什么是電感式力傳感器

 

電感式力傳感器

電感式力傳感器的原理是測(cè)量力作用下變形體兩點(diǎn)間的距離變化。為減小不對(duì)稱力作用的影響，一般將變形體做成旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形式。圖2 -6所示是一種差動(dòng)變壓器式測(cè)力傳感器，它具有缸體狀空心截面的彈性變形體元件，其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)受到軸向力作用時(shí)應(yīng)力分布均勻，且在長(zhǎng)徑比較小時(shí)受橫向偏心分力影響較小。電感式力傳感器可得到較大的測(cè)量信號(hào)，常用作實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)、靜態(tài)測(cè)量。這種傳感器的精度等級(jí)為0.2 010  -1 0lo，額定受力（拉力和壓力）下限在lOmN以下，而上限在200kN - IOMN。傳感器的靈敏度可做得很高，對(duì)于1%的額定載荷，便可得到滿顯示值，而測(cè)量位移此時(shí)僅為I - 2ym。傳感器的邊緣力敏感度很小。工作溫度可達(dá)200℃。電感式力傳感器必須用一個(gè)載頻放大器來(lái)驅(qū)動(dòng)，其頻率范圍在4 - 10 kHz，然而也有一些類型的電感式力傳感器的載頻被設(shè)計(jì)為50Hz，即電源頻率。且有些在測(cè)量距離較大時(shí)無(wú)需加中間測(cè)量放大器即可獲得顯示值。圖2 -7是另一種差動(dòng)變壓器式壓力傳感器，當(dāng)所示膜片兩側(cè)有壓力差時(shí)，膜片沿軸向發(fā)生位移，從而使變壓器輸出電壓。

電感式力傳感器的次級(jí)繞組輸出電壓值比較大，因此一般不需要放-大，只要通過(guò)濾波、整流和整形后即可接到A/D轉(zhuǎn)換器上，此外為了供給初級(jí)繞組激勵(lì)電流，需要一個(gè)穩(wěn)定的電源，經(jīng)過(guò)交流穩(wěn)壓器穩(wěn)壓的電源，供給勵(lì)磁網(wǎng)路。勵(lì)磁回路是為了給電感式力傳感器的初級(jí)線圈以一定的激勵(lì)電流，即保證傳感器有一定的激磁安匝數(shù)，傳感器后面的匹配變壓器有兩個(gè)作用，一是使壓磁傳感器的輸出阻抗得到匹配，使其輸出功率最大；另一個(gè)作用是把信號(hào)

電壓進(jìn)行升壓，以便電壓輸送時(shí)減少電壓降并供給相敏整流所需要的電壓。為了盡量減少功率和電壓衰耗，匹配變壓器應(yīng)該力求是理想變壓器，信號(hào)電壓經(jīng)過(guò)濾波器濾波，它是測(cè)量電路中的一個(gè)主要環(huán)節(jié)，對(duì)輸出信號(hào)的穩(wěn)定和線性都有很大的影響，濾波器濾去高次諧波，基波信號(hào)經(jīng)相敏整流變?yōu)橹绷餍盘?hào)．經(jīng)凋零回路平衡掉零點(diǎn)信號(hào)后送人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。