3電感式傳感器ppt課件

1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)上節(jié)回想上節(jié)回想 運(yùn)用運(yùn)用 特點(diǎn)特點(diǎn)交流電橋交流電橋二極管雙二極管雙T T網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)差動脈沖寬度調(diào)制電路差動脈沖寬度調(diào)制電路運(yùn)算放大器式電路運(yùn)算放大器式電路 電容傳感器電容傳感器原理原理丈量電路丈量電路哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué) 電感式傳感器是基于電磁感應(yīng)原理，它是把被丈量電感式傳感器是基于電磁感應(yīng)原理，它是把被丈量轉(zhuǎn)化為電感量自感或互感的一種安裝。轉(zhuǎn)化為電感量自感或互感的一種安裝。 可用來測位移、壓力、振動等多種非電量，既可用可用來測位移、壓力、振動等多種非電量，既可用于靜態(tài)丈量，又可用于動態(tài)丈量。于靜態(tài)丈量，又可用于動態(tài)丈量。電感式傳感器電感式傳感器自感型自感型

2、可變磁阻式可變磁阻式渦流式渦流式互感型互感型第第4.3節(jié)節(jié) 電感式傳感器電感式傳感器差動變壓器式差動變壓器式哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)變截面型變截面型 可變導(dǎo)磁面積型可變導(dǎo)磁面積型b變氣隙式變氣隙式 差動式差動式c單螺管線圈型單螺管線圈型d雙螺管線圈差動雙螺管線圈差動0l 4.3-1 4.3-1 自感式傳感器自感式傳感器哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)a) 氣隙型氣隙型 b) 截面型截面型 c) 螺管型螺管型(xLU I位移、流量、振動）（自感/互感）（ ）變間隙式、變面積式和螺管式。變間隙式、變面積式和螺管式。哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)一、自感式傳感器的任務(wù)原理一、自感式傳感器的任務(wù)原理21

3、nm iiNLRIN線 圈 通 以 有 效 值 為 的 交 流 電 ， 產(chǎn) 生 磁 通 為，線 圈 匝 數(shù) 為。NULRII則（ 類 似）1nmmiiNINIRR 由磁路歐姆定律式中，式中，N為線圈匝數(shù)；為線圈匝數(shù)；Rm為磁路總磁阻。為磁路總磁阻。哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)3121112200001112222, , , ,miillRSSSSl Sl S 總磁阻分別為氣隙的磁導(dǎo)率、氣隙和截面積。分別為鐵心的磁導(dǎo)率、長度和截面積。分別為銜鐵的磁導(dǎo)率、長度和截面積。 鐵心的構(gòu)造和資料確定后，自感是氣隙厚度和鐵心的構(gòu)造和資料確定后，自感是氣隙厚度和氣隙截面積的函數(shù)。氣隙截面積的函數(shù)。223121

4、1122002()miiNNLllRSSS0Sl1l2哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué) 螺管式電感傳感器建立在磁路磁阻隨著銜鐵插入深度螺管式電感傳感器建立在磁路磁阻隨著銜鐵插入深度不同而變化的根底上。不同而變化的根底上。,LfS 2LfS 1Lf變氣隙型傳感器變氣隙型傳感器變截面型傳感器變截面型傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)1. 1. 變氣隙式自感傳感器變氣隙式自感傳感器 002221112sslslRm氣隙的磁阻遠(yuǎn)大于鐵芯和銜鐵的磁阻氣隙的磁阻遠(yuǎn)大于鐵芯和銜鐵的磁阻 002sRm220 02mNsNLR磁路總的磁阻為磁路總的磁阻為 線圈的電感為線圈的電感為 l1l2哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)

5、大學(xué) 輸出靈敏度：輸出靈敏度：000202sNL 200212sNddLK假設(shè)假設(shè)設(shè)設(shè)那那么么200LddLK由于靈敏度由于靈敏度 不是常數(shù)，故出現(xiàn)非線性誤差不是常數(shù)，故出現(xiàn)非線性誤差K哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)變間隙式電感傳感器變間隙式電感傳感器L-特性特性 哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)當(dāng)銜鐵向上挪動當(dāng)銜鐵向上挪動時，氣隙將減小，電感將增大為：時，氣隙將減小，電感將增大為：)(2002ANL電感的變化量為：電感的變化量為：0001LLLL普通，取普通，取=0.10.10.20.200， 0 = 0 =0.10.10.50.5mmmm目的：為了得到較好的線性。目的

6、：為了得到較好的線性。哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)同理：當(dāng)銜鐵向下挪動同理：當(dāng)銜鐵向下挪動時，氣隙將增大，電感將時，氣隙將增大，電感將減小為：減小為：)(2002ANL電感的變化量為：電感的變化量為：0002LLLL 引起的電感變化量大小不相等。引起的電感變化量大小不相等。 越大，越大，L1L1與與L2 L2 在數(shù)值上相差也越大，非線性在數(shù)值上相差也越大，非線性 越嚴(yán)重。越嚴(yán)重。哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué) 變氣隙式傳感器變氣隙式傳感器 差動式差動式 這類自感式傳感器非線性誤差較大，存在其實(shí)電流，這類自感式傳感器非線性誤差較大，存在其實(shí)電流，而且有電磁力作用于活動銜鐵，引起附加誤差，所以不適而

7、且有電磁力作用于活動銜鐵，引起附加誤差，所以不適用于精細(xì)丈量。用于精細(xì)丈量。 實(shí)踐運(yùn)用中廣泛采用的是：實(shí)踐運(yùn)用中廣泛采用的是：差動式自感傳感器。差動式自感傳感器。哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)2. 2. 變面積式自感傳感器變面積式自感傳感器 輸入與輸出呈線性關(guān)系，得到較大的線性范圍，輸入與輸出呈線性關(guān)系，得到較大的線性范圍，靈敏度較低。靈敏度較低。哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)0022sNL 可變導(dǎo)磁面積型自感傳感器：可變導(dǎo)磁面積型自感傳感器：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)3 3、差動式自感傳感器、差動式自感傳感器 單一式自感傳感器：由于線圈電流的存在，使銜鐵遭到單向單一式自感傳感器：由于線圈電流的

8、存在，使銜鐵遭到單向電磁力的作用輸出信號易受電源電壓和頻率動搖、溫度變化等電磁力的作用輸出信號易受電源電壓和頻率動搖、溫度變化等干擾干擾 傳感器輸出的非線性限制了運(yùn)用變面積型傳感器，傳感器輸出的非線性限制了運(yùn)用變面積型傳感器， 不不適于精細(xì)丈量。適于精細(xì)丈量。 差動式：由兩個單一方式的構(gòu)造對稱組合，改善其性能。差動式：由兩個單一方式的構(gòu)造對稱組合，改善其性能。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)變氣隙型差動傳感器變氣隙型差動傳感器 ：輸出靈敏度：輸出靈敏度 rlLddLdLddLK/21221靈敏度提高了一倍。對電源電壓與頻率的動搖以及靈敏度提高了一倍。對電源電壓與頻率的動搖以及溫度變化等外界干擾也

9、有補(bǔ)償作用，從而提高了傳感溫度變化等外界干擾也有補(bǔ)償作用，從而提高了傳感器的穩(wěn)定性。器的穩(wěn)定性。3 3、差動式自感傳感器、差動式自感傳感器式中：式中：l l 為磁路的長度為磁路的長度r-r-鐵心和銜鐵的相對磁導(dǎo)率；鐵心和銜鐵的相對磁導(dǎo)率；哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)二、自感傳感器的轉(zhuǎn)換電路二、自感傳感器的轉(zhuǎn)換電路被丈被丈量量 x L轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路及信號調(diào)及信號調(diào)理理電量電量傳感器傳感器轉(zhuǎn)換電路類型：轉(zhuǎn)換電路類型：*調(diào)幅式：調(diào)幅式： xA 調(diào)頻式：調(diào)頻式： xf 調(diào)相式：調(diào)相式： x阻抗發(fā)生變化阻抗發(fā)生變化哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)(1) (1) 變壓器電橋變壓器電橋輸出空載電壓輸出空載電壓

10、 2121121022ZZZZuuZZZuu銜鐵偏離中間零點(diǎn)時銜鐵偏離中間零點(diǎn)時 ，兩線圈對稱，兩線圈對稱，、ZZZZZZ21)/()2/(0ZZuuu0z2z1u/2u/2初始平衡形狀，初始平衡形狀，Z1=Z2=Z, u0=01 1、調(diào)幅電路、調(diào)幅電路空載輸出電壓空載輸出電壓 哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)傳感器銜鐵挪動方向相反時傳感器銜鐵挪動方向相反時 ，、ZZZZZZ21空載輸出電壓空載輸出電壓 )/()2/(0ZZuu 只能確定銜鐵位移的大小，不能判別位移的只能確定銜鐵位移的大小，不能判別位移的方向。為了判別位移的方向，要在后續(xù)電路中配置方向。為了判別位移的方向，要在后續(xù)電路中配置相敏檢

11、波器。相敏檢波器。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)(2) (2) 相敏檢波電路相敏檢波電路電路作用：區(qū)分銜鐵位移方向。電路作用：區(qū)分銜鐵位移方向。 U0的大小反映位移的大小反映位移的大小，的大小，U0的極性反映位移的方向。的極性反映位移的方向。消除零點(diǎn)剩余電壓。使消除零點(diǎn)剩余電壓。使x=0時，時，U0=0。ABCD+-哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)3 3諧振式調(diào)幅電路諧振式調(diào)幅電路電路的靈敏度很高，但是線性差，適用于線性要求不高的場所。電路的靈敏度很高，但是線性差，適用于線性要求不高的場所。01TTj LUUj Lj LjC哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)傳感器自感變化將引起輸出電壓頻率的變化。傳感器

12、自感變化將引起輸出電壓頻率的變化。 GCLf3/2()/4(/2) (/)fLCCLfL L Lf0LCf2/1 f 較大時有較高的精度。較大時有較高的精度。存在嚴(yán)重非線性。存在嚴(yán)重非線性。哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)傳感電感變化將引起輸出電壓相位變化傳感電感變化將引起輸出電壓相位變化 哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)RLjarctgeUU202LjRLjRUURLjURU)(20RLarctg2LLRLRL2)/(1/2哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)自感傳感器的靈敏度：傳感器測頭自感傳感器的靈敏度：傳感器測頭+轉(zhuǎn)換電路總靈敏度轉(zhuǎn)換電路總靈敏度xLLkt/ )/()/(0LLukcxukkkctz/

13、0傳感器構(gòu)造測頭靈敏度：傳感器構(gòu)造測頭靈敏度：轉(zhuǎn)換電路靈敏度：轉(zhuǎn)換電路靈敏度：總靈敏度：總靈敏度：傳感器靈敏度單位：傳感器靈敏度單位：mV/m V三、自感式傳感器的靈敏度三、自感式傳感器的靈敏度當(dāng)電源電壓為當(dāng)電源電壓為1V，銜鐵偏，銜鐵偏移移1 m 時，輸出電壓為時，輸出電壓為多少多少mV。哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)線圈線圈N2中的互感電動勢：中的互感電動勢：121EddtM dI dt122212:NN穿過的磁鏈，1212:MNNddI線圈對的互感系數(shù)，11j tMIIe設(shè)：11dIdtj I 則：1Ej MI 111()IURj L二次線圈的開路輸出電壓：二次線圈的開路輸出電壓：11()

14、oUEj MURj L 二次線圈的開路輸出電壓隨互二次線圈的開路輸出電壓隨互感的變化而變化。感的變化而變化。 4.3-2 4.3-2 互感式傳感器互感式傳感器一、互感傳感器的轉(zhuǎn)換電路一、互感傳感器的轉(zhuǎn)換電路哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)二、互感傳感器的轉(zhuǎn)換電路二、互感傳感器的轉(zhuǎn)換電路1、反串電路、反串電路: (二次線圈反相串接二次線圈反相串接)1M2M2aE2bE22oabUEE銜鐵在平衡位時活動銜鐵向上挪動時,由于磁阻的影響, 使M1M2 ，反之即：當(dāng)銜鐵位移發(fā)生變化時，輸出電壓會隨之發(fā)生變化哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)二、互感傳感器的轉(zhuǎn)換電路二、互感傳感器的轉(zhuǎn)換電路2、橋路、橋路:22()

15、2oabUEE12RRRP設(shè)：，不計(jì)，有：橋路的靈敏度為前面反串電路的0.5，但其優(yōu)點(diǎn)是利用RP可進(jìn)展調(diào)零，不再需求另外配置調(diào)零電路。哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué) 電感式傳感器的具有以下優(yōu)點(diǎn)是： 1、構(gòu)造簡單，傳感器無活動電觸點(diǎn)，因此任務(wù)可靠、壽命長； 2、輸出功率大、輸出阻抗小、抗干擾才干強(qiáng)、對任務(wù)環(huán)境要求不高。靈敏度和分辨率高，能測出0.01的位移變化 。傳感器的輸出信號強(qiáng)，電壓靈敏度普通每毫米的位移可達(dá)數(shù)百毫伏的輸出； 3、線性度和反復(fù)性都比較好，在一定位移范圍幾十微米到數(shù)毫米范圍內(nèi)，傳感器非線性誤差可做到0.05%0,1%，并且穩(wěn)定性比較好； 4、能實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)間隔傳輸、記錄、顯示和控

16、制，因此在工業(yè)控制中廣泛被采用；哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué) 主要缺陷是： 頻率呼應(yīng)低，不適用于快速丈量。哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)上節(jié)回想上節(jié)回想 電感式傳感器電感式傳感器自感式自感式原理原理轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路靈敏度靈敏度互感式互感式原理原理轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路2231211122002()miiNNLllRSSS調(diào)幅式調(diào)幅式調(diào)頻式調(diào)頻式調(diào)相式調(diào)相式11()oUEj MURj L 反串電路反串電路橋路橋路變壓器變壓器電橋電橋諧振式諧振式哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)2、零殘電壓過大帶來的影響：、零殘電壓過大帶來的影響：靈敏度下降、非線性誤差增大靈敏度下降、非線性誤差增大丈量有用的信號被淹沒，不再反

17、映被丈量變化呵斥放丈量有用的信號被淹沒，不再反映被丈量變化呵斥放大電路后級飽和，儀器不能正常任務(wù)大電路后級飽和，儀器不能正常任務(wù)1、定義：在調(diào)幅式電路中，、定義：在調(diào)幅式電路中，當(dāng)當(dāng)u0=0時，應(yīng)有時，應(yīng)有Z1=Z2=Z，而而Z包含兩部分包含兩部分R和和L，只需兩，只需兩部分分別相等時即部分分別相等時即R1=R2，L1=L2，才干保證，才干保證u0=0。但在實(shí)踐中很難到達(dá)，實(shí)。但在實(shí)踐中很難到達(dá)，實(shí)踐的踐的u0 x曲線如圖，曲線如圖， x=0時時， u0=e0，稱為零點(diǎn)剩余電，稱為零點(diǎn)剩余電壓。壓。4.3-3 4.3-3 零點(diǎn)剩余電壓零點(diǎn)剩余電壓零點(diǎn)剩余電壓零點(diǎn)剩余電壓0 xe0哈爾濱工業(yè)大學(xué)

18、哈爾濱工業(yè)大學(xué)1 基波正交分量基波正交分量(a)剩余電壓的波形剩余電壓的波形 (b)波形分析波形分析13245UZtUiUZUt圖中圖中Ui為差動變壓器初級的鼓勵電壓，為差動變壓器初級的鼓勵電壓，UZ為零點(diǎn)剩余為零點(diǎn)剩余電壓電壓2 基波同相分量基波同相分量3 二次諧波二次諧波4 三次諧波三次諧波 5 電磁干擾電磁干擾哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)基波分量 由于兩個電感線圈不能夠完全一致，因此它的等效電路參數(shù)互感M、自感L及損耗電阻R不能夠一樣，從而使兩個線圈的感應(yīng)電動勢數(shù)值不等。3、零點(diǎn)剩余電壓產(chǎn)生緣由：、零點(diǎn)剩余電壓產(chǎn)生緣由：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)自感線圈的等效電路自感線圈的等效電路 自

19、感線圈不是一個純電感，除了電感量自感線圈不是一個純電感，除了電感量L之外，還存在線之外，還存在線圈的銅耗、鐵心的渦流及磁滯損耗。圈的銅耗、鐵心的渦流及磁滯損耗。ReRhCLIoRc自感線圈等效電路自感線圈等效電路Rc Rc 銅損電阻；銅損電阻；Re Re 鐵心渦流損耗電阻；鐵心渦流損耗電阻；Rh Rh 鐵心的磁滯損耗電阻；鐵心的磁滯損耗電阻；C C 分布等效電容線圈分布等效電容線圈 繞組間。繞組間。哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)高次諧波 高次諧波分量主要由導(dǎo)磁資料磁化曲線的非線性引起。由于磁滯損耗和鐵磁飽和的影響，使得鼓勵電流與磁通波形不一致產(chǎn)生了非正弦(主要是三次諧波)磁通，從而在次級繞組感應(yīng)

20、出非正弦電勢。另外，鼓勵電流波形失真，因其內(nèi)含高次諧波分量，這樣也將導(dǎo)致零點(diǎn)剩余電壓中有高次諧波成分。 3、零點(diǎn)剩余電壓產(chǎn)生緣由：、零點(diǎn)剩余電壓產(chǎn)生緣由：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué) 從設(shè)計(jì)和工藝上保證構(gòu)造對稱性 為保證線圈和磁路的對稱性，首先，要求提高加工精度，線圈選配成對，采用磁路可調(diào)理構(gòu)造。其次，應(yīng)選高磁導(dǎo)率、低矯頑力、低剩磁感應(yīng)的導(dǎo)磁資料。并應(yīng)經(jīng)過熱處置，消除剩余應(yīng)力，以提高磁性能的均勻性和穩(wěn)定性。由高次諧波產(chǎn)生的要素可知，磁路任務(wù)點(diǎn)應(yīng)選在磁化曲線的線性段。 4、消除零點(diǎn)剩余電壓方法：、消除零點(diǎn)剩余電壓方法：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)采用相敏檢波電路不僅可鑒別銜鐵挪動方向，而且把銜鐵

21、在中間位置時，產(chǎn)生零點(diǎn)剩余電壓消除掉。如圖，采用相敏檢波后銜鐵反行程時的特性曲線由1變到2，從而消除了零點(diǎn)剩余電壓。U0+x-x210相敏檢波后的輸出特性相敏檢波后的輸出特性 選用適宜的丈量電路 哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)適用相敏檢波電路適用相敏檢波電路哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué) 采用補(bǔ)償線路在差動變壓器次級繞組側(cè)串、并聯(lián)適當(dāng)數(shù)值的電阻、電容元件，當(dāng)調(diào)整這些元件時，可使零點(diǎn)殘存電壓減小。A、在次級繞組側(cè)并聯(lián)電容。由于兩個次級線圈感應(yīng)電壓相位不同，并聯(lián)電容可改動繞組的相位，并聯(lián)電阻R是為了利用R的分流作用，使流入傳感器線圈的電流發(fā)生變化，從而改動磁化曲線的任務(wù)點(diǎn)，減小高次諧波所產(chǎn)生的剩余電壓

22、。CR(a)1U0U哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)串聯(lián)電阻串聯(lián)電阻R可以調(diào)整次級線圈的電阻分量。可以調(diào)整次級線圈的電阻分量。 CR(a)1U0U(b)CR1U0U哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)在次級繞組側(cè)并聯(lián)電位器在次級繞組側(cè)并聯(lián)電位器W用于電氣調(diào)零，改動兩個次級線圈用于電氣調(diào)零，改動兩個次級線圈輸出電壓的相位。電容輸出電壓的相位。電容C可有效的補(bǔ)償高次諧波?？捎行У难a(bǔ)償高次諧波。接入補(bǔ)償電阻接入補(bǔ)償電阻R以防止負(fù)載不是純電阻而引起較大的零點(diǎn)殘存電以防止負(fù)載不是純電阻而引起較大的零點(diǎn)殘存電壓。壓。 R2WR1C(c)1U0URW(d)1U0U哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)電感式傳感器普通用于接觸丈量

23、，它主要用于位電感式傳感器普通用于接觸丈量，它主要用于位移丈量，也可以用于振動、壓力、流量、液位等移丈量，也可以用于振動、壓力、流量、液位等參數(shù)丈量。參數(shù)丈量。4.3-4 4.3-4 電感式傳感器的運(yùn)用電感式傳感器的運(yùn)用厚度厚度, ,角度角度, ,外表粗糙度外表粗糙度; ;拉伸拉伸, ,緊縮緊縮, ,垂直度垂直度; ;壓力壓力, ,流量流量, ,液位液位; ;張力張力, ,重力重力, ,負(fù)荷量負(fù)荷量; ;扭矩扭矩, ,應(yīng)力應(yīng)力, ,動力動力; ;氣壓氣壓, ,溫度溫度; ;振動振動, ,速度速度, ,加速度加速度; ;等等. .哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué) 板的厚度丈量板的厚度丈量 哈爾濱工業(yè)

24、大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué) 張力丈量張力丈量哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)測頭測頭測桿測桿電感電感線圈線圈磁芯磁芯以下圖所示是一個丈量尺寸用的軸向自感式傳感器以下圖所示是一個丈量尺寸用的軸向自感式傳感器 哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)旁向式差動電感式傳感器旁向式差動電感式傳感器總行程： 1.5mm 丈量力：0.40.7N示值變動性：0.2m軸向式差動電感式傳感器軸向式差動電感式傳感器總行程： 3mm 丈量力：0.450.65N示值變動性：0.03m總行程：1.5mm 丈量力：0.120.18N示值變動性：0.05m哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)軸向式差動變壓器式傳感器軸向式差動變壓器式傳感器總行程： 100

25、mm 線性度：0.15% 總行程： 2 7mm 丈量力：0.91.2N示值變動性：0.5m哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)特點(diǎn)：不僅可以丈量微米級直徑，特點(diǎn)：不僅可以丈量微米級直徑，而且經(jīng)過其在孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)和平移可以而且經(jīng)過其在孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)和平移可以丈量其橢圓度和圓柱度丈量其橢圓度和圓柱度被測孔內(nèi)徑范圍被測孔內(nèi)徑范圍:25:25120mm 120mm 丈量力：丈量力：1.31.30.3N0.3N示值變動性：示值變動性：1 1m m特點(diǎn)：不僅可以丈量微米級直徑，特點(diǎn)：不僅可以丈量微米級直徑，還可以丈量軸的橢圓度和圓柱度還可以丈量軸的橢圓度和圓柱度被測軸直徑范圍被測軸直徑范圍:25:25120mm 120mm

26、 丈量力：丈量力：4 41.5N1.5N示值變動性：示值變動性：1 1m m丈量原理：本產(chǎn)品是一種電感內(nèi)藏式電子丈量原理：本產(chǎn)品是一種電感內(nèi)藏式電子卡，丈量前，先用隨機(jī)配置的規(guī)范器對儀卡，丈量前，先用隨機(jī)配置的規(guī)范器對儀器示值進(jìn)展校準(zhǔn)。然后，用卡規(guī)丈量軸類器示值進(jìn)展校準(zhǔn)。然后，用卡規(guī)丈量軸類工件的直徑，使卡規(guī)卡口產(chǎn)生彈性變形。工件的直徑，使卡規(guī)卡口產(chǎn)生彈性變形。經(jīng)過杠桿的作用，使另一端的電感傳感器經(jīng)過杠桿的作用，使另一端的電感傳感器產(chǎn)生與被測尺寸成一定比例的變化信號，產(chǎn)生與被測尺寸成一定比例的變化信號，該信號經(jīng)過放大和轉(zhuǎn)換處置后，經(jīng)過該信號經(jīng)過放大和轉(zhuǎn)換處置后，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器，送入單片計(jì)算

27、機(jī)進(jìn)展信號處置，然換器，送入單片計(jì)算機(jī)進(jìn)展信號處置，然后，經(jīng)過液晶屏幕顯示丈量結(jié)果。后，經(jīng)過液晶屏幕顯示丈量結(jié)果。 塞規(guī)式丈量系統(tǒng)的原理是經(jīng)過比塞規(guī)式丈量系統(tǒng)的原理是經(jīng)過比對法丈量，運(yùn)用之前，根據(jù)工件對法丈量，運(yùn)用之前，根據(jù)工件的大小制造出一個相應(yīng)尺寸的環(huán)的大小制造出一個相應(yīng)尺寸的環(huán)規(guī)，然后將測頭放入環(huán)規(guī)定基準(zhǔn)規(guī)，然后將測頭放入環(huán)規(guī)定基準(zhǔn)值，完成這個任務(wù)之后就可以把值，完成這個任務(wù)之后就可以把測頭放入所需丈量的孔徑，這個測頭放入所需丈量的孔徑，這個時候可以直接讀出數(shù)據(jù)。時候可以直接讀出數(shù)據(jù)。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)特點(diǎn)：特點(diǎn)：可單傳感器丈量，可單傳感器丈量，也可兩個傳感器也可兩個傳感器進(jìn)

28、展和差演算丈進(jìn)展和差演算丈量量 檔檔 位位丈量范圍丈量范圍分辨率分辨率示值誤差示值誤差第一檔第一檔100.010.05第二檔第二檔1000.10.5第三檔第三檔1000110目的電感測微儀是一種可以丈量微小尺寸變化的精細(xì)丈量儀器，它由主電感測微儀是一種可以丈量微小尺寸變化的精細(xì)丈量儀器，它由主體和測頭兩部分組成，配上相應(yīng)的丈量安裝例如丈量臺架等，體和測頭兩部分組成，配上相應(yīng)的丈量安裝例如丈量臺架等，可以完成各種精細(xì)丈量。例如，檢查工件的厚度、內(nèi)徑、外徑、橢可以完成各種精細(xì)丈量。例如，檢查工件的厚度、內(nèi)徑、外徑、橢圓度、平行度、直線度、徑向跳動等，被廣泛運(yùn)用于精細(xì)機(jī)械制造圓度、平行度、直線度、徑

29、向跳動等，被廣泛運(yùn)用于精細(xì)機(jī)械制造業(yè)、晶體管和集成電路制造業(yè)以及國防、科研、計(jì)量部門的精細(xì)長業(yè)、晶體管和集成電路制造業(yè)以及國防、科研、計(jì)量部門的精細(xì)長度丈量。目前，國內(nèi)常用的電感測微儀有指針式和數(shù)字式兩種度丈量。目前，國內(nèi)常用的電感測微儀有指針式和數(shù)字式兩種 。哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)輪廓儀輪廓儀輪廓儀：丈量工件外表輪廓情況的儀輪廓儀：丈量工件外表輪廓情況的儀器器 按起伏節(jié)距的大小分為：微觀不平度、波度、宏觀幾何外形誤差按起伏節(jié)距的大小分為：微觀不平度、波度、宏觀幾何外形誤差微觀不平度：外表粗糙微觀不平度：外表粗糙度，其粗高與粗距都很度，其粗高與粗距都很小。小。波波 度：是一種周期性度：是

30、一種周期性的起伏，其波距比波高的起伏，其波距比波高大得多。大得多。宏觀外形誤差：宏觀外形誤差： 如直如直線度、平面度、圓度誤線度、平面度、圓度誤差差 等，它的波距很大等，它的波距很大，在一個外表上只需幾，在一個外表上只需幾個起伏，甚至不呈周期個起伏，甚至不呈周期性變化。性變化。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)立柱驅(qū)動傳感器驅(qū)動箱多路接口板測量放大器濾波器記錄器功率放大器時基電路附件接口電路Ra 計(jì)算電路檢測與閂鎖電路去各計(jì)算電路HSC計(jì)算電路Rq計(jì)算電路Rp Ry計(jì)算電路Rz計(jì)算電路 a a計(jì)算電路模數(shù)轉(zhuǎn)換電路顯示電路 典型電動輪廓儀組成框圖典型電動輪廓儀組成框圖哈爾

31、濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)4.3-5 4.3-5 電渦流式傳感器電渦流式傳感器 電渦流傳感器可以丈量位移、厚度、轉(zhuǎn)速、電渦流傳感器可以丈量位移、厚度、轉(zhuǎn)速、振動、硬度等參數(shù)，還可以進(jìn)展無損探傷，是振動、硬度等參數(shù)，還可以進(jìn)展無損探傷，是一種運(yùn)用廣泛且有開展出路的傳感器。一種運(yùn)用廣泛且有開展出路的傳感器。 電渦流傳感器是利用電渦流效應(yīng)原理，將電渦流傳感器是利用電渦流效應(yīng)原理，將位移等非電量轉(zhuǎn)換為阻抗的變化或電感的變位移等非電量轉(zhuǎn)換為阻抗的變化或電感的變化，或化，或Q值的變化，從而進(jìn)展非電量電測的。值的變化，從而進(jìn)展非電量電測的。哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)一、高頻反射式渦流傳感器任務(wù)原理一、高頻反

32、射式渦流傳感器任務(wù)原理2I1IH1H22asr 一個通有交變電流一個通有交變電流 的線圈，的線圈，由于電流的變化，在線圈周圍就由于電流的變化，在線圈周圍就產(chǎn)生一個交變磁場產(chǎn)生一個交變磁場H1，當(dāng)被測導(dǎo)，當(dāng)被測導(dǎo)體置于該磁場范圍之內(nèi)，被測導(dǎo)體置于該磁場范圍之內(nèi)，被測導(dǎo)體內(nèi)便產(chǎn)生電渦流體內(nèi)便產(chǎn)生電渦流 ，電渦流也，電渦流也將產(chǎn)生一個新磁場將產(chǎn)生一個新磁場 H2， H2與與 H1方向相反，因此抵消部分原磁場，方向相反，因此抵消部分原磁場，從而導(dǎo)致線圈的電感量、阻抗和從而導(dǎo)致線圈的電感量、阻抗和質(zhì)量因數(shù)發(fā)生改動。質(zhì)量因數(shù)發(fā)生改動。 1I2Iasr 線圈等效外半徑線圈等效外半徑1I哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工

33、業(yè)大學(xué) 普通地說，傳感器線圈的阻抗普通地說，傳感器線圈的阻抗 Z 、電感、電感L和和質(zhì)量因數(shù)質(zhì)量因數(shù)Q的變化與導(dǎo)體的幾何外形、電導(dǎo)率的變化與導(dǎo)體的幾何外形、電導(dǎo)率 、磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率有關(guān)，也與線圈的幾何參數(shù)、電流的頻有關(guān)，也與線圈的幾何參數(shù)、電流的頻率率以及線圈到被測導(dǎo)體間間隔以及線圈到被測導(dǎo)體間間隔x有關(guān)。假設(shè)控制有關(guān)。假設(shè)控制上述參數(shù)中一個變化，其他皆不變化，就可以構(gòu)上述參數(shù)中一個變化，其他皆不變化，就可以構(gòu)成測位移、測溫度、測硬度等各種傳感器。成測位移、測溫度、測硬度等各種傳感器。 下面分析一下電渦流下面分析一下電渦流對電路參數(shù)的影響。對電路參數(shù)的影響。Z = f (,x,)哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈

34、爾濱工業(yè)大學(xué)R2R1L1L2U1I2IM 首先把被測導(dǎo)體上首先把被測導(dǎo)體上構(gòu)成的電渦流等效為一構(gòu)成的電渦流等效為一個短路環(huán)，這樣可使得個短路環(huán)，這樣可使得分析問題更簡便。這個分析問題更簡便。這個簡化模型可用下面的等簡化模型可用下面的等效電路圖來表示。效電路圖來表示。 假定傳感器線圈原有電阻假定傳感器線圈原有電阻R1，電，電感感L1，那么其復(fù)阻抗，那么其復(fù)阻抗 Z1=R1+jL1 當(dāng)有被測導(dǎo)體接近傳感器當(dāng)有被測導(dǎo)體接近傳感器線圈時，那么成為一個耦合電線圈時，那么成為一個耦合電感，線圈與導(dǎo)體之間存在一個感，線圈與導(dǎo)體之間存在一個互感系數(shù)互感系數(shù)M，互感系數(shù)隨線圈，互感系數(shù)隨線圈與導(dǎo)體之間間隔的減小

35、而增大。與導(dǎo)體之間間隔的減小而增大。短路環(huán)可看作一匝短道路圈，短路環(huán)可看作一匝短道路圈，電阻為電阻為R2，電感為，電感為L2。 11112R Ij L Ij MIU122220j MIR Ij L I 根據(jù)根本霍氏定律，列出根據(jù)根本霍氏定律，列出電路方程組：電路方程組：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)解方程組，可知傳感器任務(wù)時復(fù)阻抗為：解方程組，可知傳感器任務(wù)時復(fù)阻抗為： 2222121222222222()()UMMZRRjLLIRLRL22122222()MLLLRL22122222()MRRRRL2222211222221221221()1()LMLLRLQRMRRRL電感為：電感為：電阻為

36、：電阻為：質(zhì)量因數(shù)：質(zhì)量因數(shù)：Q渦流環(huán)部分渦流環(huán)部分阻抗的平方阻抗的平方電感器在某一頻率的交電感器在某一頻率的交流電壓下任務(wù)時，所呈流電壓下任務(wù)時，所呈現(xiàn)的感抗值與其等效損現(xiàn)的感抗值與其等效損耗電阻之比耗電阻之比,下降了。下降了。非磁性導(dǎo)體：非磁性導(dǎo)體：軟磁導(dǎo)體：軟磁導(dǎo)體：1 =L / R哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)二、高頻反射式電渦流傳感器的丈量電路二、高頻反射式電渦流傳感器的丈量電路 假設(shè)能控制器中大部分參數(shù)恒定不變，只改動其中一個假設(shè)能控制器中大部分參數(shù)恒定不變，只改動其中一個參數(shù)，那么阻抗為該參數(shù)的單值函數(shù)。參數(shù)，那么阻抗為該參數(shù)的單值函數(shù)。(, ,)Zfx 電阻率電阻率磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率被

37、測物體與被測物體與線圈間隔線圈間隔電流角頻率電流角頻率被測參數(shù)的變化被測參數(shù)的變化 Z、L、Q的變化的變化 電量的變化電量的變化渦流渦流變化變化丈量丈量電路電路 常用的電路有：電橋電路、諧振電路、正反響電路等，常用的電路有：電橋電路、諧振電路、正反響電路等，本文主要講諧振電路。本文主要講諧振電路。哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)1、調(diào)幅式電路、調(diào)幅式電路 L、C組成諧振電路，諧振頻率組成諧振電路，諧振頻率 12fLC源源極極跟跟蹤蹤器器交交流流放放大大器器檢檢波波濾濾波波器器xVDC振蕩器振蕩器RCLui0哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué) 振蕩器向傳感器線圈振蕩器向傳感器線圈L L和和C C 組成的并

38、聯(lián)諧振回路提供組成的并聯(lián)諧振回路提供一個頻率及振幅穩(wěn)定的高頻鼓勵信號，它相當(dāng)于一個恒流一個頻率及振幅穩(wěn)定的高頻鼓勵信號，它相當(dāng)于一個恒流源。當(dāng)被測導(dǎo)體距傳感器線圈相當(dāng)遠(yuǎn)時，傳感器諧振回路源。當(dāng)被測導(dǎo)體距傳感器線圈相當(dāng)遠(yuǎn)時，傳感器諧振回路的諧振頻率為回路的固有頻率，這時諧振回路的質(zhì)量因數(shù)的諧振頻率為回路的固有頻率，這時諧振回路的質(zhì)量因數(shù)Q Q 值最高，阻抗最大，振蕩器提供的恒定電流與其上產(chǎn)生值最高，阻抗最大，振蕩器提供的恒定電流與其上產(chǎn)生的壓降最大。當(dāng)被測導(dǎo)體與傳感器線圈間隔在傳感器測試的壓降最大。當(dāng)被測導(dǎo)體與傳感器線圈間隔在傳感器測試范圍內(nèi)變化時，由于渦流效應(yīng)使傳感器的質(zhì)量因數(shù)范圍內(nèi)變化時，由

39、于渦流效應(yīng)使傳感器的質(zhì)量因數(shù)Q Q 值下值下降，傳感器線圈的電感也隨之發(fā)生變化，從而使諧振回路降，傳感器線圈的電感也隨之發(fā)生變化，從而使諧振回路任務(wù)在失諧形狀，這種失諧形狀隨被測導(dǎo)體與傳感器線圈任務(wù)在失諧形狀，這種失諧形狀隨被測導(dǎo)體與傳感器線圈間隔越來越近而變得越來越大，回路輸出的電壓也越來越間隔越來越近而變得越來越大，回路輸出的電壓也越來越小。諧振回路輸出的信號經(jīng)檢波、濾波放大后送給后續(xù)電小。諧振回路輸出的信號經(jīng)檢波、濾波放大后送給后續(xù)電路，可直接顯示出被測物體的位移量。路，可直接顯示出被測物體的位移量。 任務(wù)原理：任務(wù)原理：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)定頻調(diào)幅諧振曲線定頻調(diào)幅諧振曲線當(dāng)被測

40、導(dǎo)體為軟磁資料時，由于L增大而使諧振頻率下降(向左偏移)。當(dāng)被測導(dǎo)體為非軟磁資料時那么反之(向右偏移)哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)x前前置置級級整整形形放放大大鑒鑒頻頻器器濾濾波波VDC2、調(diào)頻式電路、調(diào)頻式電路放放大大限限幅幅鑒鑒頻頻濾濾波波VDCx 將將LC諧振回路和放大器結(jié)合構(gòu)成諧振回路和放大器結(jié)合構(gòu)成LC振蕩器，故頻率一直振蕩器，故頻率一直為諧振頻率，幅值一直為諧振曲線峰值，即為諧振頻率，幅值一直為諧振曲線峰值，即 011LC哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué) 發(fā)射線圈發(fā)射線圈1和接納線圈和接納線圈2分別置分別置于被測金屬板資料于被測金屬板資料G的上、下方。由的上、下方。由于低頻磁場集膚效應(yīng)

41、小，浸透深，當(dāng)于低頻磁場集膚效應(yīng)小，浸透深，當(dāng)?shù)皖l低頻(音頻范圍音頻范圍)電壓電壓e1加到線圈加到線圈1的的兩端后，所產(chǎn)生磁力線的一部分透過兩端后，所產(chǎn)生磁力線的一部分透過金屬板資料金屬板資料G,使線圈使線圈2產(chǎn)生感應(yīng)電動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢勢e2。但由于渦流耗費(fèi)部分磁場能量，。但由于渦流耗費(fèi)部分磁場能量，使感應(yīng)電動勢使感應(yīng)電動勢e2減少，當(dāng)金屬板資料減少，當(dāng)金屬板資料G越厚時，損耗的能量越大，輸出電越厚時，損耗的能量越大，輸出電動勢動勢e2越小。因此，越小。因此，e2的大小與的大小與G的的厚度及資料的性質(zhì)有關(guān)，實(shí)驗(yàn)闡明，厚度及資料的性質(zhì)有關(guān)，實(shí)驗(yàn)闡明，e2隨資料厚度隨資料厚度h的添加按負(fù)指數(shù)規(guī)律的

42、添加按負(fù)指數(shù)規(guī)律減少減少,如下圖，因此，假設(shè)金屬板資料如下圖，因此，假設(shè)金屬板資料的性質(zhì)一定，那么利用的性質(zhì)一定，那么利用e2的變化即可的變化即可丈量其厚度。丈量其厚度。三、低頻透射式渦流傳感器的任務(wù)原理三、低頻透射式渦流傳感器的任務(wù)原理thkee2t為電渦流的貫穿深為電渦流的貫穿深度度哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)運(yùn)用運(yùn)用1 1： 延續(xù)油管的橢圓度丈量延續(xù)油管的橢圓度丈量Coiled TubeEddy Sensor Reference Circle原理：原理：四、電渦流傳感器的運(yùn)用四、電渦流傳感器的運(yùn)用哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)運(yùn)用運(yùn)用2 2： 測厚測厚哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)運(yùn)用運(yùn)用2

43、 2： 測厚測厚運(yùn)用運(yùn)用3 3： 零件計(jì)數(shù)零件計(jì)數(shù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)上文回想上文回想 電感式傳感器電感式傳感器零點(diǎn)剩余電壓零點(diǎn)剩余電壓緣由，分析，消除方法緣由，分析，消除方法 電渦流傳感器電渦流傳感器原理原理轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路諧振電路諧振電路電橋電路電橋電路正反響電路正反響電路調(diào)幅調(diào)幅調(diào)頻調(diào)頻哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)課外作業(yè)：課外作業(yè)：1、查閱有關(guān)遠(yuǎn)場渦流傳感器和相控渦流傳感器的原理及、查閱有關(guān)遠(yuǎn)場渦流傳感器和相控渦流傳感器的原理及運(yùn)用；運(yùn)用；課堂作業(yè)：課堂作業(yè)：一、選擇題：一、選擇題：1、差動變壓器屬于、差動變壓器屬于A.物性式傳感器物性式傳感器B.構(gòu)造式傳感器構(gòu)造式傳感器C.電

44、阻式傳感器電阻式傳感器D.電感式傳感器電感式傳感器2、某自感式傳感器線圈的匝數(shù)為、某自感式傳感器線圈的匝數(shù)為N，磁路的磁阻為，磁路的磁阻為Rm，那么其自感為那么其自感為A.N/RmB.N2/RmC.Rm/ND.N2/R2m哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)3、渦流式壓力傳感器利用渦流效應(yīng)將壓力的變化、渦流式壓力傳感器利用渦流效應(yīng)將壓力的變化變換成線圈的變換成線圈的A.電阻變化電阻變化B.電容變化電容變化C.渦流變化渦流變化D.阻抗變化阻抗變化 4. 改動電感傳感器的引線電纜后，改動電感傳感器的引線電纜后，_。 A.不用對整個儀器重新標(biāo)定不用對整個儀器重新標(biāo)定 B. 必需對整個儀器重新調(diào)零必需對整個儀

45、器重新調(diào)零 C. 必需對整個儀器重新標(biāo)定必需對整個儀器重新標(biāo)定 D. 不用對整個儀器重新調(diào)零不用對整個儀器重新調(diào)零二、填空題：二、填空題：1、根據(jù)電磁場實(shí)際，渦流的大小與導(dǎo)體的電阻率、根據(jù)電磁場實(shí)際，渦流的大小與導(dǎo)體的電阻率、_、導(dǎo)體厚度，以及線圈與導(dǎo)體之間的間、導(dǎo)體厚度，以及線圈與導(dǎo)體之間的間隔，線圈的激磁頻率等參數(shù)有關(guān)。隔，線圈的激磁頻率等參數(shù)有關(guān)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)三、判別題：三、判別題： 1.針對電渦流傳感器而言，被測體為磁性資料針對電渦流傳感器而言，被測體為磁性資料時傳感器靈敏度較非磁性資料的靈敏度高。時傳感器靈敏度較非磁性資料的靈敏度高。 2.針對電渦流傳感器而言，普通來

46、說被測體的針對電渦流傳感器而言，普通來說被測體的電導(dǎo)率越高，那么靈敏度越高。電導(dǎo)率越高，那么靈敏度越高。 參考答案：一、參考答案：一、1 1、D;2D;2、B;3B;3、D;4D;4、B;B; 二、二、1 1、磁導(dǎo)率；、磁導(dǎo)率； 三、三、1 1、 ;2;2、；哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)4.3-6 4.3-6 壓磁式傳感器壓磁式傳感器一、任務(wù)原理：1、壓磁效應(yīng)： 外力-鐵磁資料-磁彈性能-磁化強(qiáng)度矢量改動-磁導(dǎo)率變化哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2、特點(diǎn)：輸出功率大；抗干擾才干強(qiáng)，可用于惡劣任務(wù)環(huán)境；任務(wù)可靠：長期運(yùn)轉(zhuǎn)精度低：低于1%FS頻響差：12kHz哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)4.3-1

47、 7 4.3-1 7 感應(yīng)同步器感應(yīng)同步器感應(yīng)同步器是利用兩個平面形繞組的互感隨位置感應(yīng)同步器是利用兩個平面形繞組的互感隨位置不同而變化的原理組成的。不同而變化的原理組成的。 可用來丈量直線或轉(zhuǎn)角位移可用來丈量直線或轉(zhuǎn)角位移 。長感應(yīng)長感應(yīng)同步器同步器圓感應(yīng)圓感應(yīng)同步器同步器定定尺尺滑滑尺尺定定子子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子制造工藝：兩者一制造工藝：兩者一樣。絕緣粘貼劑把樣。絕緣粘貼劑把銅箔粘牢在金屬銅箔粘牢在金屬或玻璃基板上，或玻璃基板上，然后按設(shè)計(jì)要求腐然后按設(shè)計(jì)要求腐蝕成不同曲折外形蝕成不同曲折外形的平面繞組。的平面繞組。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)一、感應(yīng)同步器的根本構(gòu)造一、感應(yīng)同步器的根本構(gòu)造長感應(yīng)同步器：定尺是延續(xù)繞組，滑尺那么是分段繞長感應(yīng)同步器：定尺是延續(xù)繞組，滑尺那么是分段繞組。分段繞組分為兩組，布置成在空間相差組。分段繞組分為兩組，布置成在空間相差9090相角，相角，又稱為正、余弦繞組。又稱為正、余弦繞組。定尺定尺滑尺滑尺sucu正弦繞組正弦繞組余弦繞組余弦繞組()W 節(jié)距()b 線圈寬度4W哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)一、感應(yīng)同步器的根本構(gòu)造一、感應(yīng)同步器的根本構(gòu)造圓感應(yīng)同步器：定子相當(dāng)于長感應(yīng)同步器的滑尺，是圓感應(yīng)同步器：定子相當(dāng)于長感應(yīng)同步器的滑尺，是分段繞組，轉(zhuǎn)子相當(dāng)于長感應(yīng)同步器的定尺，是延續(xù)分