物聯網傳感技術——電感式傳感器

電感式傳感器

電感式傳感器是利用 磁路磁阻變化 引起線圈 自感或互感改變 來實現非電量的測量的，又稱變磁阻式傳感器。

• 特點：
  1）結構簡單，無活動電接觸點
  2）靈敏度高，分辨力大，能測出0.01微米甚至更小的機械位移變化，能感受小至0.1’'的微小角度變化，傳感器的輸出信號強，電壓靈敏度一般每一毫米可達數百毫伏。
  3）重複性好，線性度優良。

• 缺點：
  存在交流零位信號、不宜高頻動態測量。

電感式傳感器

1.1 簡單電感傳感器

• 工作原理
  
  
  

• 輸出特性

電感傳感器的輸出特性是指電感量輸出與銜鐵位移量輸入之間的關係。



1.2 差動電感傳感器

• 結構特點
  完全對稱的簡單傳感器合用一個活動銜鐵便構成了差動式電感傳感器。
  兩個導磁體的幾何尺寸完全相同，材料相同；兩隻線圈的電氣參數（線圈銅電阻、線圈匝數）也完全一致。

• 工作原理

1.3 螺管式電感傳感器

• 工作原理
  
  
  1.4 主要誤差分析
  
  
  
  1.5 應用

差動變壓器式傳感器

2.1 工作原理




2.2 螺管型差動變壓器





2.3 應用

電渦流傳感器

作業

同：
1）都是由鐵芯、銜鐵和組合線圈三部分組成，並要求結構對稱。
2）都是利用磁路磁阻變化引起電感變化來實現非電量的測量的。
3）都採用差動的結構進行測量。

異：
1）結構上，差動電感式傳感器在鐵芯上下各有一個形狀相同參數完全一樣的線圈，可看作由兩個簡單電感傳感器合用一個銜鐵組成；差動變壓器式有初級線圈和次級線圈之分。
2）差動電感式傳感器是利用磁路磁阻的變化引起線圈的自感 L 發生變化實現非電量的測量的；差動變壓器式傳感器是利用磁路磁阻的變化引起初級和次級線圈之間的互感 M 發生變化實現非電量的測量的。

當線圈中通以高頻正弦交變電流時，線圈的周圍空間就產生交變磁場 H1 ，此交變磁場通過臨近金屬導體，在導體上就產生電渦流。而此電渦流也產生交變磁場 H2， H2 的方向與 H1 的方向相反，由於 H2 的反作用，使通電線圈中電流大小和相位都發生變化，也即線圈的有效阻抗變化，因此可用線圈阻抗的變化來反映金屬導體（被測體）的電渦流效應。