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?直流高壓發生器變磁阻式傳感器

作者:嘉阜電氣    來源:www.682767.cn    發布時間:2018-08-22 14:24:49    

直流高壓發生器電感傳感器是基于電磁感應原理,將被測量(如位移、振動、壓力、流量等)轉換為線圈自感系數L、互感系數M的變化,再經測量電路轉換為電流或電壓變化,來進行非電量的檢測。由于其結構簡單、工作可靠、抗干擾能力強、穩定性好等優點,且能實現信息遠距離傳輸、記錄、顯示和控制,因此得到廣泛采用。電感傳感器主要缺點是靈敏度、自身頻率響應低,不適于快速動態測量,主要有變磁阻式傳感器、渦流式傳感器、差動變壓器式傳感器。

直流高壓發生器

直流高壓發生器變磁阻式傳感器通常有鐵芯、銜鐵和線圈三部分組成,按磁路幾何參數變化形式的不同,目前常用的變磁阻式傳感器有變氣隙式、變截面積式和可動銜鐵式三種。

圖(a)所示為變氣隙式傳感器結構原理圖,圖中鐵芯和銜鐵由導磁材料制成,在鐵芯與銜鐵之間有氣隙,厚度為,銜鐵與被測物理量的運動部分相連。當被測量運動時,銜鐵產生位移,由電工學知識可知,如果空氣隙。較小,且不考慮磁路的鐵損,則自感線圈的自感L的大小為

1.絲Ne高為+20合A,加A式中N線圈匝數;o——真空磁導率;A—一空氣隙磁通截面積;l.——各段導磁體的長度(磁通通過鐵芯、銜鐵的長度);——各段導磁體(鐵芯、銜鐵)的磁導率;A.——各段導磁體(鐵芯、銜鐵)的截面積;Rm——磁路的總磁阻。

通常情況下,導磁體的磁導率遠大于空氣磁導率,與空氣隙磁阻相比,鐵芯的磁阻要小得多,則式(5-17)可簡化為L解NsA(5-18)2828A0A由式(5-18)可以看出,當線圈匝數N一定時,電感量L與空氣隙厚度。成反比,與空氣隙相對截面積A成正比。因此,只要測出電感量L的變化,就可以構成相應的變氣隙式傳感器。如圖5-9(b)所示,在線圈中放入圓柱形銜鐵,當銜鐵上、下移動,其他結構都不發生變化時,就可以測出自感線圈的自感量L的變化量,從而構成可動銜鐵式變磁阻傳感器。該傳感器是開磁路電感傳感器,基于線圈磁路中磁阻的變化,引起電感量的變化,由于靈敏度較低,常用于較大位移的測量。

上述幾種直流高壓發生器變磁阻式傳感器,結構簡單、運行方便,但由于銜鐵永遠受到吸力,不能反映被測量的變化方向等,所以應用較少,在實際中常采用差動變磁阻式傳感器。

如圖5所示,以差動變氣隙式直流高壓發生器電感傳感器原理圖為例。差動變氣隙式電感傳感器由兩個相同的電感和磁路組成。測量時,銜鐵1通過導桿4與被測位移量相連,當銜鐵處于中間位置時,兩線圈自感相同,電流也相等,負載上的電流I為零。當被測體通過導桿帶動銜鐵以相同的位移上、下移動,則回路中磁阻發生大小相等、方向相反的變化,導致一個線圈的電感量增加,另一個線圈的電感量減小,形成差動形式。當銜鐵移動時,輸出電壓的同時反映了位移量的大小和方向,并且差動自感傳感器對干擾、電磁吸力有一定補償作用,因此得到了廣泛應用。為了使輸出特性能得到有效改善,在制造時,構成差動的兩個變氣隙式電感傳感器在結構尺寸、材料、電氣參數等方面均需完全一致。


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