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什么是变磁阻式传感器?

发布时间:2013-05-23

变磁阻式传感器的简介

变磁阻式传感器
变磁阻式传感器


现在变磁阻式传感器的应用在我们的生活中是非常广泛的变磁阻式传感器的类型有很多,你对变磁阻式传感器的了解有多少呢,变磁阻式传感器都有哪些特点呢,今天我将会为大家简单的介绍一下什么是变磁阻式传感器的相关内容。希望大家好好阅览一下相关的内容,充实自己的知识宝库。

变磁阻式传感器(英文为variable reluctive transducer),又称自感式电感传感器,属于电感式传感器的一种,将位移、转速、加速度等非电物理量转换为磁阻变化的传感器。它是利用线圈自感量的变化来实现测量的,它由线圈、铁芯和衔铁三部分组成。铁芯和衔铁由导磁材料如硅钢片或坡莫合金制成,在铁芯和衔铁之间有气隙,传感器的运动部分与衔铁相连。当被测量变化时,使衔铁产生位移,引起磁路中磁阻变化,从而导致电感线圈的电感量变化,因此只要能测出这种电感量的变化,就能确定衔铁位移量的大小和方向。它包括电感式传感器、变压器式传感器和电涡流式传感器。

变磁阻式传感器的工作原理

变隙电感式压力传感器。它由膜盒、铁芯、衔铁及线圈等组成,衔铁与膜盒的上端连在一起。

当压力进人膜盒时,膜盒的顶端在压力P的作用下产生与压力P大小成正比的位移。于是衔铁也发生移动,从而使气隙发生变化,流过线圈的电流也发生相应的变化,电流表指示值就反映了被测压力的大小。

变磁阻式传感器
变磁阻式传感器

变隙式差动电感压力传感器。它主要由C形弹簧管、衔铁、铁芯和线圈等组成。

当被测压力进人C形弹簧管时,C形弹簧管产生变形,其自由端发生位移,带动与自由端连接成一体的衔铁运动,使线圈1和线圈2中的电感发生大小相等、符号相反的变化,即一个电感量增大,另一个电感量减小。电感的这种变化通过电桥电路转换成电压输出。由于输出电压与被测压力之间成比例关系,所以只要用检测仪表测证出输出电压,即叮得知被测压力的大小。

变磁阻式传感器的特点

1.结构简单:工作中没有活动电接触点,因而比电位器工作可靠,寿命长。

2.灵敏度高分辨率大:能测出0.01um甚至更小的机械位移变化,能感受小到0.1的微小角度变化,传感器的输出信号强,电压灵敏度一般每一毫米可达数百毫伏,因此有利于信号的传输与放大。

3.重复性好线信度优良:在一定位移范围内,输出特性的线性度好,并且比较稳定,高精度的变磁组式传感器,非线性误差仅0.1%。

4.缺点:存在交流零位信号,不易于高频动态测量。

变磁阻式传感器的相关用途

变磁阻式传感器可以用于测量位移和尺寸,也可以测量能够转换为位移量的其他参数力、张力、压力、压差、应变、转短、速度和加速度等。
  
变磁阻式转速传感器它属于变磁阻式传感器。变磁阻式传感器的三种基本类型,电感式传感器、变压器式传感器和电涡流式传感器都可制成转速传感器。电感式转速传感器应用较广,它利用磁通变化而产生感应电势,其电势大小取决于磁通变化的速率。这类传感器按结构不同又分为开磁路式和闭磁路式两种。开磁路式转速传感器结构比较简单,输出信号较小,不宜在振动剧烈的场合使用。闭磁路式转速传感器由装在转轴上的外齿轮、内齿轮、线圈和永久磁铁构成。内、外齿轮有相同的齿数。当转轴连接到被测轴上一起转动时,由于内、外齿轮的相对运动,产生磁阻变化,在线圈中产生交流感应电势。测出电势的大小便可测出相应转速值。

传感器的相关影响

1、对被测体的要求:为了防止电涡流产生的磁场影响仪器的正常输出安装时传感器头部四周必须留有一定范围的非导电介质空间,如果在某一部位要同时安装两个以上的传感器,就必须考虑是否会产生交叉干扰,两个探头之间一定要保持规定的距离,被测体表面积应为探头直径3倍以上,当无法满足3倍的要求时,可以适当减小,但这是以牺牲灵敏度为代价的,一般是探头直径等于被测体表面积时,灵敏度降低至70%,所以当灵敏度要求不高时可适当缩小测量表面积。

2、对工作的温度的要求:一般进口涡流传感器最高温度不大于180℃,而国产的只能达到120℃,并且这些数据来源于生产厂家,其中有很大的不可靠性,据相关的各种资料分析,实际上,工作温度超过70℃时,电涡流传感器的灵敏度会显著降低,甚至会造成传感器的损坏,在核电站工业,据悉英国真尚有集团电涡流传感器设计工程师成功研发出了能够耐受上千摄氏度的此类传感器。电涡流传感器的灵敏度受温度的影响,在轴振测量中安装使用电涡流传感器应尽量远离汽封,只有特制的耐高温传感器如高低温电涡流传感器才能用于安装汽封附近。

总结,从上述分析可知变磁阻式传感器含有变隙电感式压力传感器与变隙式差动电感压力传感器,并且它们的结构原理是不相同的。还有变磁阻式传感器的相关用途、特点及相关影响,本文也一一为大家讲解了,希望本文能对大家的工作有一定的指导作用。

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电感式传感器及电感式传感器的特点
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