电感传感器ppt课件.ppt

2、变压器的工作原理？互感式电感传感器工作原理？怎样分类？与自感式电感传感器有什么区别？,变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电变压器原理图流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。,将被测量的非电量转换为互感变化量的传感器称为互感式传感器。这种互感式传感器是根据变压器的基本原理制成的，并且次级绕组都用差动形式连接，故有被称为差动变压器式传感器，简称差动变压器，在这种传感器中，一般将被测量的变化转换为变压器的互感变化，变压器初级线圈输入交流电压，次级线圈则互感应出电动势。差动变压器结构有变隙式、变面积式和螺线管式。,电感式传感器大致可以分为自感式、互感式和涡流式三种。也有将互感式和涡流式统称为互感式。三种传感器都是基于电磁感应原理。准确定义或者详细原理不便一一细说。举两个例子说明：1、拾音器，一个线圈内部有一个磁铁，线圈遇到声音振动时，线圈与磁铁的相对位置改变，电感量改变，输出电信号随之改变。这属于自感式传感器。也就是说，自感式传感器是利用自身电感的变化实现传感的。2、互感器，互感器有两个线圈，两个线圈绕在同一个闭合铁芯上，一次绕组的电能转变为磁场能，通过铁芯又转变为二次绕组的电能。这个过程中，传感器直接将一次绕组的电能变化通过磁场传输到二次绕组，而两个线圈的自感和互感都没有变化。,分类,4、查找沙线张力检测仪的图片，并解析工作原理。,张力检测器也叫张力传感器，是张力控制过程中，用于测量卷材张力值大小的仪器。按其工作原理又可分为应变片型和微位移型。应变片型是张力应变片和压缩应变片按照电桥方式连接在一起，当受到外压力时应变片的电阻值也随之改变，改变值的多少将正比于所受张力的大小；微位移型是通过外力施加负载，使板簧产生位移，然后通过差接变压器检测出张力，由于板簧的位移量极小，大约200m，所以称作微位移型张力检测器。另外，由外型结构上又分为：轴台式、穿轴式、悬臂式等。,6、电涡流式传感器在位转速量方面的工作原理？有什么应用？,图4-25所示为电涡流式转速传感器工作原理图。在软磁材料制成的输人轴上加工一键槽，在距输人表面do处设置电涡流传感器，输人轴与被测旋转轴相连。 当被渊旋转轴转动时，输出轴的距离发生do +d的变化。由于电涡流效应，这种变化将导致振荡谐振回路的品质因数变化，使传感器线圈电感随,d的变化也发生变化，它们将直接影响振荡器的电压幅值和振荡频率。因此，随着输人轴的旋转，从振荡器输出的信号中包含有与转数成正比的脉冲频率信号。该信号由检波器检出电压幅值的变化量，然后经整形电路输出脉冲频率信号fo。该信号经电路处理便可得到被测转速。这种转速传感器可实现非接触式测量，抗污染能力很强，可安装在旋转轴近旁长期对被测转速进行监视。最高测量转速可达600 000转/分钟。,8、电涡流式传感器测量在位度测厚度方面的工作原理？有什么应用？,据公式图1，涡流的渗透深度h，据公式(图2)可知，透射式涡流传感器接收线圈中的感应电压U2的变化和金属厚度变化有关，通过这个，就可以测出厚度,在被测金属板的上方设有发射传感器线圈L1，在被测金属板下方设有接收传感器线圈L2。当在L1上加低频电压U1时，L1上产生交变磁通1，若两线圈间无金属板，则交变磁通直接耦合至L2中，L2产生感应电压U2。如果将被测金属板放入两线圈之间，则L1线圈产生的磁场将导致在金属板中产生电涡流, 并将贯穿金属板，此时磁场能量受到损耗，使到达L2的磁通将减弱为1，从而使L2产生的感应电压U2下降。金属板越厚， 涡流损失就越大，电压U2就越小。因此，可根据U2电压的大小得知被测金属板的厚度。透射式涡流厚度传感器的检测范围可达1100 mm， 分辨率为0.1 m，线性度为1%。 高频反射式涡流厚度传感器 为了克服板材不够平整或运行过程中上下波动的影响，在板材的上、下两侧对称地设置了两个特性完全相同的涡流传感器S1和S2。S1和S2与被测带材表面之间的距离分别为x1和x2。若板材厚度不变，则被测板材上、下表面之间的距离总有x1+x2=常数的关系存在。两传感器的输出电压之和为2Uo，数值不变。如果被测带材厚度改变量为，则两传感器与板材之间的距离也改变一个，两传感器输出电压此时为2UoU。U经放大器放大后，通过指示仪表即可指示出板材的厚度变化值。 板材厚度给定值与偏差指示值的代数和就是被测板材的厚度。,10、请看图1，解释该传感器的工作原理。是什么形式的传感器？调零螺钉的作用？,工作原理：从图中可以看出，当衔铁在C形弹簧管受到一个力时，衔铁发生位移，即当被测导体与线圈之间的间隙发生变化时，就引起线圈电感、阻抗和品质因数变化 ，从而能在接到线圈上的测量电路内得到正比于间隙变化的电流或电压变化 。调零螺钉的作用：时间久了，C形弹簧管会发生偏差，这时，调整螺钉就可以纠正偏差了。,12、图3与图4是检测力和压力的电感式传感器，请解释其工作原理。并解释他们测量对象有什么不同。,该电感式传感器检测的力是为大气压，当大气压作用于大雨膜盒里时，衔铁发生位移，从而引起面积的变化，进而改变电感量，所以能够测量到大气压的压力值,当有力作用于电感式传感器的顶部时，当线圈有电通过时，产生电磁效应，就会把衔铁2吸往两边，进而会改变变形部4的变形量，就会改变电感量。,设计题2,该传感器应该设置为开关量更为简单,设计题4,箱子,皮带,压力传感器,推料缸,更加简单的方法就是放一个风扇在皮带上吹就可以把空箱子吹走,电容式传感器说明书,简介capacitive type transducer把被测的机械量，如位移、压力等转换为电容量变化的传感器。它的敏感部分就是具有可变参数的电容器。其最常用的形式是由两个平行电极组成、极间以空气为介质的电容器（见图）。若忽略边缘效应，平板电容器的电容为A/，式中为极间介质的介电常数，A为两电极互相覆盖的有效面积,为两电极之间的距离。、A、 三个参数中任一个的变化都将引起电容量变化，并可用于测量。因此电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。极距变化型一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化(见电容式压力传感器)。面积变化型一般用于测量角位移或较大的线位移。介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。70年代末以来,随着集成电路技术的发展,出现了与微型测量仪表封装在一起的电容式传感器。这种新型的传感器能使分布电容的影响大为减小，使其固有的缺点得到克服。电容式传感器是一种用途极广，很有发展潜力的传感器。典型的电容式传感器由上下电极、绝缘体和衬底构成。当薄膜受压力作用时，薄膜会发生一定的变形，因此，上下电极之间的距离发生一定的变化，从而使电容发生变化。但电容式压力传感器的电容与上下电极之间的距离的关系是非线性关系，因此，要用具有补偿功能的测量电路对输出电容进行非线性补偿。,分类,根据被测参数的变化分：（1）变极距型电容传感器(d)（2）变面积型电容传感器(A)（3）变介质型电容传感器,原理,电容式传感器也常常被人们称为电容式物位计，电容式物位计的电容检测元件是根据圆筒形电容器原理进行工作的，电容器由两个绝缘的同轴圆柱极板内电极和外电极组成，在两筒之间充以介电常数为e的电解质时，两圆筒间的电容量为C=2eL/lnD/d，式中L为两筒相互重合部分的长度；D为外筒电极的直径；d为内筒电极的直径；e为中间介质的电介常数。在实际测量中D、d、e是基本不变的，故测得C即可知道液位的高低，这也是电容式传感器具有使用方便，结构简单和灵敏度高，价格便宜等特点的原因之一。,接线,电容式传感器不分NPN、PNP型，一般就是两根线，不分正负极，三根线的有一根是屏蔽接地线。,