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差动自感传感器的原理和应用

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3.1-4差动自感传感器原理图3.1-5等效测量电路图3.1-4和图3.1-5描述了差动自感传感器的原理结构与等效测量电路。差动式传感器的优点是对于干扰、电磁吸力、温度补偿等有一定的补偿作用;改善特性曲线的非线性;提高传感器的灵敏度;如在输出端接入相敏整流电路,可知道衔铁位移的方向,并能消除残余电压;如使用紧耦合电桥电路,可大大改善电路的零稳定性,简化桥路接地和屏蔽等问题。

差动自感传感器的原理和应用

上述三种类型传感器,虽然结构简单,运用方便,但存在如下缺点:①在测量时,线圈始终有一定的激励电流存在,衔铁永远受单一线圈产生的磁场力作用;②线圈电阻受温度影响较大,有温度误差;③电感值受激励电源波动的影响;④不能反映被测量的变化方向。因此,在实际使用中常常采用差动自感传感器。

图3.1-4 差动自感传感器原理(www.xing528.com)

图3.1-5 等效测量电路

图3.1-4和图3.1-5描述了差动自感传感器的原理结构与等效测量电路。以图3.1-4(a)为例,当衔铁处于中间位置时,若线圈1和线圈2制造的十分对称,此时电感L1=L2,则Z1=Z2;而电桥的另两桥臂Z′1=Z′2。所以,流过负载Zf上的电流为零,电桥平衡,没有输出电压。当衔铁向上移动Δδ,线圈1的阻抗增加为Z1+ΔZ,线圈2的阻抗减小为Z2-ΔZ,电桥将有输出电流或电压,电桥输出量的大小随衔铁偏离中心位置的偏离量相关(详细推导,请看交流电桥一节)。差动式传感器的优点是对于干扰、电磁吸力、温度补偿等有一定的补偿作用;改善特性曲线的非线性;提高传感器的灵敏度;如在输出端接入相敏整流电路,可知道衔铁位移的方向,并能消除残余电压;如使用紧耦合电桥电路,可大大改善电路的零稳定性,简化桥路接地和屏蔽等问题。

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