第4章+电感式传感器2ppt课件

1、1 初级线圈初级线圈; 2.3次级线圈次级线圈; 4衔铁衔铁1243(a)气隙型气隙型123(b)螺管型螺管型4图图4-10 4-10 差动变压器线圈各种排列形式差动变压器线圈各种排列形式1 1 初级线圈；初级线圈；2 2 次级线圈；次级线圈；3 3 衔铁衔铁(a) (a) 二节式二节式 (b) (b) 三节式三节式 (c) (c) 四节式四节式 (d) (d) 五节式五节式31121 2112212123 三节式的零点电位较小，二节式比三节式灵三节式的零点电位较小，二节式比三节式灵敏度高、线性范围大，四节式和五节式改善了传敏度高、线性范围大，四节式和五节式改善了传感器线性度。感器线性度。差动

2、变压器的等效电路差动变压器的等效电路LPRS2LS1M1M2LS2RS1RPiU0U 差动变压器工作在理想情况下忽略涡流损差动变压器工作在理想情况下忽略涡流损耗、磁滞损耗和分布电容等影响时的等效电路：耗、磁滞损耗和分布电容等影响时的等效电路：当次级开路时，初级绕组的交流电流为：当次级开路时，初级绕组的交流电流为：PP.iP.LjRUI次级绕组的感应电动势为：次级绕组的感应电动势为：.P.IMjU11.P.IMjU22由于次级绕组反向串接，故差动变压器输出电压为由于次级绕组反向串接，故差动变压器输出电压为.012 4-19iPPUUjMMRj L 其有效值为其有效值为22210PPiLRUMMU

3、 铁芯处于中间位置时，铁芯处于中间位置时，M1 = M2 = MM1 = M2 = M，U0 = 0U0 = 0 铁芯上升时，铁芯上升时，M1= M +MM1= M +M，M2= M -MM2= M -M LRMUUPPi2202 铁芯下降时，铁芯下降时，M1 = M -MM1 = M -M，M2 = M +MM2 = M +M LRMUUPPi2202e21e22差动变压器输出差动变压器输出电势与衔铁电势与衔铁位移位移x x的关系。其的关系。其中中x x表示衔铁偏离表示衔铁偏离中心位置的距离。中心位置的距离。 0 x图图4-124-12差动变压器输出特性差动变压器输出特性1 1、激励电压幅值

4、与频率的影响、激励电压幅值与频率的影响激励电源电压幅值的波动，会使线圈激激励电源电压幅值的波动，会使线圈激励磁场的磁通发生变化，直接影响输出电势。励磁场的磁通发生变化，直接影响输出电势。而频率的波动，只要适当地选择频率，其影而频率的波动，只要适当地选择频率，其影响不大。响不大。4.2.2 4.2.2 差动变压器的输出特性差动变压器的输出特性2 2、温度变化的影响、温度变化的影响周围环境温度的变化，引起线圈及导磁周围环境温度的变化，引起线圈及导磁体磁导率的变化，从而使线圈磁场发生变化体磁导率的变化，从而使线圈磁场发生变化产生温度漂移。当线圈品质因数较低时，影产生温度漂移。当线圈品质因数较低时，影

5、响更为严重，因此，采用恒流源激励比恒压响更为严重，因此，采用恒流源激励比恒压源激励有利。适当提高线圈品质因数并采用源激励有利。适当提高线圈品质因数并采用差动电桥可以减少温度的影响。差动电桥可以减少温度的影响。 0 x1 1 基波正交分量基波正交分量(b)(b)波形分析波形分析13245UZtUiUZUt2 2 基波同相分量基波同相分量 3 3 二次谐波二次谐波4 4 三次谐波三次谐波 5 5 电磁干扰电磁干扰U0+x-x210相敏检波后的输出特性相敏检波后的输出特性CR(a)1U0U(b)CR1U0UCR(a)1U0UR2WR1C(c)1U0ULW(d)1U0UR2图4-15 全波差动整流电路

6、电压波形R1abhgcfde1U0UR2图4-15 全波差动整流电路电压波形R1abh gcfde1U0UhgdcghdcUUUUU0铁芯在零位以上铁芯在零位以上铁芯在零位铁芯在零位ttUdcUghtU0Udc图4-15 全波差动整流电路电压波形tttUghU0tUdctUghtU0全波差动整流电全波差动整流电路电压波形路电压波形u1u2+R-RD3D2D1D4RRT1T2-+0U 12Uu1u2+R-RD3D2D1D4RRT1T2-+0U 12ULRRui14L3RRui2u1u2-R+RLRD3D2D1D4RRT1T2+-0U 12Ui4i3L2RRui1L1RRui2i1RLi2u1u2+R-RD3D2D1D4RRT1T2-+0U 12UD2u1u2-R+RLRD3D1D4RRT1T2+-0U 12Ue1e2-+-+i4LRReui214L2RReui23i3u1u2+R-RD3D2D1D4RRT1T2-+01 U2UL121RReuiL112RReuii2i1e1-+e2-LRReui214L2RReui230U