铁道机车专业教学湖南铁道胡扬38课件

胡杨铁道机车专业教学资源库湖南铁道职业技术学院主讲：胡扬《机车车辆检测技术》课程湖南铁道职业技术学院胡扬电感式传感器介绍与选型目录CONTENTS01电感式传感器介绍02电感式传感器选型介绍知识点导入1.什么是电感式传感器？2.电感式传感器具有哪些特点？电感式传感器——利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量、振动等转换成线圈自感量或互感量的变化，再由测量电路转换成电压或电流的变化量输出，这种装置称为电感式传感器。1、定义介绍自感式－把被测位移量转换为线圈的自感变化电感式传感器电涡流式－把被测位移量转换为线圈的阻抗变化互感式－把被测位移量转换为线圈间的互感变化介绍优点:1.工作可靠，寿命长。2.灵敏度高，分辨率高（位移变化0.01um，角度变化0.1〃）3.测量精度高，线性好4.性能稳定，重复性好。缺点：灵敏度、线性度和测量范围相互制约，存在交流零位信号，传感器自身频率响应低，不适用于高频动态测量。主要应用位移测量及可转换为位移变化的机械量测量2、优缺点介绍为了扩大电感式传感器的示值范围和减小非线性误差，可以采用差动结构。将两个线圈接在电桥的相邻臂，构成差动电桥，不仅可使灵敏度提高一倍，而且非线性误差大为减小。但对于互感式电感传感器，实际使用时常常存在零点残余电压。

3、设计改善措施介绍由于在一定范围内，电感的变化量与位移成正比，所以输出电压的变化与位移的变化成正比。实际上，当衔铁位于中心位置时，差动变压器的输出电压并不等于零，通常把差动变压器在零位移时的输出电压称为零点残余电压。零点残余电压1.产生原因传感器的两次级绕组的电气参数与几何尺寸不对称磁性材料的非线性介绍2.危害零点残余电压过大，会使灵敏度下降，非线性误差增大，不同档位的放大倍数有显著差别，甚至造成放大器末级趋于饱和，致使仪器电路不能正常工作，甚至不再反映被测量的变化。在仪器的放大倍数较大时，这一点尤应注意。介绍电感式传感器能实现信息的远距离传输、记录、显示和位置控制，在工业自动控制系统中被广泛采用。主要应用在位移测量及可转换为位移变化的机械量测量。4、应用场合介绍电感式传感器的分类电感式传感器可分为自感式传感器、差动变压式传感器和电涡流传感器三种类型。选型电感式传感器的特点：（1）结构简单：没有活动的电触点，寿命长。（2）灵敏度高：输出信号强，电压灵敏度每毫米能达到上百毫伏。（3）分辨率大：能感受微小的机械位移与微小的角度变化。（4）重复性与线性度好：在一定位移范围内，输出特性的线性度好，输出稳定。（5）电感式传感器的缺点是存在交流零位信号，不适宜进行高频动态测量。选型电感式传感器的选型主要考虑灵敏度、响应特性、线性范围、稳定性、精确度、测量方式等六个方面的问题。1、灵敏度

一般说来，传感器灵敏度越高越好，但在确定灵敏度时，要考虑以下几个问题。

a)灵敏度过高引起的干扰问题。

b)量程范围。

c)交叉灵敏度问题。2、准确度

传感器的准确度是表示传感器的输出与被测量的对应程度。准确度应与测量目的和要求相适应，并非愈大愈好。选型3、响应特性

传感器的响应特性是指在所测频率范围内，保持不失真的测量条件。实际上传感器的响应总不可避免地有一定延迟，但总希望延迟的时间越短越好。4、线性范围

任何传感器都有一定线性工作范围。在线性范围内输出与输入成比例关系，线性范围愈宽，则表明传感器的工作量程愈大。传感器工作在线性区域内，是保证测量精度的基本条件。选型5、可靠性

可靠性是指在规定的工作条件下和使用时间内，传感器保持原有技术的能力。影响传感器可靠性的因素是时间与环境。6、测量方式