电感式传感器
自感式压力传感器
工作原理
由变隙式电感作为检测元件 与弹性元件组合
线圈绕铁芯
工作原理
当衔铁随被测变化而上下移动时，铁芯气隙、磁路磁阻随之变化，引起线圈的电感量变化，然后通过测量电路转换成与位移成比例的电量，实现了非电量到电量的变换。
等效电路
L 线圈电感
R线圈铜耗电阻
Re铁芯涡流损耗电阻
Rc 磁滞损耗电阻 C 线圈的寄生电容
种类和输出特性
按组成分：单一式与差动式
单电感压力传感器(变气隙电感式)
工作原理
当铁心、衔铁的材料和结构与线圈匝数确定后，保持S不变，构成以L为单值的函数
用于小位移时比较精准。为了减小非线性误差，实际测量中采用差动式电感压力传感器
变面积电感式传感器
别的不变变横街面积
螺管式电感压力传感器
构成：
螺管线圈、衔铁、磁性套筒
工作原理：随着衔铁插入深度的不同引起磁阻变化，使得线圈的电感发生变化。‘
差动式电感压力传感器
构成：C型弹簧管、衔铁、铁芯、线圈
工作原理：当被测压力进入C型弹簧管时管子发生形变，自由端移动，使得线圈1和线圈2中的电感量发生变化。
电感的变化通过电桥电路转换成电压输出，与被测压力之间成比例关系
优点：
- 灵敏度比单电感压力传感器高
- 改善了线性度
- 抵消温度噪声干扰
测量电路
1、电桥电路
2、相敏检波电路
误差
1、输出特性的非线性
采用差动结构
2、零位误差
采用外接测量电路
采用磁路调节机构 保证磁路的对称性
3、温度误差
环境温度的影响：
1. 线膨胀系数
2. 电阻率随温度变化
3. 温度引起线圈电感和寄生电容的改变
注意材料的线膨胀系数要匹配
采用陶瓷等材料作为线圈骨架
采用脱胎线圈
4、激励电源的影响
采用差动工作方式
互感式压力传感器
结构和工作原理
互感式传感器是一种线圈互感随衔铁位移变化的电感式传感器。其原理类似于变压器
不同是：后者为闭合磁路，前者为开磁路；
后者初、次级间的互感为常数，前者初、次级的互感随衔铁移动而变，切两个次级绕组按差动方式工作
因此又称为差动变压器
工作原理
利用线圈的互感作用将 力引起的位移 转换成感应电势的变化，又称螺管式差动变压力传感器
等效电路
差动变压器也有：变气隙式、变面积式、螺管式三种类型
误差
低激励时温度误差大
温度补偿电路
电感式压力传感器的特点和应用
特点
优点：
- 结构简单、无活动触电，工作可靠寿命长
- 灵敏度和分辨度高
- 线性度和重复度好
缺点：
- 频率响应低
- 不宜快速动态测控
应用
- 位移与尺寸测量
- 压力测量
- 力和力矩测量
- 振动测量
电涡流式传感器
电涡流式传感器是利用电涡流效应工作的。
特点：结构简单、灵敏度高、频响范围宽、不收油污等介质影响、能进行非接触测量
结构：线圈和金属块组成
应用：测量位移、厚度、表面温度、速度、应力、材料损伤等
工作原理
电涡流效应
当金属块处于变化着的磁场中或在磁场中运动时，金属导体表面会产生感应电流且呈闭合回路，类似于水涡流形状。
等效电路
经典的电涡流金属传感器
- 低频透射型涡流传感器
- 变间隙式涡流传感器
- 螺管式涡流传感器
- 变面积式涡流传感器
测量电路
调幅式
CL并联
调频式
LC回路中电感L的变化使振荡评率发生变化，传感器通过检测频率F的变化测量非电量
变频调幅式
应用
- 测位移——电涡流位移传感器
- 测厚度
作业
第16题
什么是电感式力敏传感器？它有什么特点？电感式传感器有哪些测量电路？简述典型电路的工作原理
第17题
自感式传感器由哪几部分组成？它是怎样工作的？互感式传感器由哪几部分组成？简述他的工作原理