测试技术与应用-第一章 信号的获取

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1.变磁阻式传感器的典型结构：

                                                            

　　实际应用中，常采用图a差动结构。当衔铁移动Δ [size=+1]时，一个线圈的气隙变为 ，

其自感减少；另一个线圈的气隙变为
，其自感增加。若将两线圈接在电桥的相邻臂时，其输出灵

敏度可提高一倍，且可改善其非线性特性。若保持气隙 0不变，而改变气隙导磁面积
0称变面积型

传感器。

　　　 与 0 呈　线性特性，但灵敏度较低，常用于角位移测量。

　　图b是单螺管型。当衔铁在线圈中运动，磁阻将发生变化，导致自感
变化。

　　由于有限长度线圈的轴向磁场强度分布不均匀，因此，只有在线圈中段才有较好的线性关系。

单螺管型结构简单、灵敏度较低，适用于较大位移（mm量级）测量。图c是差动螺管型。差接后，

总电感的变化是单一螺管电感变化量的两倍，它能部分地消除磁场不均匀所造成的非线性影响。

测量范围在0-300μm，最高分辨率可达0.5μm。

　2.涡流式传感器

１）原理　

由等效电路得：　

　　　　由上面方程解得：

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２）调幅电路

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３）调频电路

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二、互感型传感器

当线圈W输入交变电流i(t)，线圈W1产生感应电动势，其大小与电流变化率成正比：

　　e1=－Mdi(t)/dt

M为互感系数，它的大小与衔铁位置、线圈结构等因素有关。互感型传感器是

将被测物理量的变化转化为互感系数变化，最后使副线圈输出电势随之变化。

常用螺管式差动变压器式（如下图）

　　差动变压器式与气隙厚度差动型主要区别是：

　　一个铁芯上两个线圈， 一个初级线圈，另两个是次级线圈。大多数采用螺管结构。

１）差动变压器式传感器原理图　

２）差动变压器式传感器的后接电路

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三、应用实例


1.电感测微仪
　

２.涡流式传感器

３.电感式压力传感器