电感式小位移传感器.ppt

《传感器与检测技术项目教程》模块九、小位移检测课件
2018/3/27
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模块九、小位移检测内容简介
简要介绍“位移检测的基本概念”、“电感式小位移传感器”、“涡流式小位移传感器”、“接近开关”等知识,对轴承滚柱直径的检测及分选也作了介绍。
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模块九、小位移检测(上) 目录
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知识链接位移检测的基本概念
项目一、电感式小位移传感器
项目二、涡流式小位移传感器
项目三、接近开关
拓展阅读轴承滚柱直径的检测及分选
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知识链接小位移检测的基本概念
位移是表示物体位置变化的物理量。
可分为:直线位移检测和角位移检测。
直线位移是指质点由初位置到末位置的有向线段。大小与路径无关,方向由起点指向终点(属于矢量)。直线位移的单位为米(m),此外还有毫米(mm)、千米(km)等。
角位移是描述物体转动时位置变化的物理量。
通常是指:任意一线段(或平面)由原始位置到新位置转过的角度。
单位为弧度(rad),此外还有度(º)、分(′)、秒(″)等。1rad=360º/(2π)。
位移的分类
位移传感器按输出信号的类型可分为模拟式位移传感器和数字式位移传感器两类。
小位移检测的范围大都小于200mm。可用:电感式、涡流式、霍尔式、激光式、光纤式以及纳米式等传感器来检测。
大多数小位移传感器属于模拟式位移传感器。
工件尺寸的变化可以转换为机械位移的变化。例如,工件的长度、厚度、高度、距离、物位、角度、表面粗糙度等。
大位移检测范围可达100m,具体方法见模块十。
大多数大位移传感器属于数字式位移传感器。
表9-1 常用小位移传感器的分类及特点
结构型式
测量原理
量程/mm
分辨力/μm
特点
电位器式
欧姆定律
~200
100
结构简单,输出信号较大;分辨力不高,接触“噪声”大,易磨损,动态响应较差
差动电感式
自感、互感
10-3~20

分辨力高;有零点残余电压,动态响应慢
涡流式
涡流效应
1~10
5
结构简单,非接触式测量;线性差,灵敏度易受被测对象材质的影响
电容
变气隙式
静电电容效应
10-3~1
1
非接触式测量,分辨力高;线性差
霍尔式
霍尔效应
~20
50
非接触式测量,体积小,结构简单,输出信号大;温漂大,需要磁路系统
纳米式
量子隧道效应
10-6~10-3
10-4
能检测极微小位移;结构复杂,重复性较低;主要用于科学研究
项目一电感式小位移传感器
【项目教学目标】
☞知识目标
1)了解电感式小位移传感器的基本工作原理。
2)掌握差动整流电路。
☞技能目标
熟悉电感式位移传感器的安装与应用。
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任务一认识自感式传感器与差动变压器
利用电感式传感器能对位移以及与位移有关的工件尺寸等参数进行测量。
电感式传感器具有分辨力高()等优点。主要缺点是机械惯性大,响应慢,不适用于快速动态测量。
电感式传感器的分辨力与测量范围有关,测量范围越大,分辨力(能够分辨的数值)就越差。
电感式传感器可分为自感式和互感式两大类。
人们****惯上讲的电感式传感器通常是指自感式传感器;
而互感式传感器是利用变压器原理,通常做成差动式,故称为差动变压器式传感器,以下简称差动变压器。
电感传感器的基本工作原理演示
F
220V
准备工作
图9-1 铁心气隙与电感量及电流的关系实验
一、自感式位移传感器电感传感器的基本工作原理演示
电感线圈的气隙减小,电感变大,
流过线圈的电流变小。
F