎng)作為媒介或利用鐵磁體的某些現(xiàn)象。這類傳感器的主要特征是具有電感繞組。1電感式傳感器的基本原理1.1電感式傳感器的定義：利用電磁感應(yīng)原理將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換成線圈自感系數(shù)或互感系數(shù)的變化，再由

3、測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出，這種裝置稱為電感式傳感器。1.2電感式傳感器的組成：由振蕩器、開(kāi)關(guān)電路及放大輸出電路三大部分組成。 1.3電感式傳感器的分類：電感式傳感器可分為自感式傳感器、差動(dòng)變壓式傳感器和電渦流傳感器三種類型。1.4 電感式傳感器工作原理：振蕩器產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)。當(dāng)金屬目標(biāo)接近這一磁場(chǎng)，并達(dá)到感應(yīng)距離時(shí)，在金屬目標(biāo)內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級(jí)放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)信號(hào)，觸發(fā)驅(qū)動(dòng)控制器件，從而達(dá)到非接觸式之檢測(cè)目的。2電感式傳感器的應(yīng)用行業(yè)。2.1在汽車制造行業(yè)的應(yīng)用 電感式傳感器是近距離定位金屬物體的通用方式。在汽車制造業(yè)中被

4、廣泛應(yīng)用。汽車制造環(huán)節(jié)主要包括四個(gè)主體部分：沖壓、焊裝、涂裝、總裝。而電感式傳感器都大量的應(yīng)用于每個(gè)部分。特別是焊裝、涂裝和總裝車間，許多的電感式傳感器分布在積放鏈輸送線，起到滑翹檢測(cè)或分軌到位檢測(cè)作用。2.2 在機(jī)床行業(yè)的應(yīng)用 機(jī)床是先進(jìn)制造技術(shù)的載體和裝備工業(yè)的基本生產(chǎn)手段，是裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備，主要為軍工、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、電力設(shè)備、鐵路機(jī)車、船舶等行業(yè)服務(wù)。在機(jī)床行業(yè)，電感式傳感器得到廣泛的應(yīng)用。常用于位移，尺寸，壓力力矩的測(cè)量，在計(jì)數(shù)，金屬定位以及無(wú)損探傷上也有很多應(yīng)用。3電感式傳感器運(yùn)用的基本方法 想要正確使用電感式傳感器，必須按一定的步驟：首先，我們要確定目標(biāo)。我們需要知道做什么

5、事情。其次，在明確干什么的前提下，選用合適的傳感器，選擇能完成目標(biāo)的型號(hào)，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性，以及功能性。最后安裝傳感器，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，分析出現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)解決。4電感式傳感器在具體工程中的應(yīng)用。 電感傳感器應(yīng)用廣泛，它可測(cè)量彎曲和偏移，可測(cè)量振蕩的振幅高度，可控制尺寸的穩(wěn)定性，可控制定位，可控制對(duì)中心率或偏心率。同時(shí)它也可用作磁敏速度開(kāi)關(guān)和齒輪齡條測(cè)速等，該類傳感器廣泛應(yīng)用于紡織、化纖、機(jī)床、機(jī)械、冶金、機(jī)車汽車等行業(yè)的鏈輪齒速度檢測(cè)，鏈輸送帶的速度和距離檢測(cè)，齒輪齡計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)速表及汽車防護(hù)系統(tǒng)的控制等。另外該類傳感器還可用在給料管系統(tǒng)中小物體檢測(cè)、物體噴出控制、斷線監(jiān)測(cè)、小零件區(qū)分、厚度檢測(cè)和位置控制

6、等。以下是在工程中常見(jiàn)的具體應(yīng)用。1、 生產(chǎn)中測(cè)量產(chǎn)品的長(zhǎng)度 每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度：被測(cè)物總長(zhǎng)度： 2生產(chǎn)線工件的計(jì)數(shù)3.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量4. 生產(chǎn)工件加工定位5電感式傳感器的發(fā)展趨勢(shì)5.1利用新材料發(fā)展新產(chǎn)品 利用新材料更優(yōu)異的性能來(lái)提高電感式傳感器的性能是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)之一。例如電感式接近開(kāi)關(guān)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是在鐵氧體磁芯上繞制線圈作為電感線圈，而鐵氧體磁芯自身的限制使得電感式傳感器不可能在已有的設(shè)計(jì)理念下發(fā)展，那么只能尋找新材料用來(lái)替代鐵氧體線圈，從而生產(chǎn)出有更好性能的傳感器。5.2利用MEMS硅微加工技術(shù)MEMS硅微加工技術(shù)是未來(lái)的主要趨勢(shì)之一。基于MEMS硅微加工技術(shù)，電感式傳感器具有體積小、低

7、功耗等特點(diǎn)，易于集成在各種模擬和數(shù)字電路中，便于在應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。這也是所有傳感器的主要發(fā)展方向之一。5.3集成化、智能化方向發(fā)展 電感式傳感器發(fā)展的另一大特點(diǎn)是向著集成化、智能化方向發(fā)展。集成傳感器優(yōu)勢(shì)明顯，其將輔助電路中的元件與傳感元件同時(shí)集成在一塊芯片上，使之具有校準(zhǔn)、補(bǔ)償、自診斷和網(wǎng)絡(luò)通信的功能，它可降低成本、增加產(chǎn)量。而智能化傳感器是一種帶微處理器的傳感器，它兼有檢測(cè)、判斷和信息處理功能，具有判斷和信息處理功能，可實(shí)現(xiàn)多傳感器多參數(shù)測(cè)量，有自診斷和自校準(zhǔn)功能，測(cè)量數(shù)據(jù)可存取，且具有數(shù)據(jù)通信接口，能與微型計(jì)算機(jī)直接通信。總結(jié)：傳感器在現(xiàn)在社會(huì)生產(chǎn)和應(yīng)用中，已經(jīng)日益體現(xiàn)出了它獨(dú)特的魅力，而作為我們自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，接觸傳感器是今后的學(xué)習(xí)和工作的必然，從種種方面來(lái)說(shuō)，我們從現(xiàn)在開(kāi)始就要對(duì)傳感技術(shù)和傳感器有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和了解，通過(guò)此次project的設(shè)計(jì)，我們小組經(jīng)過(guò)合作交流和學(xué)習(xí)，獲得了許多課程內(nèi)沒(méi)有學(xué)習(xí)到的知識(shí)，我覺(jué)得我們一定會(huì)在今后的學(xué)習(xí)和生活中發(fā)回我們的所學(xué)。參考文獻(xiàn)1. 金發(fā)慶.傳感器技術(shù)及其工程應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版,2010.6