传感器和检测技术3.ppt

2002/12总结 第3章 电感式传感器 3.1 自感式传感器 3.2 变压器式传感器 3.3 涡流式传感器 本章要点 3.1 自感式传感器 3.1.1 自感式传感器的工作原理 3.1.1 自感式传感器的工作原理 3.1.1 自感式传感器的工作原理 3.1.2 自感计算及特性分析 3.1.2 自感计算及特性分析 （1）原理推导 设 3.1.2 自感计算及特性分析 3.1.2 自感计算及特性分析 3.1.2 自感计算及特性分析 设：一个管线有N匝线圈 是铁芯的截面， 是螺线管的截面 是铁芯的1/2长度 L1是空心线圈自感， L2是铁芯磁化使线圈产生附加自感 3.1.2 自感计算及特性分析 （1）当磁场均匀时，线性范围大； （2）空气间隙大，磁阻力大，灵敏度低。 3.1.3 等效电路 3.1.4 转换电路 1、转换电路 转换电路的作用 把传感器采集的信号转换成所需的电压、电流或其它电信号 常用的电路： 调幅：把L信号变成电压/电流的幅值信号---常用的方法之一 调相：把L信号变成电压/电流的相位信号 调频：把L信号变成电压/电流的频率信号 3.1.4 转换电路 开路输出电压为 3.1.4 转换电路 空载时，电压输出特性： 3.1.4 转换电路 3.1.4 转换电路 特点：线性好，元件少，工作稳定。 设： 3.1.4 转换电路 1.3调相电路 电路特点: 一臂为传感器,另一臂为固定电阻R。 工作条件:电感线圈与固定电阻上压降 UL与UR互相垂直。L变化时 输出电压U。的幅值不变而 相位角随之变化。 相位角与L的关系: 3.1.5 零点残余电压 3.1.5 零点残余电压 3.1.6 自感式传感器的特点以及应用 3.1.6 自感式传感器的特点以及应用 举例 3.2　变压器式传感器 3.2.1 工作原理 3.2.1 工作原理 3.2.2 特性分析 3.2.2 特性分析 3.2.2 特性分析 3.2.2 特性分析 3.2.3 差动变压器式传感器的测量电路 3.2.3 差动变压器式传感器的测量电路 3.2.3 差动变压器式传感器的测量电路 3.2.3 差动变压器式传感器的测量电路 3.2.3 差动变压器式传感器的测量电路 3.2.3 差动变压器式传感器的测量电路 3.2.3 差动变压器式传感器的测量电路 3.2.3 差动变压器式传感器的测量电路 3.2.3 差动变压器式传感器的测量电路 3.2.3 差动变压器式传感器的测量电路 3.2.3 差动变压器式传感器的测量电路 特点：消除零点残余电压，电路简单，稳定性好。分为半波电压输出，半波电流输出，全波电压输出和全波电流输出等四种。 3.2.3 差动变压器式传感器的测量电路 四种差动整流电路： 　　半波电压输出　　　　　　半波电流输出 　　全波电压输出　　　　　　全波电流输出 3.2.4 零点残余电压的补偿 加串联电阻　　　　　　　　　　 加并联电阻 加并联电容 加反馈绕组 加反馈电容　 3.2.5 变压器式传感器的应用举例 3.2.5 变压器式传感器的应用举例 3.3 涡流式传感器 3.3.1 工作原理 3.3.1 工作原理 3.3.2 涡流分布 3.3.2 涡流分布 3.3.3 转换电路 3.3.3 转换电路 3.3.3 转换电路 3.3.3 转换电路 3.3.4 低频透射式涡流厚度传感器 3.3.5 涡流式传感器的应用 特点：结构简单，灵敏度高，适应性强，测量范围宽。 由 知： 1、测位移，厚度，振动，转速，接近开关（x变） ； 2、测温度，材质（ρ变）； 3、应力，硬度（μ变）； 4、金属探伤（x，ρ，μ综合） 3.3.5 涡流式传感器的应用 举例：零件计数、尺寸检查、表面粗糙度、介质温度和金属表面温度测量。 第3章 本章要点 第3章 本章要点 第3章 本章要点 下页 上页 返回 相移－改变相位, 90 o或180 o 三、相敏检波电路 特点：灵敏度高，能判断方向。 原理：把AC信号变成DC信号。 下页 下页 下页 上页 返回 分析: (1)当 在正半波时 则D3、D4 导通。 下页 下页 E a U1-2 U01 U02 F c RG IG d b 下页 上页 返回 分析: 在正半波时 IFE=(U01-U1-2)/RG, IEF=(U02+U1-2)/RG IFE, 电流走向： E→F→b → c → a→ E。