第六章电感式传感器《传感器应用技术》

16机械42号双号偶数概念题2、变压器的工作原理互感器电感传感器工作原理？怎么分类？它与自感器电感传感器有什么区别？变压器的工作原理：当一个交流电压U1接到初级绕组的线圈时，由于交流电的强度和极性是不停地正负交替变化，因此一次绕组的线圈所产生的磁力线数目也不停地改变。由于磁场强度的不断变化，促使缠绕在同一铁芯上的二次绕组产生感应出电压（或电流）。互感式电感传感器：是利用线圈的互感作用被检测非电量变化转换为感应电动势的变化。互感电感传感器是根据变压器的原理制作而成的。与自感式电感传感器的区别：互感式电感传感器通过感应电流的变化获得电感量的变化，自感式电感传感器的铁芯相对线圈是固定不动的通过活动衔铁移动获得电感量的变化变隙式差动变压器传感器：初始状态时衔铁处于中间位置，即两边气隙相同，两次级线圈做的一样，磁路对称，所以两个次级线圈产生的感应电动势相同，当衔铁偏离中间位置时两边的气隙不相等，这样两次级线圈的互感发生变化，从而产生感应电动势也不相同，差动变压器有电压输出，此电压的大小与极板反映被测物体的位移的大小与方向。螺管式差动变压器传感器：当衔铁向二次绕组N21一边，这时互感M1大M2小因而二次绕组N21内感应电动势大于二次绕组N22内感应电动势，这时差动输出电动势不为零。在传感器的量程内衔铁移动越大，差动输出电动势就越大。通过差动变压器输出电动势的大小和相位可以知道衔铁的位移量的大小和方向。4、查找纱线张力检测的图片，并解析工作原理。如右图的纱线张力检测仪有三根导柱，外侧两根均为固定导柱，起引导纱线的作用，中间的检测导柱连接变隙式电感传感器的衔铁。当纱线按图所示被设置好以后，会产生一个向下的压力压在中间的检测导柱上检测导柱带动变隙式电感传感器的衔铁产生位移，不同的压力对应不同的位移量，不同的位移量引起不同的电感变化，经过转换就可以得出纱线张力的数值了。6、电涡流式传感器在位移测量方面的工作原理？有什么作用？电涡流式传感器：是一种输出为模拟量的电子器件。接通电源后，在电涡流探头的有效面（感应工作面）将产生一个交变磁场。当金属物体接近此感应面时，金属表面将吸取电涡流探头中的高频震荡能量使振荡器的输出幅度线性地衰减，根据衰减量的变化，就可以计算出与被检测物的距离，振幅等参数。这种位移传感器属于非接触测量，工作时不受灰尘等非金属因素的影响，寿命较长，可以在各种恶劣条件下使用。8、电涡流式传感器在位度测厚度量方面的工作原理？有什么应用？工作原理：高频交流信号在测头线圈中产生电磁场，测头靠近导体时就在其中形成我涡流。测头离导电基体愈近则涡流愈大。这个反馈作用量表征了测头与导电基体之间的距离的大小。也就是导电基体上非导电覆层厚度的大小。涡流法适用于非磁性金属基体上的非导电覆盖层。比如铜，鋁，锌上的油漆，橡胶，塑料等。10、请看图1，解析该传感器的工作原理。是什么形式的传感器？调零螺钉的作用？该传感器用于测量液体或气体的压力。当被测物压力进入C形弹簧管时，弹簧管变形，这是自由端发生位移，带动与自由端连接成一体的衔铁运动，使线圈1线圈2中的电感发生大小相等，符号相反的变化。这种变化是通过电桥转换成电压输出。输出电压与被测压力之间成比例关系，所以只要知道电压，就可以知道被测压力的大小。12、图3与图4是检测力与压力的电感式传感器，请解析其工作原理。并解析它们测量对象有何不同。图3中的传感器在无压力作用时，膜合在初始状态，与膜合连接的衔铁位于差动变压器的中心部位，当压力输入之后，膜合自由端产生位移并带动衔铁移动，差动传感器产生正比压力的输出电压。图4中传感器当压力用于传感器时，弹性元件产生变形，从而导致衔铁相对压力。线圈电感量的变化通过测量电路转换为电压，大小反应压力的大小。图3用于测量液体，气体的压力。图4用于测量物体懂得受力，重量。设计3个方案，用于控制水箱，使水位保持在一个固定的水平？要求采用电感式传感器。方案一：利用金属浮球跟随水位上下移动，当接近下限位的电感式传感器时触发水泵给水，接近上限位时关闭水泵。方案二：把金属块与水泵位置换下，实现同样的目的，节省传感器，可以节省成本。方案三：用浮球引线，带动传感器上下滑动，达到控制水位的目的，把传感器放在水箱外面，可以减少对元件的腐蚀。4、空调厂家的空调主机装配完成后由机械手自动装箱，封箱，设计一个检测机构，自动检测有无产品，自动剔除空箱。因为封箱后不能目测纸箱内是否有空调主机，根据空调主机是金属结构的特点可以用电感式传感器对金属材料的敏感性检测纸箱内是否有空调主机。把纸箱均匀等距地排列在传送带上。用电感式传感器检测纸箱里面是否有空调主机，如果没有，就用气缸把空箱推下传送带右图为不需传感器的方案：上图中，由于有空调主机跟没有空调的纸箱的重量不同，调整好弹性刮板的弹性系数，就可以把空箱剔除;同理：下图用离心风机的风力也可以