電感式傳感器是利用線圈自感或互感的改變來實(shí)現(xiàn)測(cè)量的種裝置。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無活動(dòng)電觸點(diǎn),工作壽命長。而且靈敏度和分辨力高,輸出信號(hào)強(qiáng)。線性度和重復(fù)性都比較好,能實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳輸、記錄、顯示和控制??梢詼y(cè)量位移、振動(dòng)、壓力流量、比重等參數(shù)。電感式傳感器的核心部分是可變的自感或互感,在將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成線圈自感或互感的變化時(shí),一般要利用磁場(chǎng)作為媒介或利用鐵磁體的某些現(xiàn)象。這類傳感器的主要特征是具有電感繞組。
一、電感式傳感器的基本原理
1、電感式傳感器的定義:
利用電磁感應(yīng)原理將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換成線圈自感系數(shù)或互感系數(shù)的變化,再由測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出,這種裝置稱為電感式傳感器。
2、電感式傳感器的組成:
由振蕩器、開關(guān)電路及放大輸出電路三大部分組成。
3、電感式傳感器的分類:
電感式傳感器可分為自感式傳感器、差動(dòng)變壓式傳感器和電渦流傳感器三種類型。
自感式傳感器:自感式傳感器是利用自感量隨氣隙變化而改變的原理制成的,用來測(cè)量位移。自感式傳感器主要有閉磁路變隙式和開磁路螺線管式,它們又都可以分為單線圈式與差動(dòng)式兩種結(jié)構(gòu)形式。
差動(dòng)變壓式傳感器:是把被測(cè)的非電量變化轉(zhuǎn)換為線圈互感變化的傳感器稱為互感式傳感器。因這種傳感器是根據(jù)變壓器的基木原理制成的,并且其二次繞組都用差動(dòng)形式連接,所以又叫差動(dòng)變壓器式傳感器,簡(jiǎn)稱差動(dòng)變壓器。
電渦流傳感器:根據(jù)電渦流效應(yīng)制成的傳感器稱為電渦流式傳感器。按照電渦流在導(dǎo)體內(nèi)的貫穿情況,此傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類,但從基本工作原理上來說仍是相似的。電渦流式傳感器最大的特點(diǎn)是能對(duì)位移、厚度、表面溫度、速度、應(yīng)力、材料損傷等進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)量,另外還具有體積小、靈敏度高、頻率響應(yīng)寬等特點(diǎn),應(yīng)用極其廣泛。
4、電感式傳感器的工作原理:
電感式傳感器的工作原理是電磁感應(yīng),它是把被測(cè)量如位移等,轉(zhuǎn)換為電感量變化的一種裝置。振蕩器產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)。當(dāng)金屬目標(biāo)接近這一磁場(chǎng),并達(dá)到感應(yīng)距離時(shí),在金屬目標(biāo)內(nèi)產(chǎn)生渦流,從而導(dǎo)致振蕩衰減,以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級(jí)放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)信觸發(fā)驅(qū)初控制器件,從而達(dá)到非接觸式之檢測(cè)目的。
5、電感式傳感器的特點(diǎn):
?。ǎ保┕ぷ骺煽?、壽命長(2)靈敏度高,分辨力高(3)精度高、線性好(4)性能穩(wěn)定、重復(fù)性好
二、電感式傳感器行業(yè)應(yīng)用案例
電感式傳感器作為一種位置反饋元件,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于幾乎所有自動(dòng)化控制的業(yè)與領(lǐng)域之中,對(duì)檢測(cè)和自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)行具有關(guān)鍵性的作用。
1、在汽車制造行業(yè)的應(yīng)用
電感式傳感器是近距離定位金屬物體的通用方式。在汽車制造業(yè)中被廣泛應(yīng)用。汽車制造環(huán)節(jié)主要包括四個(gè)主體部分:沖壓、焊裝涂裝、總裝。而電感式傳感器都大量的應(yīng)用于每個(gè)部分。特別是焊裝、涂裝和總裝車間,許多的電感式傳感器分布在積放鏈輸送線,起到滑翹檢測(cè)或分軌到位檢測(cè)作用。
2、在機(jī)床行業(yè)的應(yīng)用
機(jī)床是先進(jìn)制造技術(shù)的載體和裝備主業(yè)的基本生產(chǎn)手段,是裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備,主要為軍工、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、電力設(shè)備、鐵路機(jī)車、船舶等行業(yè)服務(wù)。在機(jī)床行業(yè),電慼式傳感器得到廣泛的應(yīng)用。常用于位移,尺寸,壓力力矩的測(cè)量,在計(jì)數(shù),應(yīng)變,流量,比重,金屬定位以及無損探傷上也有很多應(yīng)用。
3、在機(jī)器人行業(yè)的應(yīng)用
作為定位及檢測(cè)手段,多種傳感器已經(jīng)普及到生產(chǎn)線各個(gè)環(huán)節(jié)中,特別是應(yīng)用于自動(dòng)化機(jī)器人上機(jī)器視覺傳感器以及廣泛用于定位的電感式傳感器,電感式傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控著整條線的運(yùn)行狀態(tài)。
4、其他應(yīng)用——電感式傳感器還可以應(yīng)用于磨加工主動(dòng)測(cè)量、測(cè)量長度位移量和制做電子測(cè)微儀等。