发布时间 : 星期二 文章电感式微位移传感器 - 图文更新完毕开始阅读7dec5062f111f18583d05aaf
《传感器原理及应用》课程
题 目考 核 论 文
电感式微位移传感器分析及应用实例
班 级 学 号 姓 名 成 绩
机械与汽车工程学院 机械电子工程系
二零一四 年 五 月
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目 录
摘要 2
引言 2
一、电感式传感器组成及原理 3 二、电感测头的结构 11 三、差动变压器应用 11 四、电感式微位移传感器应用实例 12 参考文献 23
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电感式微位移传感器分析及应用实例
摘要：随着现代制造业的规模逐渐扩大，自动化程度愈来愈高。要保证产品质量，对产品的检测和质量管理都提出了更高的要求。电感式微位移传感器是一种分辨率极高、工作可靠、使用寿命很长的测量仪器,应用于微位移测量已有比较长的历史. 本文主要对电感式微位移传感器进行了系统性分析，阐述了其物理效应、构成、结构、测量电路、显示装置等基本内容，并在网上对此传感器进行了选型，结合其产品手册/使用说明书，详细说明了此传感器的用法，并进行了举例说明。
关键词: 电感式传感器，相敏检波，零点残余电压
Abstract:With modern manufacturing scale expands gradually, more and more high degree of automation. To ensure the quality of product, the product testing and quality management are put forward higher requirements. Inductive micrometer is a kind of extremely high resolution, reliable operation, long service life measuring instrument, used in the micro displacement measurement has a long history. This article mainly has carried on the systematic analysis to inductance displacement of weak, expounds the physical effect, composition, structure, measuring circuit, display device, the basic content, and for the selection of this sensor on the net, combined with its product manuals operating instructions, detailed the use of the sensor, and an example was carried out.
Key words: Inductive sensor, phase sensitive detection, zero residual voltage
引言
电感式微位移传感器又称电感式测微仪是一种能够测量微小尺寸变化的精密测量仪器，它由主体和测头两部分组成，配上相应的测量装置（例如测量台架等），能够完成各种精密测量。例如，检查工件的厚度、内径、外径、椭圆度、平行度、直线度、径向跳动等，
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被广泛应用于精密机械制造业、晶体管和集成电路制造业以及国防、科研、计量部门的精密长度测量。主要的技术指标为⑴测量范围：0~±30μm档及0~±500μm档。⑵示值误差：0~土30μm档为0.1μm，0~±500μm档为1μm。⑶分辨率：0~±30μm档为0.01μm，0~±500m档为0.1μm。⑷极性：当测量值为负时，自动显示“-”；为正时，无极性符号。
一、电感式传感器组成及原理
电感式传感器是利用线圈自感或互感的变化来实现测量的一种装置，可以用来测量位移、振动、压力、流量、重量、力矩和应变等多种物理量。电感式传感器的核心部分是可变自感或可变互感，在被测量转换成线圈自感或互感的变化时，一般要利用磁场作为媒介或利用铁磁体的某些现象。这类传感器的主要特征是具有绕组。
电感式传感器的优点① 结构简单、可靠 。② 分辨率高。能测量0.1μm的机械位移，甚至更小；能感受0.1角秒的微小角位移。 输出信号强，电压灵敏度可达数百mV/mm 。③ 重复性好，线性度优良在几十μm到数百mm的位移范围内，输出特性的线性度较好，且比较稳定。④ 能实现远距离传输、记录、显示和控制。电感式传感器的不足：存在交流零位信号，不宜高频动态测量。
电感式传感器种类很多。根据转换原理不同，可分为自感式和互感式两种；根据结构形式不同，可分为气隙型和螺管型两种。
现在市场上的电感式测微仪多采用差动变压器式结构，故这里只针对差动式变压器进行说明。
（一）结构原理与等效电路
差动变压器的结构形式如图所示，它分为气隙型和螺管型两种形式。气隙型差动变压器由于行程小，且结构较复杂，因此目前已很少采用，而大多数采用螺管型差动变压器。下面仅讨论螺管型差动变压器。
（a）气隙型 （b）螺管型
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