电感式位移传感器 一文读懂电感式传感器
一文读懂电感式传感器
电感式传感器是利用电磁感应定律，通过线圈的自感和互感的变化来实现非电量测量的一种装置。其特点便是使用电感的物理特性，不直接接触被测物，便可测量位移、震动、压力、流量等信号。
电感式传感器按工作原理分为自感式、互感式和电涡流式三种。
1.自感式传感器： 自感式电感传感器是一种改变自感系数的传感器。它由线圈、铁芯及衔铁组成。在铁芯和衔铁之间有气隙δ和气隙导磁截面积S0，这两个容易改变的参数。
自感式传感器的磁路总磁阻可以表示为：
通过分别改变气隙或气隙导磁面积可以构成变气隙式自感传感器和变面积式自感传感器，其结构图如图1、2所示。
图 1 变气隙式
图 2 变面积式
利用两个反向的基本自感传感器，可以构成差动式自感传感器，如图3所示，其改善了基本自感传感器的电磁效应，配合电桥使得灵敏度增加一倍，非线性也得到了补偿。
图 3 差动式自感传感器
2.互感式传感器： 由线圈、铁芯和活动衔铁三个部分组成，如图4所示。线圈包括一个初级线圈和两个反接的次级线圈。当初级线圈输入交流激励电压时，次级线圈将产生感应电动势e1和e2。由于两个次级线圈极性反接，传感器的输出电压为两者之差，即ey=e1-e2。
图 4 互感式传感器
3.电涡流传感器： 根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流式传感器。按照电涡流在导体内的贯穿情况，此传感器可分为高频反射式和低频透射式两类，但从基本工作原理上来说仍是相似的。电涡流式传感器最大的特点是能对位移、厚度、表面温度、速度、应力、材料损伤等进行非接触式连续测量，另外还具有体积小、灵敏度高、频率响应宽等特点，应用极其广泛。
二、电感式传感器的应用
电感式传感器作为一种位置反馈元件，目前已经广泛应用于几乎所有自动化控制的工业领域之中，对检测和自动控制系统的可靠运行具有关键性的作用。
1.机械加工
电感式传感器可以用于测量位移、尺寸、压力等物理量。
用电感式位移传感器可以提高轴承制造的精度，用电感测微仪测量来微小精密尺寸的变化，实现液压阀开口位置的精准测量，用于设计智能纺织品的柔性传感器，用电感传感器原理的孔径锥度误差测量仪，用电感传感器检测润滑油中磨粒；用电感传感器监测吊具导向轮等等。利用电感式传感器可以实现工件的高精度加工，可以实现工件加工流程的自动化操作，还能对工件进行探伤。
图 5 接近开关
2.机器人
电感传感器还可用来做磁敏速率开关、齿轮龄条测速，链轮齿速率检测等，如机器人机械臂的运动轨迹需要严格控制，使用电感式传感器可以对机械臂的位置进行限位，对机械臂中的齿轮转动速度和位置进行监控，保证机械臂的稳定运行。链轮齿速率检测，链输送带的速率和距离检测，齿轮龄计数转速表及汽车防护系统的控制等。此外该类传感器还可用在给料管系统中小物体检测、物体喷出控制、断线监测、小零件区分、厚度检测和位置控制等。
图 6 机械臂齿轮转动检测
3.智能机械
电感传感器还可用来链输送带的速率和距离检测，齿轮龄计数转速表及汽车防护系统的控制等。比如货车卸货时，对箱斗的位置要进行一个限制，箱斗的升举范围只能控制在一定限度，使用接近式传感器可以检测箱斗的升举高度从而控制液压系统进行限位。
图 7 货车液压升举限位检测
4.其他应用
电感式传感器还可以应用于磨加工主动测量、测量长度位移量和制作电子测微仪等。
5电感位移传感器是什么？
电感位移传感器又称为笔式位移传感器或者电感测头，是一种属于金属感应的线性器件，主要用于快速测量产品微小尺寸变化的高精度传感器，比如厚度、振动、长度、内径、外径、不平行度、不垂直度与形位公差的位移测量，几乎可以应用于各行各业的测量应用中，接下来就具体了解电感位移传感器吧。
电感位移传感器
电感位移传感器原理
电感式传感器是利用电磁感应把被测的物理量如位移，压力，流量，振动等转换成线圈的自感系数和互感系数的变化，再由电路转换为电压或电流的变化量输出，实现非电量到电量的转换。电感位移传感器根据电感方式可以分为三种类型变磁阻式传感器自感式、差动变压器式传感器互感式、电涡流式传感器电涡流式。今天主要来讲一下差动变压器式传感器互感式位移传感器。
电感位移传感器原理图
差动变压器式传感器互感式： 差动变压器式传感器互感式的原理是：当衔铁在中间位置时，两个二次绕组的互感相同，因此感生的电动势也相同，因而反向串联的差动输出电压为零；当衔铁移向二次绕组其中一边时，则移近侧绕组中的互感变大，另一侧互感变小，反向串联的差动输出电压不为零。定义移向某一侧为正方向，侧移向相反侧输出电压反相。差动变压器的电压输出随衔铁的移动量变大而变大，用电磁感应中的互感现象，将被测位移量转换成线圈互感的变化。
电感位移传感器应用
电感位移传感器发展至今以及融入到我们的生活当中，各种日常生活用品的制作、高科技产品的研发、大型机械产品的生产等等方面都离不开传感器的使用，它可以更加可靠的保证生产物品的质量，让人们的生活质量提升，解决很多人工无法做到的细节把握。在测试系统中，传感器被作为仪表定位，直接作用于被测量，作为信息探测、感知和捕获的器件，如果没有传感器对被测的原始信息进行准确可靠的捕获和转换，一切准确的测试与控制都将无法实现，传感器的优劣对测量系统的功能起着决定性的作用。从小方面可以惠及万民从大方面可以提高国家的科技水平能力足以说明传感器在当今世界的作用有多大。 从小方面可以惠及万民从大方面可以提高国家的科技水平能力足以说明传感器在当今世界的作用有多大。
电感位移传感器应用
电感位移传感器的选择
电感位移传感器种类多、市场大，现在市面上主要的可靠品牌有和伍智造Hiwave、OMEGA、马波斯、基恩士等等，根据各个品牌产品的参数还有各种服务对比，和伍智造的产品在其中有着很漂亮的表现，稳定性强、测量精准度高、使用寿命长、自主生产成本低，对比以上的进口品牌供货周期还有售后服务方面更加优秀，是性价比较高的选择。
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