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電感式壓力傳感器工作原理

2020-1-19  閱讀(946)

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電感式壓力傳感器工作原理

 

電感式壓力也稱變磁阻式壓力傳感器,它是在壓力作用下使銜鐵他移(見圖7—16)使線圈的電感發(fā)生變化而工作的。根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同,可以分為變閉隙式和螺管式兩種。

 

圖7—16為變間隙電感式壓力傳感器原理圖。它由鐵芯、銜鐵和線圈組成。線圈繞在鐵芯上,鐵芯和銜鐵都由硅鋼片以玻莫合金等導(dǎo)磁材料制成,可以是整體的,也可以是迭片的、銜鐵與鐵芯之間的氣隙距離為d,由物理學(xué)可知,此線圈的電感為

 

電感式壓力傳感器工作原理

當(dāng)被測壓力p作用于銜鐵上,他之移動對,氣隙距離d改變,氣隙中的磁阻發(fā)電變比。從小引起線圈電感的改變。因此,可以通過測量線湖電感的哎化米確定壓力的大小。

 

在線圈的中心部分插入一個(gè)鐵芯,就成了螺管式電感傳感器,如圖7—17所示。當(dāng)鐵芯在被測壓力p作用下沿抽向移時(shí),線圈的電感就發(fā)生變化。

 

電感式壓力傳感器工作原理

將兩只簡單電感器*劉稱配置,臺用一個(gè)活動銜鐵(或鐵芯),便構(gòu)成了改動式電感傳感器,如圖7一18所示。其中(a)為變間隙式差動電感壓力傳感器的原理圖; (b)為螺管式差動電感壓力傳感器的原理圖。當(dāng)銜鐵〔或鐵芯)處于中間位置時(shí),兩線圈的電感相等,l1=l2,負(fù)載電阻zl上沒電流通過。當(dāng)銜鐵移動時(shí)。一個(gè)電感器的氣隙增大,另一個(gè)則礎(chǔ)小,從而使一個(gè)線國的電感值減小,而另一個(gè)增大,即l1不等l2,于是在負(fù)載電阻zl 上就有電流,而有電壓輸出。銜鐵移動的方向相反,輸出電壓的極性也反向。這樣就可根據(jù)輸出電壓的大小和極性確定被測壓力的大小及方向(即正壓或負(fù)壓)。

 

差動式與簡單的電感傳感器相比有許多優(yōu)點(diǎn),它可提高線性墳、靈敏度,減小環(huán)境溫度變動引起的誤差等等.

 

壓力傳感器的四種類型

 

壓力傳感器分為四種型號,即 電阻 應(yīng)變式壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、壓電式壓力傳感器和電感式壓力傳感器。其中:

 

電阻應(yīng)變式壓力傳感器,主要是通過電阻應(yīng)變片感應(yīng)傳感器內(nèi)的彈性敏感元件在外壓作用下的變形來實(shí)現(xiàn)工作的。此類壓力傳感器有分為膜片式壓力傳感器、膜片-應(yīng)變筒式壓力傳感器和應(yīng)變筒式壓力傳感器三種,其中,膜片式壓力傳感器主要是在低壓力測量中應(yīng)用,膜片-應(yīng)變筒式壓力傳感器主要是在中等壓力測量中應(yīng)用,應(yīng)變筒式壓力傳感器則主要是在高壓力測量時(shí)使用;

 

壓阻式壓力傳感器,主要采用了集成電路擴(kuò)散工藝制作電阻感應(yīng)裝置,再加上使用更加靈敏的硅片作為彈性敏感元件,其他與電阻應(yīng)變式壓力傳感器類似。此類壓力傳感器具有較高的靈敏度和測量精度的特點(diǎn),另外就是其結(jié)構(gòu)較為簡單,為傳感器的微型化提供了方便。但是此類壓力傳感器具有較多的缺點(diǎn),如測量范圍小、容易受到測量環(huán)境影響等;

 

壓電式壓力傳感器,主要是應(yīng)用了壓電材料的*性能——壓電效應(yīng)。此類壓力傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)也較為明顯,優(yōu)點(diǎn)是其環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng),可以在惡劣的環(huán)境中正常工作,而且溫度感應(yīng)較為靈敏;缺點(diǎn)是其低頻性能較差,而且傳感器在使用過程中出現(xiàn)故障后較難維修;

 

電感式壓力傳感器,其實(shí)就是將測量的壓力的變化量轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電感變化量,然后反應(yīng)出來。此類壓力傳感器靈敏度*,而且傳感器內(nèi)部的壓力變換器的線性得到了較大的改善,使其工作更加可靠。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(來源:網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者)

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