差动电感传感器的结构
仪器网 · 2012-07-14 23:35 · 12869 次点击
差动电感传感器的结构如图15-4所示。
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差动式电感传感器是由两个结构尺寸完全一样的线圈和一根可上下自由活动的高导磁衔铁及测量杆组成。其中线圈的电气参数如电感量、匝数、绕制方式、分布电容、直流电阻等必须一致。
当线圈通电后衔铁偏离中心位置时,气隙厚度g1、g2变化,导致两个线圈的电感址一个增加,一个减少,形成差动形式。
图15-5绘出了差动式电感传感器的L-g特性曲线。从图中可看出差动式传感器线性区较自感式传感器要宽,且输出特性较陡,灵敏度约为非差动式传感器的两倍。另外,由于两个线圈所形成的磁场互为作用,可抵消工业干扰,所以测量范围和准确度都较非差动式传感器为佳。
二、差动式电感传感器测量电路
如图15-6所示,电感传感器的测量电路一般采用电桥测量法。
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激励变压器次边线圈的中心抽头作为输出电路的一端.差动传感器线圈的中心抽头作为输出电路的另一端,分成的四个线圈组成电桥的两组桥臂。当高导磁衔铁处于中间位咒时,由于两线圈结构和几何尺寸完全一样,气隙厚度g1=g2,所以线圈的阻杭Z1=Z2;电感量L1=L2,此时桥路平衡,交流输出电压U0=00
若衔铁下移,线圈2感抗增加,线圈1感抗减小。zxL2的分压绝对值增加,其相位与激硒源同相。
若衔铁上移与上述相反,其输出电压的相位与激励源反相。如在转换电路的输出端连接普通单摆指示仪表时,仅能描述输出电压的变化量,而不能反映输出电压的相位和测量杆的位移方向。
为了解决这一问题,在实际测址电路中常采用相敏检波法,即将交流输出信号通过检波电路变成直流信号。由于直流信号具有大小和方向,当采用双摆仪表时,衔铁下移使ZXL2的分压增加,仪表指针正向偏转,衔铁上移时则反向偏转。
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