什么是电感式传感器?利用电磁感应原理将被测非电量转换成线圈自感系数或互感系数的变化,再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出,这种装置称为电感式传感器。
电感式传感器的类型:
电感式传感器可分为自感式传感器、差动变压式传感器和电涡流传感器三种类型。
1、自感式传感器
自感式传感器由线圈、铁芯和衔铁三部分组成,铁芯与衔铁由硅钢片或坡莫合金等导磁材料制成。自感式传感器是把被测量变化转换成自感L的变化,通过一定的转换电路转换成电压或电流输出。传感器在使用时,其运动部分与动铁心(衔铁)相连,当动铁芯移动时,铁芯与衔铁间的气隙厚度 δ 发生改变,引起磁路磁阻变化,导致线圈电感值发生改变,只要测量电感量的变化,就能确定动铁芯的位移量的大小和方向。
2、差动式自感传感器
由于线圈中通有交流励磁电流,因而衔铁始终承受电磁吸力,会引起振动和附加误差,而且非线性误差较大。外界的干扰、电源电压频率的变化、温度的变化都会使输出产生误差。
在实际使用中,常采用两个相同的传感线圈共用一个衔铁,构成差动式自感传感器,两个线圈的电气参数和几何尺寸要求完全相同。这种结构除了可以改善线性、提高灵敏度外,对温度变化、电源频率变化等的影响也可以进行补偿,从而减少了外界影响造成的误差,可以减小测量误差。
差动气隙式电感传感器由两个相同的电感线圈1、2和磁路组成。测量时,衔铁通过测杆与被测位移量相连,当被测体上下移动时,导杆带动衔铁也以相同的位移上下移动,使两个磁回路中磁阻发生大小相等,方向相反的变化,导致一个线圈的电感量增加,另一个线圈的电感量减小,形成差动形式。
3、电涡流传感器
电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面的距离。电涡流传感器的原理是,通过电涡流效应的原理,准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面的相对位置,其特点是长期工作可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强、非接触测量、响应速度快、不受油水等介质的影响,常被用于对大型旋转机械的轴位移、轴振动、轴转速等参数进行长期实时监测,可以分析出设备的工作状况和故障原因,有效地对设备进行保护及预维修。