【看點(diǎn)】電感式傳感器：機(jī)床行業(yè)、汽車制造可少不了它

簡(jiǎn)

介

電感式傳感器

Perseverance Prevails

電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)定律，通過(guò)線圈的自感和互感的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)非電量測(cè)量的一種裝置。其特點(diǎn)便是使用電感的物理特性，不直接接觸被測(cè)物，便可測(cè)量位移、震動(dòng)、壓力、流量等信號(hào)。

分

類

Perseverance Prevails

電感式傳感器按按工作原理分為自感式、互感式和電渦流式三種。

自感式傳感器

自感式電感傳感器是一種改變自感系數(shù)的傳感器。它由線圈、鐵芯及銜鐵組成。在鐵芯和銜鐵之間有氣隙和氣隙導(dǎo)磁截面積，這兩個(gè)容易改變的參數(shù)。

自感式傳感器的磁路總磁阻可以表示為：

通過(guò)分別改變氣隙或氣隙導(dǎo)磁面積可以構(gòu)成變氣隙式自感傳感器和變面積式自感傳感器，其結(jié)構(gòu)圖如圖1、2所示。

利用兩個(gè)反向的基本自感傳感器，可以構(gòu)成差動(dòng)式自感傳感器，如圖3所示，其改善了基本自感傳感器的電磁效應(yīng)，配合電橋使得靈敏度增加一倍，非線性也得到了補(bǔ)償。

圖 3 差動(dòng)式自感傳感器

互感式傳感器

互感式傳感器由線圈、鐵芯和活動(dòng)銜鐵三個(gè)部分組成，如圖4所示。線圈包括一個(gè)初級(jí)線圈和兩個(gè)反接的次級(jí)線圈。當(dāng)初級(jí)線圈輸入交流激勵(lì)電壓時(shí)，次級(jí)線圈將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1和e2。由于兩個(gè)次級(jí)線圈極性反接，傳感器的輸出電壓為兩者之差，即ey=e1-e2。

圖 4 互感式傳感器

電渦流式傳感器

電渦流傳感器：根據(jù)電渦流效應(yīng)制成的傳感器稱為電渦流式傳感器。按照電渦流在導(dǎo)體內(nèi)的貫穿情況，此傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類，但從基本工作原理上來(lái)說(shuō)仍是相似的。

圖 5 電渦流式傳感器

電渦流式傳感器最大的特點(diǎn)是能對(duì)位移、厚度、表面溫度、速度、應(yīng)力、材料損傷等進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)量，另外還具有體積小、靈敏度高、頻率響應(yīng)寬等特點(diǎn)，應(yīng)用極其廣泛。

應(yīng)

用

Perseverance Prevails

電感式傳感器作為一種位置反饋元件，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于幾乎所有自動(dòng)化控制的工業(yè)領(lǐng)域之中，對(duì)檢測(cè)和自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)行具有關(guān)鍵性的作用。

1

機(jī)械加工

電感式傳感器可以用于測(cè)量位移、尺寸、壓力等物理量。

1）用電感式位移傳感器可以提高軸承制造的精度；

2）用電感測(cè)微儀測(cè)量來(lái)微小精密尺寸的變化；

3）實(shí)現(xiàn)液壓閥開(kāi)口位置的精準(zhǔn)測(cè)量；

4）用于設(shè)計(jì)智能紡織品的柔性傳感器；

5）用電感傳感器原理的孔徑錐度誤差測(cè)量?jī)x；

6）用電感傳感器檢測(cè)潤(rùn)滑油中磨粒；

7）用電感傳感器監(jiān)測(cè)吊具導(dǎo)向輪等等。

利用電感式傳感器可以實(shí)現(xiàn)工件的高精度加工，可以實(shí)現(xiàn)工件加工流程的自動(dòng)化操作，還能對(duì)工件進(jìn)行探傷。

2

機(jī)器人

電感傳感器還可用來(lái)做磁敏速率開(kāi)關(guān)、齒輪齡條測(cè)速，鏈輪齒速率檢測(cè)等。

如機(jī)器人機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)軌跡需要嚴(yán)格控制，使用電感式傳感器可以對(duì)機(jī)械臂的位置進(jìn)行限位，對(duì)機(jī)械臂中的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度和位置進(jìn)行監(jiān)控，保證機(jī)械臂的穩(wěn)定運(yùn)行。鏈輪齒速率檢測(cè)，鏈輸送帶的速率和距離檢測(cè)，齒輪齡計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)速表及汽車防護(hù)系統(tǒng)的控制等。

此外，該類傳感器還可用在給料管系統(tǒng)中小物體檢測(cè)、物體噴出控制、斷線監(jiān)測(cè)、小零件區(qū)分、厚度檢測(cè)和位置控制等。

3

智能機(jī)械

電感傳感器還可用來(lái)鏈輸送帶的速率和距離檢測(cè)，齒輪齡計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)速表及汽車防護(hù)系統(tǒng)的控制等。

比如貨車卸貨時(shí)，對(duì)箱斗的位置要進(jìn)行一個(gè)限制，箱斗的升舉范圍只能控制在一定限度，使用接近式傳感器可以檢測(cè)箱斗的升舉高度從而控制液壓系統(tǒng)進(jìn)行限位。

4

其他應(yīng)用

電感式傳感器還可以應(yīng)用于磨加工主動(dòng)測(cè)量、測(cè)量長(zhǎng)度位移量和制作電子測(cè)微儀等。