一、什么叫差動電感式?
差動式電感傳感器與是基于電橋工作原理;差動變壓式電感傳感器工作原理是直接輸出信號。
1.相同點:自感式傳感器與差動變壓器式傳感器相同點:工作原理都是建立在電磁感應的基礎上,都可以分為變氣隙式、變面積式和螺旋式等。
2.不同點:結構上,自感式傳感器是將被測量的變化轉化為電感線圈的電感值變化。差動變壓器式電感式傳感器是把被測量的變化轉換為傳感器互感的變化,傳感器本身是互感系數可變的變壓器。
二、電感式傳感器的有效靈敏度?
變面積式電容傳感器的靈敏度 = 電容變化量 ÷ 極板位移變化量 1、當前電容C = 介電常數ε × [極板長a×(極板寬b-極板位移變化量)÷兩極板間距d] 其中,極板位移變化量是指在b方向上的變化 2、電容變化量 = 最大總電容量C0-當前電容C 根據1和2,可以推導出:靈敏度 = 電容變化量 ÷ 極板位移變化量 = -(ε × b ÷ d) 三個數都是常數,所以靈敏度為常數。
三、差動式電容傳感器提高靈敏度的原理?
差動電容式壓力傳感器在檢測壓力時,因壓力的作用使檢測電容的動片發生位置變化,當其中一個電容的容量變小時,另一個電容的容量就會變大,這就相當于有兩倍的變化量,其靈敏度當然就會提高。
同時,對于電容式壓力傳感器的檢測電容變化時,它的變化過程是非線性的,而采用差動電容時,對應的非線性變化互補就變成了線性變化。因此,差動電容式壓力傳感器不僅其靈敏度高,線性都也高。
四、電感傳感器靈敏度公式?
變面積式電容傳感器的靈敏度 = 電容變化量 ÷ 極板位移變化量
1、當前電容C = 介電常數ε × [極板長a×(極板寬b-極板位移變化量)÷兩極板間距d] 其中,極板位移變化量是指在b方向上的變化
2、電容變化量 = 最大總電容量C0-當前電容C 根據1和2,可以推導出:靈敏度 = 電容變化量 ÷ 極板位移變化量 = -(ε × b ÷ d) 三個數都是常數,所以靈敏度為常數。
五、電感式式傳感器介紹?
電感式傳感器是利用線圈自感或互感系數的變化來實現非電量電測的一種裝置。利用電感式傳感器,能對位移、壓力、振動、應變、流量等參數進行測量。它具有結構簡單、靈敏度高、輸出功率大、輸出阻抗小、抗干擾能力強及測量精度高等一系列優點,因此在機電控制系統中得到廣泛的應用。
它的主要缺點是響應較慢,不宜于快速動態測量,而且傳感器的分辨率與測量范圍有關,測量范圍大,分辨率低,反之則高。
六、以自感式傳感器為例說明差動式傳感器可以提高靈敏度的原理?
1、自感式傳感器的工作原理
電感值與以下幾個參數有關:與線圈匝數w平方成正比;與空氣隙有效截面積S0成正比;與空氣隙長度l0所反比。
2、靈敏度與非線性
氣隙型其靈敏度為:差動式傳感器其靈敏度:
以上結論在滿足Δl/l0<<1時成立。
從提高靈敏度的角度看,初始空氣隙l0距離人應盡量小。其結果是被測量的范圍也變小。同時,靈敏度的非線性也將增加。如采用增大空氣隙等效截面積和增加線圈匝數的方法來提高靈敏度,則必將增大傳感器的幾何尺寸和重量。這些矛盾在設計傳感器時應適當考慮。與截面型自感傳感器相比,氣隙型的靈敏度較高。但其非線性嚴重,自由行程小,制造裝配困難。因此近年來這種類型的使用逐漸減少。差動式傳感器其靈敏度與單極式比較。其靈敏度提高一倍,非線性大大減小。
3、等效電路
自感式傳感器從電路角度來看并非純電感,它既有線圈的銅耗,又有鐵芯的渦流及磁滯損耗,這可用折合的有功電阻抗Rq表示。此外,無功阻抗除電感之外還包括繞組間分布電容。這部分電容用集總參數C表示,一個電感線圈的完整等效電路可用圖3-4表示。
式中 Rm---磁路總磁阻;
Za---鐵芯部分的磁阻抗;
Z0--空氣隙的磁阻抗。
4、轉換電路
一、調幅電路
調幅電路的一種主要形式是交流電橋。圖(a)所示為交流電橋的一般形式。橋臂Zi可以是電阻、電抗或阻抗元件。當空載時,其輸出稱為開路輸出電壓,表達式如下。式中U為電源電壓。
圖 交流電橋的一般形式及等效電路
(a)電阻平衡臂電橋 (b)變壓器電橋
二、調頻電路
調頻電路的基本原理是傳感器電感L變化將引起輸出電壓頻率f的變化。一般是把傳感器電感L和一個固定電容C接入一個振蕩回路中,如圖(a)所示。當L變化時,振蕩頻率隨之變化,根據的f大小即可測出被測量值。當L有了微小變化ΔL后,頻率變化Δf為
圖 調頻電路
三、調相電路
調相電路的基本原理是傳感器電感L變化將引起輸出電壓相位φ的變化。圖(a)所示是一個相位電橋,一臂為傳感器L,另一臂為固定電阻R。設計時使電感線圈具有高品質因數。忽略其損耗電阻,則電感線圈與固定電阻上壓降UL與UR互相垂直,如圖(b)所示。當電感L變化時,輸出電壓U0的幅值不變,相位角φ隨之變化。
φ與L的關系為
式中ω--電源角頻率
圖 調相電路
5、零點殘余電壓
它表現在電橋預平衡時,無法實現平衡,最后總要存在著某個輸出值ΔU0,這稱為零點殘余電壓,如圖所示。
圖 U0-l特性
6、自感式傳感器的特點以及應用
自感式傳感器有如下幾個特點:
①靈敏度比較好,目前可測0.1μm的直線位移,輸出信號比較大、信噪比較好;
②測量范圍比較小,適用于測量較小位移;
③存在非線性;
④消耗功率較大,尤其是單極式電感傳感器,這是由于它有較大的電磁吸力的緣故;
⑤工藝要求不高,加工容易。
七、如何實現差動式電容式傳感器?
差動式電容測量原理 當測量端即活動端有位移時,一個電容值增大,另一個減小,通過電路讓這兩個變化值得絕對值相加輸出即為測量值,其作用是增大了變化的量,便于測量微小變化!
八、互感式傳感器為什么采用差動式?
采用差動式結構:
1、可以改善非線性、提高靈敏度,提高了測量的準確性。
2、要說為什么一般應該是提高抗干擾性的,畢竟電感式傳感器受外界干擾比較大 。
差動式流量傳感器結構
對于旋進流量計,在擴散段與直管段交界處的軸對稱點上,存在相位差為180°的兩振動點;而渦街流量計是在鈍體上前方的軸對稱點上存在相位差為180°的兩振動點,在這位置上,流體振動強度最強。因此,只要將兩傳感器或差動式傳感器安裝在此位置上,并將輸出電荷信號進行差動放大,即可得到單傳感器幅度兩倍的電壓信號。此時輸出頻率與流體振動頻率一致,這有利于提高流量計的下限靈敏度。但是,當無流體通過流量計時,若管道內部介質壓力存在波動或機械振動,差動式傳感器則采用一體化剛性連接。當流量信號與干擾信號并存時,該結構的流量傳感器也可將干擾信號剔除,并對流體振動信號進行檢測。
九、差動式電容傳感器優缺點?
差動式電容傳感器的優點是靈敏度高、線性度好,缺點是加工較困難,特別是難以保證對稱性,而且不能實現對被測氣體或液體的隔離,因此不宜于工作在有腐蝕性或雜質的流體中。
十、電感式傳感器原理?
電感式傳感器工作原理如下:
1、電感式傳感器由三大部分組成:振蕩器、開關電路以及放大輸出電路;
2、振蕩器產生一個交變磁場。當金屬目標接近這一磁場,并達到感應距離時,在金屬目標內產生渦流,從而導致金屬震蕩器衰減,以至停振;
3、振蕩器振蕩及停振的變化被后級放大電路處理并轉換成開關信號,觸發驅動控制器件,從而達到非接觸式之檢測目的。

發布于
2024-04-29