簡

介

電感式傳感器

Perseverance Prevails

電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)定律，通過線圈的自感和互感的變化來實(shí)現(xiàn)非電量測量的一種裝置。其特點(diǎn)便是使用電感的物理特性，不直接接觸被測物，便可測量位移、震動、壓力、流量等信號。

分

類

Perseverance Prevails

電感式傳感器按按工作原理分為自感式、互感式和電渦流式三種。

自感式傳感器

自感式電感傳感器是一種改變自感系數(shù)的傳感器。它由線圈、鐵芯及銜鐵組成。在鐵芯和銜鐵之間有氣隙和氣隙導(dǎo)磁截面積，這兩個容易改變的參數(shù)。

自感式傳感器的磁路總磁阻可以表示為：

通過分別改變氣隙或氣隙導(dǎo)磁面積可以構(gòu)成變氣隙式自感傳感器和變面積式自感傳感器，其結(jié)構(gòu)圖如圖1、2所示。

利用兩個反向的基本自感傳感器，可以構(gòu)成差動式自感傳感器，如圖3所示，其改善了基本自感傳感器的電磁效應(yīng)，配合電橋使得靈敏度增加一倍，非線性也得到了補(bǔ)償。

圖 3 差動式自感傳感器

互感式傳感器

互感式傳感器由線圈、鐵芯和活動銜鐵三個部分組成，如圖4所示。線圈包括一個初級線圈和兩個反接的次級線圈。當(dāng)初級線圈輸入交流激勵電壓時，次級線圈將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢e1和e2。由于兩個次級線圈極性反接，傳感器的輸出電壓為兩者之差，即ey=e1-e2。

圖 4 互感式傳感器

電渦流式傳感器

電渦流傳感器：根據(jù)電渦流效應(yīng)制成的傳感器稱為電渦流式傳感器。按照電渦流在導(dǎo)體內(nèi)的貫穿情況，此傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類，但從基本工作原理上來說仍是相似的。

圖 5 電渦流式傳感器

電渦流式傳感器最大的特點(diǎn)是能對位移、厚度、表面溫度、速度、應(yīng)力、材料損傷等進(jìn)行非接觸式連續(xù)測量，另外還具有體積小、靈敏度高、頻率響應(yīng)寬等特點(diǎn)，應(yīng)用極其廣泛。

應(yīng)

用

Perseverance Prevails

電感式傳感器作為一種位置反饋元件，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于幾乎所有自動化控制的工業(yè)領(lǐng)域之中，對檢測和自動控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)行具有關(guān)鍵性的作用。

1

機(jī)械加工

電感式傳感器可以用于測量位移、尺寸、壓力等物理量。

1）用電感式位移傳感器可以提高軸承制造的精度；

2）用電感測微儀測量來微小精密尺寸的變化；

3）實(shí)現(xiàn)液壓閥開口位置的精準(zhǔn)測量；

4）用于設(shè)計智能紡織品的柔性傳感器；

5）用電感傳感器原理的孔徑錐度誤差測量儀；

6）用電感傳感器檢測潤滑油中磨粒；

7）用電感傳感器監(jiān)測吊具導(dǎo)向輪等等。

利用電感式傳感器可以實(shí)現(xiàn)工件的高精度加工，可以實(shí)現(xiàn)工件加工流程的自動化操作，還能對工件進(jìn)行探傷。

2

機(jī)器人

電感傳感器還可用來做磁敏速率開關(guān)、齒輪齡條測速，鏈輪齒速率檢測等。

如機(jī)器人機(jī)械臂的運(yùn)動軌跡需要嚴(yán)格控制，使用電感式傳感器可以對機(jī)械臂的位置進(jìn)行限位，對機(jī)械臂中的齒輪轉(zhuǎn)動速度和位置進(jìn)行監(jiān)控，保證機(jī)械臂的穩(wěn)定運(yùn)行。鏈輪齒速率檢測，鏈輸送帶的速率和距離檢測，齒輪齡計數(shù)轉(zhuǎn)速表及汽車防護(hù)系統(tǒng)的控制等。

此外，該類傳感器還可用在給料管系統(tǒng)中小物體檢測、物體噴出控制、斷線監(jiān)測、小零件區(qū)分、厚度檢測和位置控制等。

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智能機(jī)械

電感傳感器還可用來鏈輸送帶的速率和距離檢測，齒輪齡計數(shù)轉(zhuǎn)速表及汽車防護(hù)系統(tǒng)的控制等。

比如貨車卸貨時，對箱斗的位置要進(jìn)行一個限制，箱斗的升舉范圍只能控制在一定限度，使用接近式傳感器可以檢測箱斗的升舉高度從而控制液壓系統(tǒng)進(jìn)行限位。

4

其他應(yīng)用

電感式傳感器還可以應(yīng)用于磨加工主動測量、測量長度位移量和制作電子測微儀等。