第4章电感式传感器 式中:Rn—磁路总磁阻。对于变隙式传感器,因为气隙很 小,所以可以认为气隙中的磁场是均匀的。若忽略磁路磁损,则 磁路总磁阻为 L1,L2,26 R 1 (4-3) 式中:μ一铁芯材料的导磁率; μ2衔铁材料的导磁率; L1—磁通通过铁芯的长度 L2—磁通通过衔铁的长度; S—铁芯的截面积; S2—衔铁的截面积 空气的导磁率
第4章 电感式传感器 式中: Rm——磁路总磁阻。对于变隙式传感器, 因为气隙很 小, 所以可以认为气隙中的磁场是均匀的。若忽略磁路磁损, 则 磁路总磁阻为 Rm = (4 - 3) 式中: μ1——铁芯材料的导磁率; μ2——衔铁材料的导磁率; L1——磁通通过铁芯的长度; L2——磁通通过衔铁的长度; S1——铁芯的截面积; S2——衔铁的截面积; μ0——空气的导磁率; 2 2 0 0 2 1 1 1 2 S S L S L + +
第4章电感式传感器 气隙的截面积 δ—气隙的厚度。 通常气隙磁阻远大于铁芯和衔铁的磁阻,即 20 >> 26L2 则式4-3)可近似为26 R 联立式(4-1)#,式(4-2)及式(4-5),可得
第4章 电感式传感器 S0——气隙的截面积; δ——气隙的厚度。 通常气隙磁阻远大于铁芯和衔铁的磁阻, 即 则式(4 - 3）可近似为 Rm = 联立式(4 - 1）#, 式(4 - 2）及式(4 - 5）, 可得 0 0 2 u s 1 1 1 0 0 2 u s L u s 2 2 2 0 0 2 u s L u s
第4章电感式传感器 ww poso R 26 (4-6) 上式表明,当线圈匝数为常数时,电感L仅仅是磁路中磁阻 Rn的函数,只要改变δ或S0均可导致电感变化,因此变磁阻式 传感器又可分为变气隙厚度δ的传感器和变气隙面积S0的传 感器。使用最广泛的是变气隙厚度δ式电感传感器。 二、输出特性 设电感传感器初始气隙为δ0,初始电感量为L0,衔铁 位移引起的气隙变化量为△6,从式(4-6)可知L与δ之间是非 线性关系,特性曲线如图(4-2)表示初始电感量为
第4章 电感式传感器 (4 - 6） 上式表明, 当线圈匝数为常数时, 电感L仅仅是磁路中磁阻 Rm的函数, 只要改变δ或S0均可导致电感变化, 因此变磁阻式 传感器又可分为变气隙厚度δ的传感器和变气隙面积Ｓ0的传 感器。使用最广泛的是变气隙厚度δ式电感传感器。 二、 输出特性 设电感传感器初始气隙为δ 0, 初始电感量为L 0, 衔铁 位移引起的气隙变化量为Δδ, 从式(4 - 6）可知L与δ之间是非 线性关系, 特性曲线如图(4 -2）表示,初始电感量为 2 0 0 2 2 w s R w L m = =
第4章电感式传感器 L I+△L 6△ 6。nSn+△O, 0 图4-2变隙式电感传感器的L一8特性
第4章 电感式传感器
第4章电感式传感器 loss o 2 0 当衔铁上移Δδ时,传感器气隙减小Δδ,即δ=80-△6,则此时输 出电感为L=L0+△L,代入式(4-6)式并整理,得 L o+△L=khso 2(-△o) △6 当△6/601时,可将上式用台劳级数展开成级数形式为 △6 △δ、2,△δ L=L0+△L=l01+(。)+(-) 由上式可求得电感增量△L和相对增量△L/L0的表达式,即
第4章 电感式传感器 0 2 0 0 0 2 s w L = 当衔铁上移Δδ时, 传感器气隙减小Δδ, 即δ=δ0-Δδ, 则此时输 出电感为L = L0+ΔL, 代入式(4 - 6）式并整理, 得 0 0 0 0 0 2 0 1 2( ) − = − = + = w s L L L L 当Δδ/δ01时, 可将上式用台劳级数展开成级数形式为 L = L0+ΔL = [1 ( ) ( ) ( ) ...] 3 0 2 0 0 0 + + + + L 由上式可求得电感增量ΔL和相对增量ΔL/ L0的表达式, 即