電感傳感器通常用于測量位置或速度，尤其是在惡劣環(huán)境下。感應(yīng)位置感應(yīng)中使用的術(shù)語和技術(shù)可能令人困惑。
傳感器的位置和速度傳感器有許多形狀、尺寸和設(shè)計?？梢哉f，所有的電感傳感器都是基于變壓器原理工作的，都是基于交流電流的物理現(xiàn)象。這是邁克爾·法拉第在20世紀(jì)30年代首次觀察到的。當(dāng)時他發(fā)現(xiàn)第一個載流導(dǎo)體可以誘導(dǎo)電流流入第二個導(dǎo)體。法拉第的發(fā)現(xiàn)構(gòu)成了現(xiàn)代電機(jī)和發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)，當(dāng)然也有電感傳感器用來測量位置和速度。
電感位置和速度傳感器包括簡單的接近開關(guān)、可變電感傳感器、可變磁阻傳感器、同步器、旋轉(zhuǎn)變壓器、旋轉(zhuǎn)和線性可變差動變壓器(RVDT和LVDT)和新一代感應(yīng)編碼器(有時稱為扼流圈)。
電感傳感器的類型。
在簡單的接近(或接近)傳感器中，電源使交流電流在線圈中流動(有時稱為環(huán)路、軸或繞組)。當(dāng)導(dǎo)電或?qū)Т拍繕?biāo)(如鋼板)接近線圈時，這將改變線圈的阻抗。當(dāng)閾值通過時，它被用作接近目標(biāo)的信號。接近傳感器通常用于檢測金屬目標(biāo)的存在或不存在，輸出通常是模擬開關(guān)。這種類型的電感傳感器通常用于傳統(tǒng)開關(guān)可能有問題的地方，尤其是在有大量污垢或水的地方。下你下次登機(jī)時，你會看到許多電感接近傳感器，或者當(dāng)你登機(jī)時架。
可變電感傳感器和可變磁阻傳感器通常產(chǎn)生與導(dǎo)電或透磁靶(通常是鋼桿)相比，線圈位移成比例的電信號。就像接近傳感器一樣，當(dāng)線圈通過交流電通電時，線圈的阻抗會根據(jù)目標(biāo)位移而變化。該傳感器通常用于測量氣動或液壓缸中活塞的位移。活塞可以布置成超過傳感器線圈的外徑。
Synchros是另一種感應(yīng)位置傳感器，測量線圈相對于彼此移動時的感應(yīng)耦合。同步通常是旋轉(zhuǎn)的，需要電連接到傳感器的移動和靜止部分(通常稱為轉(zhuǎn)子和定子)。它們精度高，可用于工業(yè)計量、雷達(dá)天線和望遠(yuǎn)鏡。Synchros的價格非常昂貴，而且越來越少見，大部分都被(無刷)旋轉(zhuǎn)變壓器所取代。這是感應(yīng)位置檢測器的另一種形式，但電連接只對定子上的繞組進(jìn)行。
LVDT、RVDT和旋轉(zhuǎn)變壓器測量線圈之間電感耦合變化的位置，通常稱為初級和次級繞組。傳感器的初級繞組將能量耦合到次級繞組中，但能量比與透磁目標(biāo)的相對位移成比例。這通常是通過繞組孔的金屬桿，用于LVDT。在RVDT或旋轉(zhuǎn)變壓器中，它通常是成型轉(zhuǎn)子或極靴，與繞轉(zhuǎn)子的繞組相比。LVDT和RVDT的典型應(yīng)用包括航天副翼、發(fā)動機(jī)和燃油系統(tǒng)控制中的液壓伺服系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)變壓器的典型應(yīng)用包括無刷電機(jī)換向。
傳感器位置傳感器的顯著優(yōu)點(diǎn)是相關(guān)信號處理電路不需要位于傳感器線圈附近。這使得傳感器線圈處于惡劣的環(huán)境中，否則可能會阻礙傳感器或光學(xué)編碼器等其他技術(shù)，因?yàn)樗鼈冃枰鄬?xì)的硅基電子設(shè)備位于傳感點(diǎn)。
使用電感傳感器。
傳感器有長期記錄，在惡劣條件下可靠運(yùn)行。因此，它們通常是安全相關(guān)、安全關(guān)鍵或高可靠性應(yīng)用的自動選擇。這種應(yīng)用在軍事、航空航天、鐵路和重工業(yè)部門非常常見。
這種良好聲譽(yù)的原因與基本的物理和操作原理有關(guān)，通常獨(dú)立于:
移動電觸點(diǎn)的溫度和濕度、水和冷凝污垢、油脂、礫石和沙子等異物。
電感傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)。
由于基本操作部件(纏繞線圈和金屬部件)的性質(zhì)，大多數(shù)感應(yīng)位置傳感器非常堅固。鑒于其良好的聲譽(yù)，一個明顯的問題是為什么電感傳感器不能更頻繁地使用。原因是他們的健康既是力量，也是弱點(diǎn)。電感傳感器往往精確、可靠、堅固，但體積大、體積大、重量大。對精密纏繞線圈的需求也使其生產(chǎn)成本高——尤其是高精度設(shè)備。除了簡單地接近傳感器外，更復(fù)雜的電感傳感器在更主流的應(yīng)用中非常昂貴。
另一個原因是設(shè)計師很難指定電感傳感器相對稀缺。這是因?yàn)槊總€傳感器通常需要單獨(dú)指定和購買相關(guān)的AC生成和信號處理電路。相反，這需要模擬電子學(xué)的重要技能和知識。由于年輕的工程師傾向于專注于數(shù)字電子，所以他們傾向于使用替代和更數(shù)字化的方法。
新一代-感應(yīng)編碼器或編碼器。
近年來，新一代電感傳感器進(jìn)入市場，在傳統(tǒng)和更主流領(lǐng)域享有越來越高的聲譽(yù)。這種新一代電感傳感器通常被稱為感應(yīng)編碼器或INCODER(其混合物在ductive和連接編碼器)。該方法使用與傳統(tǒng)設(shè)備相同的基本物理，但使用印刷電路板和現(xiàn)代數(shù)字電子設(shè)備，而不是重型變壓器和模擬電子設(shè)備。該方法非常優(yōu)雅，開辟了電感傳感器的應(yīng)用范圍，包括2D和3D傳感器、短距離(1毫米)線性器件、曲線幾何形狀和高精度角度編碼器，包括小型旋轉(zhuǎn)編碼器和大型旋轉(zhuǎn)編碼器。
隨著PCB的使用，傳感器可以印刷在薄柔性基板上，這也可以消除對傳統(tǒng)電纜和連接器的需求。這種方法的靈活性——無論是物理上還是為OEM提供定制設(shè)計的能力——都是一個很大的優(yōu)勢。
深圳市力準(zhǔn)傳感技術(shù)有限公司是高精度力傳感器、稱重傳感器、柱式傳感器、拉壓力傳感器的專業(yè)制造商。主要有稱重、測力、壓力、扭矩傳感器等千余款產(chǎn)品。有適用于各種惡劣環(huán)境的高、中、低溫傳感器和高防護(hù)等級傳感器。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、紡織、電子、油田、化工、機(jī)械加工、能源、環(huán)保、醫(yī)療、交通、建材等領(lǐng)域自動化工程的檢測和過程控制。
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