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差动电阻式传感器的原理

来源:www.zuowenzhai.com    作者:编辑   日期:2024-05-14
差动式电感传感器的工作原理

  原理:
  差动变压器主要是由一个线框和一个铁芯组成,在线框上绕有一组初级线圈作为输入线圈(或称一次线圈),在同一线框上另绕两组次级线圈作为输出线圈(或称二次线圈),并在线框中央圆柱孔中放入铁芯,当初级线圈加以适当频率的电压激励时,根据变压器作用原理,在两个次级线圈 中就会产生感应电势,当铁芯向右或向左移动时,在两个次级线圈内所感应的电势一个增加一个减少。如果输出接成反向串联,则传感器的输出电压u等于两个次级线圈的电势差,因为两个次级线圈做得一样,因此,当铁芯在中央位置时,传感器的电压u为0,当铁芯移动时,传感器的输出电压u就随铁芯位移x成线性的增加。如果以适当的方法测量u,就可以得到与x成比例的线性读数。
  电感传感器介绍
  由铁心和线圈构成的将直线或角位移的变化转换为线圈电感量变化的传感器,又称电感式位移传感器。这种传感器的线圈匝数和材料导磁系数都是一定的,其电感量的变化是由于位移输入量导致线圈磁路的几何尺寸变化而引起的。当把线圈接入测量电路并接通激励电源时,就可获得正比于位移输入量的电压或电流输出。常用电感式传感器有变间隙型、变面积型和螺管插铁型。在实际应用中,这三种传感器多制成差动式,以便提高线性度和减小电磁吸力所造成的附加误差。
  应用
  带有模拟输出的电感式接近传感器是一种测量式控制位置偏差的电子信号发生器,其用途非常广泛。例如:可测量弯曲和偏移;可测量振荡的振幅高度;可控制尺寸的稳定性;可控制定位;可控制对中心率或偏心率。
  电感传感器还可用作磁敏速度开关、齿轮龄条测速等,该类传感器广泛应用于纺织、化纤、机床、机械、冶金、机车汽车等行业的链轮齿速度检测,链输送带的速度和距离检测,齿轮龄计数转速表及汽车防护系统的控制等。另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 。

差动变压器主要是由一个线框和一个铁芯组成,在线框上绕有一组初级线圈作为输入线圈(或称一次线圈),在同一线框上另绕两组次级线圈作为输出线圈(或称二次线圈),并在线框中央圆柱孔中放入铁芯,当初级线圈加以适当频率的电压激励时,根据变压器作用原理,在两个次级线圈 中就会产生感应电势,当铁芯向右或向左移动时,在两个次级线圈内所感应的电势一个增加一个减少。如果输出接成反向串联,则传感器的输出电压u等于两个次级线圈的电势差,因为两个次级线圈做得一样,因此,当铁芯在中央位置时,传感器的电压u为0,当铁芯移动时,传感器的输出电压u就随铁芯位移x成线性的增加。如果以适当的方法测量u,就可以得到与x成比例的线性读数。这就是差动变压器式传感器的工作原理。

在仪器内部采用两根特殊固定方式的钢丝,钢丝经过预拉,张紧支杆上,如图1所示。当仪器受到外界的拉压变形时,一根钢丝受拉,其电阻增加。另一根钢丝受压,其电阻减少。测量两根钢丝电阻的比值,就可以求得仪器的变形量。这样的结构设计,使两根钢丝的电阻在受变形时差动变化,目的是提高仪器对变形的灵敏度,并且使变形引起的电阻变化不影响温度的测量。
温度引起两根钢丝的电阻变化是同方向的,当温度升高时两根钢丝的电阻都增大,而温度降低时,两根钢丝的电阻则都减少。测定两根钢丝的串联电阻,就可以求得仪器感受的外界温度。 差动电阻式传感器的读数装置是电阻比电桥(惠斯通型),差动电阻式仪器可以用两个串联的电阻来表示,如图2所示。图中R1为外圈钢丝的电阻值,R2为内圈钢丝的电阻值,人工测量一般采用水工比例电桥,它利用电桥测量原理测量差动电阻式仪器的总电阻R1+R2和电阻比R1/R2来计算温度的变形。
为了能准确地测量差动式电阻仪器的电阻和电阻比,在实际应用过程中,用四芯或五芯电缆将仪器电缆接长,并采用四芯或五芯测法进行测量,尽可能清除长电缆对测量结果的影响,下面以五芯测法为例,介绍用恒流源对差动电阻式仪器的测量方法。
用恒流源测量差动电阻式仪器原理如图3所示,图中R1、R2为差电阻式仪器两个分线电阻,r1、r2......r5分别为蓝、黑、红、绿、白五芯的芯线电阻,R5为标准电阻,I0为恒流电流。如图可得出:Us=I0*Rs (1)
U1=I0*R1 (2)
U2=I0*R2 (3)
U3=I0*(R1+r5) (4)
由式(1)、(2)、(3)、(4) 可得出总电阻和电阻比为
通过测量U1,U2,U3和Us,即可利用式(5)、 (6)、(7)进行计算。




17352881504电阻式传感器的工作原理
方府卞答:电阻式传感器的工作原理是利用电阻值随被测量变化而变化的特点,将被测量转换为电信号输出。电阻式传感器主要由电阻元件及电刷组成。电阻元件通常是采用金属或非金属材质制成的,其内部阻值会随着外部条件(如温度、压力、位移等)的变化而发生改变。电刷则是用来在电阻元件上产生电压输出的部分。以常见的滑动...

17352881504电阻传感器的工作的原理是什么
方府卞答:电阻传感器通常用来测量电阻或温度。当温度升高时,电阻通常会增加,这使得电阻传感器可以用来测量温度。当电阻传感器被放置在待测物体上,待测物体的温度升高时,电阻传感器的电阻也会升高。这些变化可以通过改变电流或电压来测量。例如,对于热电偶电阻传感器,两根导线之间的温度差会导致电压差。这个电压差可以...

17352881504电阻式传感器工作原理是什么?
方府卞答:1.电阻式传感器主要有PT100,PT1000,Cu50这些,工作原理就是利用这些热敏电阻材质自身的特性:阻值随着温度的增加线性增加或者降低。2.一般有NTC热敏电阻(负温度系数)和PTC热敏电阻(正温度系数)两种;可以通过专用的热敏电阻测试仪HPS2535或者HPS2530观察阻值变化,如果随着温度增加,阻值也增大的是PTC型...

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方府卞答:如果发生应变的物体上安装有金属电阻,当物体伸缩时,金属体也按某一比例发生伸缩,因而电阻值产生相应的变化。如果有任何疑问,都可以咨询OMEGA。OMEGA一直站在技术市场的最前沿。OMEGA的发展和工程中心(ODEC)坐落在康涅狄格,是OMEGA的设计和工程实验室。所有的产品设计在进入市场推广之前都在这里进行测试及...

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方府卞答:电阻式传感器分为变阻器式,电阻应变式,固态压阻式。总的来说工作原理是 R=ρl/s, 被测对象导致电阻式中右边三个参数的变化,引起电阻的变化,最后将电阻的变化转化为电压或电流输出。 本回答由网友推荐 举报| 答案纠错 | 评论 5 0 zhengchengzhiy 采纳率:10% 擅长: 暂未定制 为...

17352881504电阻式温度传感器的工作原理是什么?有几种类型?
方府卞答:1.电阻式传感器主要有PT100,PT1000,Cu50这些,工作原理就是利用这些热敏电阻材质自身的特性:阻值随着温度的增加线性增加或者降低。2.一般有NTC热敏电阻(负温度系数)和PTC热敏电阻(正温度系数)两种;可以通过专用的热敏电阻测试仪HPS2535或者HPS2530观察阻值变化,如果随着温度增加,阻值也增大的是PTC型...

17352881504电阻应变式传感器的基本工作原理
方府卞答:电阻应变式传感器的基本工作原理是:利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。首先,我们要了解电阻应变片的基本构造。它通常由敏感栅、基片、覆盖层和引出线等部分组成。敏感栅是电阻应变片的核心部分,它粘贴在绝缘的基片上,其上再覆盖一层保护膜。当敏感栅受到外力作用时,其电阻会发生变化,这个...

17352881504传感器原理
方府卞答:按工作原理可划分为:1.电学式传感器 电学式传感器是非电量电测技术中应用范围较广的一种传感器,常用的有电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、磁电式传感器及电涡流式传感器等。电阻式传感器是利用变阻器将被测非电量转换为电阻信号的原理制成。电阻式传感器一般有电位器式、触点变阻式、电阻应变片...

17352881504电阻式传感器的单臂电桥工作原理
方府卞答:电阻式传感器的单臂电桥工作原理是:当电桥的加减特性电桥的四个桥臂都由应变片组成,则工作时各桥臂的电阻状态都将发生变化(电阻拉伸时,阻值增加;电阻压缩时,阻值减小),电桥也将有电压输出。这就是它的工作原理。

17352881504电阻应变式传感器的工作原理
方府卞答:电阻应变式传感器(straingauge type transducer )是以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器。电阻应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成,可根据具体测量要求设计成多种结构形式。弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形,并使附着其上的电阻应变计一起变形。电阻应变计再将变形转换为电阻...


(编辑:湛娜彭)
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