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差动变压器式传感器的等效电路包括哪些元件与参数?

作者:机械网
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  差动变压器传感器的等效电路包括哪些元件和参数?线性位移传感器、绳式位移传感器、LVDT位移传感器、超声波传感器、磁致伸缩位移传感器、红外位移传感器、激光位移传感器,其中线位移传感器价格优势最大。1.自感传感器的电感与线圈匝数的平方成正比,与气隙有效横截面积S0成正比。与气隙长度L0成反比。 2.灵敏度和非线性气隙灵敏度:差动传感器的灵敏度:当满足Δl/l0<1时,上述结论成立。从提高灵敏度的角度来看,初始气隙10应尽可能小。因此,要测量的规模也变小了。同时,还将增加灵敏度的非线性。如果选择增大气隙等效截面积和增加线圈匝数的方法来提高灵敏度,则传感器的几何尺寸和重量都会增大。在传感器的设计中应适当考虑这些对立面。与截面自感传感器相比,气隙传感器具有更高的灵敏度。但其非线性严重,自由行程小,制作安装难度大。因此,近年来,这种类型的使用逐渐减少。对差动传感器和单极子传感器的灵敏度进行了比较。灵敏度提高了一倍,非线性大大降低。 3.从电路的角度看,等效电路自感传感器不是纯电感。它不仅有线圈的铜耗,而且还有铁芯的涡流和磁滞损耗,这可以用转换后的有源阻抗RQ来表示。此外,无功阻抗除包括电感外,还包括绕组间的分布电容。这部分电容由集中参数C表示,电感线圈的完整等效电路如图3-4所示。在公式中,Rm-磁路的总磁阻,Za-磁芯的磁阻抗,Z0-m气隙的磁阻抗。 4.转换电路1.调幅电路最重要的方式之一是通信桥。图(A)显示了与网桥通信的一般方式。桥臂Zi可用作电阻、电抗或阻抗元件。当无负载时,输出称为开路输出电压,表达式如下。其中U是电源电压。通信桥和等效电路的一般方式(A)电阻平衡臂桥(B)变压器桥2。调频电路的基本原理是传感器电感L的变化会引起输出电压频率f的变化。通常,传感器电感L和固定电容器C连接到振动电路,如图(A)所示。当L变化时,振动频率发生变化,可以根据f的大小来测量测量值。当L具有小变化ΔL时,频率变化Δf是图形调频电路。 3.调相电路中调相电路的基本原理是传感器电感L的变化会引起输出电压相位φ的变化。图(A)显示了一个相桥,其中一个臂上有一个传感器L,另一个臂上有一个固定的电阻R。电感线圈采用高品质因数设计。如果忽略损耗电阻,电感线圈和固定电阻上的电压降UL和UR是直线的,如图(B)所示。当电感L改变时,输出电压U0的幅度不改变,并且相角φ相应地改变。 φ和L的关系是,电桥预平衡时,总有一个输出值ΔU0,称为零残余电压,在公式ω--电源角频率图调相电路5中称为零残余电压。零残余电压是电桥预平衡时不能平衡的,总有一个输出值ΔU0,称为零残余电压,如图所示。图U0-6.自感传感器的特性及使用具有以下特点:(1)灵敏度较好,现在可测量0.1μm的线位移,输出信号较大,信噪比较好;(2)测量规模较小

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