位移传感器的原理及应用
U 2 e2a e2b 0
当被测体有位移时,与被测体相连的衔铁的位置将发生相应的变化, 使δa≠δb 两次级绕组的互感电势e2a≠e2b,输出电压
U 2 e2a e2b 0
电压的大小反映了被测位移的大小,通过用相敏检波等电路处理, 使最终输出电压的极性能反映位移的方向。
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螺线管式差动变压器
自感式传感器原理图
R m li/iS i 2/0 S
l i ——各段导磁体的长度; U i——各段导磁体的磁导率; S i ——各段导磁体的截面积; δ ——空气隙的厚度; U0 ——真空磁导率 S ——空气隙截面积
L W 2/ li/iS i 2/0 S
Lf,S
Lf1 变气隙型传感器
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变隙式差动变压器
当一次侧线圈接入激励电压后,二次侧线圈将产生感应电压输出 互感变化时,输出电压将作相应变化
两个初级绕组的同名端顺向串联, 而两个次级绕组的同名端则反向串联。
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1. 工作原理
当没有位移时,衔铁C处于初始平衡位置, 它与两个铁芯的间隙为δa0 =δb0=δ0 两个次级绕组的互感电势相等,即e2a=e2b。 由于次级绕组反向串联,因此,差动变压器输出电压
4.3 差动变压器
差动变压器是把被测的非电量变化转换 成线圈互感量的变化。这种传感器是根 据变压器的基本原理制成的,并且次级 绕组用差动的形式连接,故称之为差动 变压器式传感器。
变隙式
变面积式
螺线管式
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(a)、(b) 变隙式差动变压器;
(c)、(d) 螺线管式差动变压器;
(e)、(f) 变面积式差动变压器
1 传感器引线 4 电感线圈 7滚珠导轨 10玛瑙测端
2 铁心套筒 5弹 簧 8测 杆
3 磁芯 6 防转件 9 密封件
电感式位移传感器
电感式传感器是利用改变磁路几何尺寸、 磁体位置来改变电感或互感的电感量或 压磁效应原理制成的。主要用于位移、 压力、力、振动、加速度等参数的测量。
电感式接近开关(非埋入式)
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螺线管式自感传感器
1-螺线管线圈Ⅰ; 2-螺线管线圈Ⅱ; 3-骨架; 4-活动铁芯
L0L10L20r2l0W 2 1r1 rrc 2llc
(3.1.21)
L10,L20——分别为线圈Ⅰ、Ⅱ的初始电感值;rc为活动铁 心半径,2lc为活动铁心长度
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自感式位移传感器
子有限公司资料)
滑道
11个分选仓位
废料仓
落料振动 台
24 202
粗糙度仪外形
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电感式轮廓仪
旁向式 电感 测微头
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电感式不圆度计原理
该圆度计采用旁向式电感测微头
27
电感式不圆度测量系统外形
(参考洛阳汇智测控技术有限公司资料)
测量头
旋转盘 28
4.4 涡流传感器
涡流: 成块的金属置于变化的磁场中,或者在固 定磁场中运动时,金属导体内就要产生感 应电流,这种电流的流线在金属内是闭合 的,所以称为涡流。
涡流产生的必 要条件是:
①存在交变磁场; ②导体处于交变磁场中。
涡流式传感器的变换原理: 利用金属导体在交流磁场中的涡流效应。
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高频反射式涡流传感器工作原理
图3.2.11 涡流的发生
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涡流式传感器的应用 涡流式传感器主要用于位移、振动、转速、
距离、厚度等参数的测量。 由于涡流式传感器测量范围大、灵敏度高、
Lf2S 变截面型传感器
线圈中放入圆形衔铁 可变自感 螺管型传感器。
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变面积式自感传感器
传感器气隙长度保持不变,令磁通截面积随被测非电 量而变,设铁芯材料和衔铁材料的磁导率相同,则此 变面积自感传感器自感L为
L W2
W20 sKs
l l
l
0s 0rs
灵敏度
k0
dL ds
K
变面积式自感传感器在忽略气隙磁通边缘效应的条件下, 输入与输出呈线性关系;因此可望得到较大的线性范围。 但是与变气隙式自感传感器相比,其灵敏度降低。
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1. 工作原理
1-活动衔铁;2-导磁外壳; 3-骨架;4-匝数为W1初级绕组; 5-匝数为W2a的次级绕组; 6-匝数为W2b的次级绕组
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当初级线圈绕组加上适当频率的电压激
励时,在两个绕组W2A和W2B产生感应电 动势 E 2 A 和 E 2 B ,当活动衔铁处于初始平
大家好
第4章 位移传感器
4.1 位移传感器引入
电梯超载 植物生长过程检测
4.2 电感式传感器
工作原理
线圈自感
W W2 L
I I Rm
Ψ——线圈总磁链,单位:韦伯; I——通过线圈的电流,单位:安培; W——线圈的匝数; Rm——磁路总磁阻,单位:1/亨。
a)气隙型
b)截面型
c)螺管型
结构简单、抗干扰能力强以及可以非接触测 量等优点,广泛用于工业生产和科学研究的 各个领域。
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位移测量
它可以用来测量各种形式的位移量。图3.2.12是位移计 测量示意图。(a)为汽轮机主轴的轴向位移测量示意图; (b)为磨床换向阀、先导阀的位移测量示意图,(c)为金属 试件的热膨胀系数测量示意图。
衡位置时, 则 E2A E2B
U2E2AE2B0
当活动衔铁偏离平衡位置时,则
U2E2AE2B0
图3.2.6 差动变压器输出电压特性曲线
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力和力矩的测量
1-线圈 2-衔铁 3-弹性元件
优点:承受轴向力时应力分布均匀; 当长径比较小时,受横向偏心的分力的影响较小。
微小位移的测量
1-测端 2-防尘罩 3-轴套 4-圆片簧 5-测杆 6-磁筒 7-磁芯 8-线圈 9-弹簧 10-导线
电感式滚柱直径分选装置
3.2.8 滚柱直径分选装置
1—气缸 2—活塞 3—推杆 4—被测滚柱 5—落料管
6—电感测微器 7—钨钢测头 10—容器(料斗)
8—限位挡板
9—电磁22 翻板
电感式滚柱直径分选装置(外形)
(参考中原量仪股份有限公司资料) 滑道
轴承滚子外形
分选仓位
23 202
电感式滚柱直 径分选装置外 形(参考无锡市通达滚
DC10~30V,三线NPN输出,常开。检测距离: 5mm。安装时接近开关检测面不可以和周围金 属齐平面。
电感式接近开关(埋入式)
DC12~24V,三线NPN输出,常开。检测距 离:4mm。能检测金属物体,特别对铁金属 ,但选择非铁金属时,其检测距离会大大的缩 短。性能稳定,是最常用的检测方法。安装时 接近开关检测面和周围金属齐平面。