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电感式传感器用于检测金属目标的存在与否

时间:2021-08-20 点击次数:

电感传感器通常用于测量位置或速度,尤其是在恶劣环境下。感应位置感应中使用的术语和技术可能令人困惑。

传感器的位置和速度传感器有许多形状、尺寸和设计。可以说,所有的电感传感器都是基于变压器原理工作的,都是基于交流电流的物理现象。这是迈克尔·法拉第在20世纪30年代首次观察到的。当时他发现第一个载流导体可以诱导电流流入第二个导体。法拉第的发现构成了现代电机和发电机的基础,当然也有电感传感器用来测量位置和速度。

电感位置和速度传感器包括简单的接近开关、可变电感传感器、可变磁阻传感器、同步器、旋转变压器、旋转和线性可变差动变压器(RVDT和LVDT)和新一代感应编码器(有时称为扼流圈)。

电感传感器的类型。

在简单的接近(或接近)传感器中,电源使交流电流在线圈中流动(有时称为环路、轴或绕组)。当导电或导磁目标(如钢板)接近线圈时,这将改变线圈的阻抗。当阈值通过时,它被用作接近目标的信号。接近传感器通常用于检测金属目标的存在或不存在,输出通常是模拟开关。这种类型的电感传感器通常用于传统开关可能有问题的地方,尤其是在有大量污垢或水的地方。下你下次登机时,你会看到许多电感接近传感器,或者当你登机时架。

可变电感传感器和可变磁阻传感器通常产生与导电或透磁靶(通常是钢杆)相比,线圈位移成比例的电信号。就像接近传感器一样,当线圈通过交流电通电时,线圈的阻抗会根据目标位移而变化。该传感器通常用于测量气动或液压缸中活塞的位移。活塞可以布置成超过传感器线圈的外径。

Synchros是另一种感应位置传感器,测量线圈相对于彼此移动时的感应耦合。同步通常是旋转的,需要电连接到传感器的移动和静止部分(通常称为转子和定子)。它们精度高,可用于工业计量、雷达天线和望远镜。Synchros的价格非常昂贵,而且越来越少见,大部分都被(无刷)旋转变压器所取代。这是感应位置检测器的另一种形式,但电连接只对定子上的绕组进行。

LVDT、RVDT和旋转变压器测量线圈之间电感耦合变化的位置,通常称为初级和次级绕组。传感器的初级绕组将能量耦合到次级绕组中,但能量比与透磁目标的相对位移成比例。这通常是通过绕组孔的金属杆,用于LVDT。在RVDT或旋转变压器中,它通常是成型转子或极靴,与绕转子的绕组相比。LVDT和RVDT的典型应用包括航天副翼、发动机和燃油系统控制中的液压伺服系统。旋转变压器的典型应用包括无刷电机换向。

传感器位置传感器的显著优点是相关信号处理电路不需要位于传感器线圈附近。这使得传感器线圈处于恶劣的环境中,否则可能会阻碍传感器或光学编码器等其他技术,因为它们需要相对精细的硅基电子设备位于传感点。

使用电感传感器。

传感器有长期记录,在恶劣条件下可靠运行。因此,它们通常是安全相关、安全关键或高可靠性应用的自动选择。这种应用在军事、航空航天、铁路和重工业部门非常常见。

这种良好声誉的原因与基本的物理和操作原理有关,通常独立于:

移动电触点的温度和湿度、水和冷凝污垢、油脂、砾石和沙子等异物。

电感传感器的优缺点。

由于基本操作部件(缠绕线圈和金属部件)的性质,大多数感应位置传感器非常坚固。鉴于其良好的声誉,一个明显的问题是为什么电感传感器不能更频繁地使用。原因是他们的健康既是力量,也是弱点。电感传感器往往精确、可靠、坚固,但体积大、体积大、重量大。对精密缠绕线圈的需求也使其生产成本高——尤其是高精度设备。除了简单地接近传感器外,更复杂的电感传感器在更主流的应用中非常昂贵。

另一个原因是设计师很难指定电感传感器相对稀缺。这是因为每个传感器通常需要单独指定和购买相关的AC生成和信号处理电路。相反,这需要模拟电子学的重要技能和知识。由于年轻的工程师倾向于专注于数字电子,所以他们倾向于使用替代和更数字化的方法。

新一代-感应编码器或编码器。

近年来,新一代电感传感器进入市场,在传统和更主流领域享有越来越高的声誉。这种新一代电感传感器通常被称为感应编码器或INCODER(其混合物在ductive和连接编码器)。该方法使用与传统设备相同的基本物理,但使用印刷电路板和现代数字电子设备,而不是重型变压器和模拟电子设备。该方法非常优雅,开辟了电感传感器的应用范围,包括2D和3D传感器、短距离(1毫米)线性器件、曲线几何形状和高精度角度编码器,包括小型旋转编码器和大型旋转编码器。

随着PCB的使用,传感器可以印刷在薄柔性基板上,这也可以消除对传统电缆和连接器的需求。这种方法的灵活性——无论是物理上还是为OEM提供定制设计的能力——都是一个很大的优势。

深圳市力准传感技术有限公司是高精度力传感器、称重传感器、柱式传感器、拉压力传感器的专业制造商。主要有称重、测力、压力、扭矩传感器等千余款产品。有适用于各种恶劣环境的高、中、低温传感器和高防护等级传感器。产品广泛应用于航空航天、汽车制造、纺织、电子、油田、化工、机械加工、能源、环保、医疗、交通、建材等领域自动化工程的检测和过程控制。

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