称作自感式位移传感器。因为自感系数常称作电感系数,所以自感式位移传感器也常称作电感式位移传感器。
具体来说,当线圈通以交流电信号时,会产生交变磁场。如果将一个金属芯(如铁芯)放置在线圈内部,由于金属芯的导电性,它会在磁场中形成一个环形电路,并在电路内部产生感应电流。这个感应电流会形成一个反向磁场,与线圈产生的磁场进行抵消,以此来降低线圈中的总磁通量。
当金属芯发生位移时,环形电路的长度也会发生明显的变化,从而改变了电路的感应电阻和感应电感。这些变化会影响到电路中的感应电流和反向磁场,进而改变了线圈中的总磁通量。通过检验测试线圈中的磁通量的变化,可以计算出金属芯的位移量。
根据被测位移改变磁阻的方式,它又分为变气隙型、变面积型和螺线管型三种。图是单自感式位移传感器的基本结构示意图。在这三种类型中最常用的是变气隙型和螺线管型两种,现分别介绍如下。
自感式位移传感器具有结构相对比较简单、精度高、灵敏度较高和测量范围广等优点。它大范围的应用于石油、煤炭、钢铁、船舶、隧道、医疗设施、大坝、机械、物探仪器、地质、岩土、石油、矿山、管道、测斜导管、铁路、港口、水利、高层建筑等行业,用于测量各种物体的位移、角度、倾斜等参数。
然而,自感式位移传感器也存在一些缺点,例如频率响应低,动态特性较差,不适宜高频振动测量。此外,其消耗功率较大,尤其是单极式电感传感器,这是由于有较大的电磁吸力的缘故。
为了将电感量的变化转换为可测量的信号,需要用转换电路。转换电路能将电感变化转换成电压(或电流)的变化,从而方便后续电路做处理和显示。在自感式传感器中,调幅电路用得较多,调频、调相电路用得较少。
1. 非接触式测量:自感式位移传感器通常不需要与被测物体接触,可以在一定程度上完成非接触式的位移测量,避免了摩擦和磨损对测量精度的影响。
2.高精度:自感式位移传感器具有较高的测量精度,可以在一定程度上完成对位移变化的精准监测和测量,适用于对位移精度要求比较高的应用场景。
3. 高灵敏度:自感式位移传感器对位移变化具有较高的灵敏度,能够实时、准确地捕捉和反映被测物体的位置变化。
4. 高稳定性:自感式位移传感器通常具有较好的稳定性和可靠性,能够在长时间使用的过程中保持比较高的测量准确度和稳定性。
5. 快速响应:自感式位移传感器响应速度较快,能够迅速地对位移变化做出一定的反应,适用于对测量速度要求比较高的场景。
6. 抗干扰能力强:自感式位移传感器通常具备比较好的抗干扰的能力,能够在复杂的工作环境中稳定可靠地工作,减少外部干扰对测量结果的影响。
自感式位移传感器是一种常用的测量装置,根据不同的工作原理和结构及形式,可大致分为几种常见类型,包括:
1. 感应式位移传感器:利用感应线圈和磁芯的工作原理来实现位移测量,通过感应线圈中的感应电压变化来确定被测位移的大小。
2. 变压式位移传感器:通过改变磁路长度或磁通量的方式,使传感器的输出电压或信号发生明显的变化,以此来实现位移测量。
3. 阻变式位移传感器:经过测量电阻值的变化来确定被测位置的传感器,其原理是随着位置的改变,传感器内部的电阻值发生相应变化。
4. 容变式位移传感器:利用电容的变化来测量位置的传感器,通过电容量的变化反映被测位移的大小。
这些自感式位移传感器在不同的应用场景中具有各自的优势和特点,可根据具体的测量要求和环境条件选择正真适合的传感器类型。
的优越性。光电检测的新方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,
由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成,可根据具体测量要求设计成多种
形式。弹性敏感元件受到所测量的力而发生变形,并使附着其上的电阻应变计一起变形。电
损坏情形,再者亦有一些物件本身便不适合以非间接接触的办法来进行感测,例如质轻、脆弱、昂贵之物品,又或者是液体,此时便需以非接触型
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