传感器原理及应用 变磁阻式电感传感器PPT教案.pptx

《传感器原理及应用——变磁阻式电感传感器》 电感式传感器是现代测量技术中的重要工具，尤其在精密测量领域中具有显著优势。其主要优点包括结构简单、可靠，分辨率高，能够达到微米级甚至纳米级的位移测量，以及输出信号强度大，电压灵敏度高。此外，电感式传感器的重复性和线性度也相当出色，适用于远距离传输、记录、显示和控制。然而，它们的缺点在于不适合高频动态测量。 本课件主要围绕变磁阻式电感传感器展开，分为四个部分进行深入探讨： 第一部分介绍了变磁阻式传感器的工作原理。这类传感器由线圈、铁芯和衔铁构成，通过改变磁阻（即气隙厚度或面积）来调整线圈的电感量。当被测量发生变化时，衔铁的位移会改变磁路的磁阻，从而影响电感值。通过测量电感量的变化，可以得知衔铁位移的大小和方向。 第二部分阐述了变磁阻式传感器的基本类型，主要分为两种：变气隙厚度式和变气隙面积式。变气隙厚度式传感器是通过改变线圈与铁芯之间的气隙厚度来调整电感；而变气隙面积式传感器则是通过改变线圈的截面面积来实现。 第三部分详细讨论了变截面式自感传感器的输出特性。输出电感量与截面面积变化呈线性关系，其灵敏度与初始截面面积成反比，这意味着可以通过测量电感变化来确定位移的大小和方向。 第四部分则聚焦于变间隙式自感传感器的输出特性。此处通过数学公式展示了电感量与气隙变化的关联，同样可以得出位移的大小和方向。在实际应用中，通常会忽略高次项进行线性化处理，以便简化测量和分析。 此外，课件还涵盖了差动式自感传感器、自感式传感器的等效电路和测量电路等内容，这些是理解和设计电感传感器系统的基础。差动式传感器能够提高信噪比，减少非线性误差，而等效电路和测量电路则有助于理解传感器信号的处理过程。 总结起来，变磁阻式电感传感器以其独特的结构和性能特点，广泛应用于各种需要精密位移测量的场合，如自动化设备、机械工程、航空航天等领域。通过对传感器原理的深入理解，可以更好地设计和应用这类传感器，提升测量精度和系统的可靠性。