第三章 电感式传感器 本章学习自感式传感器和差 动变压器的结构、工作原理、测 量电路以及它们的应用。 202415/16
2024/5/16 1 本章学习自感式传感器和差 动变压器的结构、工作原理、测 量电路以及它们的应用。 第三章 电感式传感器
第一节 自感式传感器 自感系数常用L来表示，简称自感或电感。 线圈面积越大、线圈越长、单位长度匝数越密 、 装有铁芯，它的自感就越大。 自感传感器的数值多为mH数量级。 2024/5/16 2
2024/5/16 2 第一节 自感式传感器 自感系数常用L来表示，简称自感或电感。 线圈面积越大、线圈越长、单位长度匝数越密 、装有铁芯，它的自感就越大。 自感传感器的数值多为mH数量级
电感传感器的基本工作原理 先看一个实验： 将一只380V交流接触器线圈与交流 毫安表串联后，接到机床用控制变压器 的36V交流电压源上，如图4-1所示。这 时毫安表的示值约为几十毫安。用手慢 慢将接触器的活动铁心（称为衔铁）往 下按，我们会发现毫安表的读数逐渐减 小。当衔铁与固定铁心之间的气隙等于 零时，毫安表的读数只剩下十几毫安。 2024/5/16 3
2024/5/16 3 先看一个实验： 将一只380V交流接触器线圈与交流 毫安表串联后，接到机床用控制变压器 的36V交流电压源上，如图4-1所示。这 时毫安表的示值约为几十毫安。用手慢 慢将接触器的活动铁心（称为衔铁）往 下按，我们会发现毫安表的读数逐渐减 小。当衔铁与固定铁心之间的气隙等于 零时，毫安表的读数只剩下十几毫安。 一、电感传感器的基本工作原理
电感传感器的基本工作原理演示 准备工作 m 2024/5/16
2024/5/16 4 电感传感器的基本工作原理演示 F 220V 准备工作
电感传感器的基本工作原理演示 机械工业出版杜 http://www.cmpbook.com 理解电感传感 100 器的结构 220V 36V 50Hz 气隙变小，电感变大，电流变小 2024/15/16 5
2024/5/16 5 电感传感器的基本工作原理演示 气隙变小，电感变大，电流变小 F 理解电感传感 器的结构
变隙式电感传感器的基本工作原理 当铁心的气隙较大时，磁路的磁阻R也 较大，线圈的电感量L和感抗X,较小，所以 电流I较大。当铁心闭合时，磁阻变小、电 感变大，电流减小。 (3-1) ZX,2πL L N24 2024/5/16 2δ 6
2024/5/16 6 变隙式电感传感器的基本工作原理 当铁心的气隙较大时，磁路的磁阻Rm也 较大，线圈的电感量L和感抗XL 较小，所以 电流I 较大。当铁心闭合时，磁阻变小、电 感变大，电流减小。 (3 1) 2 L U U U I Z X fL = = − 2 0 2 N A L
自感式电感传感器常见的形式 田 A放大 777777 b) c) 变隙式 变截面式 螺线管式 2024/15/16
2024/5/16 7 自感式电感传感器常见的形式 变隙式 变截面式 螺线管式
请思考： 1、变隙式和螺线管式除测量直线位移外， 请问能否测量角位移？ 2、变截面式除测量角位移外，请问能否 测量位移？ 2024/5/16 8
2024/5/16 8 请思考： 1、变隙式和螺线管式除测量直线位移外， 请问能否测量角位移？ 2、变截面式除测量角位移外，请问能否 测量位移？
电感传感器的输出特性 Lmax Lmax Lmin Lmin Amax a b) a)变隙式电感传感器的&L特性曲线 b)变面积式电感传感器的A-L特性曲线 1一实际输出特性2一理想输出特性
电感传感器的输出特性 a）变隙式电感传感器的-L特性曲线 b）变面积式电感传感器的A-L特性曲线 1－实际输出特性 2－理想输出特性
螺线管式电感传感器的线性区 对于长螺线管(1>r),当衔铁工作在螺线管接近中 部位置时，可以认为绕组内磁场强度是均匀的，此时绕 组的电感量L与衔铁位移深度成正比。螺线管越长，线 性区就越大。 螺线管式电感传感器的线性区约为螺线管长度的110
螺线管式电感传感器的线性区 对于长螺线管（l >>r），当衔铁工作在螺线管接近中 部位置时，可以认为绕组内磁场强度是均匀的，此时绕 组的电感量L与衔铁位移深度成正比。螺线管越长，线 性区就越大。 螺线管式电感传感器的线性区约为螺线管长度的1/10