1、變磁阻式傳感器
m. faraday 電磁感應定律(1831年):當一個線圈中電流i變化時,該電流產(chǎn)生的磁通φ也隨之變化,因而在線圈本身產(chǎn)生感應電勢e,這種現(xiàn)象稱之為自感。產(chǎn)生的感應電勢稱為自感電勢。
變磁阻式傳感器的結構如圖1所示。它由線圈、鐵芯和銜鐵三部分組成。鐵芯和銜鐵由導磁材料如硅鋼片或坡莫合金制成,在鐵芯和銜鐵之間有氣隙,氣隙厚度為δ,傳感器的運動部分與銜鐵相連。當銜鐵移動時,氣隙厚度δ發(fā)生改變,引起磁路中磁阻變化,從而導致電感線圈的電感值變化,因此只要能測出這種電感量的變化,就能確定銜鐵位移量的大小和方向。
圖1 變磁阻式傳感器結構示意圖
特點:變磁阻式傳感器具有很高的靈敏度,這樣對待測信號的放大倍數(shù)要求低。但是受氣隙δ寬度的影響,該類傳感器的測量范圍很小。
2、差動變壓器式傳感器
把被測的非電量變化轉換為線圈互感變化的傳感器稱為互感式傳感器。這種傳感器是根據(jù)變壓器的基本原理制成的,并且次級繞組用差動形式連接,故稱差動變壓器式傳感器。
差動變壓器結構形式較多,有變隙式、變面積式和螺線管式等。變隙式傳感器的結構原理如圖2所示。
圖2 差動變壓器式傳感器的結構示意圖
圖2中r1a與l1a , r1b與l1b , r2a與l2a , r2b與l2b,分別為w1a , w1b , w2a, w2b繞阻的直流電阻與電感。
3、 電渦流式傳感器
金屬導體置于變化著的磁場中,導體內(nèi)就會產(chǎn)生感應電流,這種電流像水中旋渦一樣在導體轉圈,這種現(xiàn)象稱為渦流效應。電渦流式傳感器結構示意圖如圖3所示。
根據(jù)法拉第定律,當傳感器線圈通以正弦交變電流i1時,線圈周圍空間必然產(chǎn)生正弦交變磁場h1,使置于此磁場中的金屬導體中感應電渦流i2,i2又產(chǎn)生新的交變磁場h2。
圖3 電渦流式傳感器結構