电感传感器工作的原则电感因被测量(即被测量)的任何明显变化而引起的变化。例如,线性可变,是一种感应式换能器,用电压两个次级电压的差值。二次电压只不过是由于感应而产生的结果通量二次线圈随铁棒位移的变化。无论如何,LVDT是在这里简要地讨论解释感应式换能器原理。LVDT将在另一篇文章中更详细地解释。现在让我们集中于电感换能器的基本介绍。
现在,首先我们的动机是找出如何使感应换能器工作。这可以通过改变被测磁通来实现,而这种变化的磁通明显地改变了电感,而电感的变化可以根据被测量进行校准。因此,电感式换能器使用下列工作原理之一。
让我们逐一讨论每一项原则。
感应式换能器的自感变化
我们很清楚地知道线圈的自感是由
在那里,
N =匝数。
R =不情愿的磁路。
我们也知道磁阻R由
式中,μ=线圈内及周围介质的有效渗透率。
在那里,
G = A/l,称为几何形状因子。
A =线圈的横截面面积。
l =线圈的长度。
我们可以改变自感系数
- 匝数变化量N,
- 改变几何构型G,
- 改变磁导率
为了便于理解,我们可以说,如果用感应换能器测量位移,它应该改变上述参数中的任何一个,从而引起位移的变化自我电感。
感应式换能器的互感变化
在这里传感器采用多线圈,工作原理为互感变化。为了便于理解,我们在这里用了两个线圈。两个线圈都有自感。我们用L表示它们的自感1和L2。
互感在这两个线圈之间是由
因此,可以通过改变自感或改变耦合系数k来改变互感。改变自感的方法我们已经讨论过。现在耦合系数取决于两个线圈之间的距离和方向。因此,对于位移的测量,我们可以固定一个线圈,使另一个线圈随要测量的源移动。随距离的变化,耦合系数发生变化,从而引起互感的变化。这种互感的变化可以用位移来校准和测量。
电感式传感器涡流的生产
我们知道,当把一个导电板放在一个携带交流电的线圈附近时,在这个导电板内就会感应出一种循环电流,称为“涡流”。这一原则适用于这种类型的电感传感器。实际上发生了什么?当一个线圈被放置在携带交流电的线圈附近时,在它里面感应出一种循环电流,这种电流反过来产生它自己的磁通,试图减少携带交流电的线圈的磁通当前的因此电感线圈的变化。越靠近极板线圈,涡流就越高,电感的减小就越大,反之亦然。因此,线圈的电感随线圈与极板之间距离的变化而变化。因此,板的运动可以根据电感变化来校准,以测量位移等量。
电感式换能器的实际应用
电感式换能器在邻近应用传感器可用于位置测量、动态运动测量、触控板等。特别是电感传感器用于检测金属的类型,寻找丢失的零件或计算物体的数量。