由鐵心和線圈構成的將直線或角位移的變化轉換為線圈電感量變化的傳感器,又稱電感式位移傳感器。這種傳感器的線圈匝數和材料導磁係數都是一定的,其電感量的變化是由於位移輸入量導致線圈磁路的幾何尺寸變化而引起的。當把線圈接入測量電路並接通激勵電源時,就可獲得正比於位移輸入量的電壓或電流輸出。
產品特性
對於電感式傳感器,大家都不會陌生,是用於近距離定位金屬物體的通用方式。因為主要是通過霍爾效應來完成檢測,所以也稱為霍爾傳感器。其內部結構由兩部分構成:前端由纏繞著發射、接收線圈的鐵芯構成檢測部分;後端為電路部分,整體封裝在塑料或金屬外殼中。工作時,電磁鐵芯部分發生交變磁場,對靠近的金屬物體表面產生渦流效應,從而削弱LC震盪電路,放大電路部分分析電磁鐵芯接收線圈的微弱LC震盪電路變化,並給予相應的輸出。
不同外形尺寸,其額定檢測距離一般至多到100mm。通常狀態下,各廠家對於其標稱的檢測距離為在實驗室條件下測得的額定檢測距離。實際應用中,考慮到各方面的環境因素,其可靠檢測距離約為額定檢測距離的80%,但對於被測物是有一定要求的。由於應用現場的被測物材料的導磁性和尺寸大小,一般情況下達不到標準被測物的要求,那麼傳感器的檢測距離會進一步的衰減,這也就是很多用戶感覺電感傳感器的檢測距離比廠家標稱的小很多的原因。在這種非標檢測的情況下,各廠家及其不同系列產品的差異較大。另外,更深入的講,在抗電磁干擾性、環境溫度、電壓擾動以及安裝要求等方面,都存在著差異。
選擇合適的傳感器,會大幅提升設備運轉的穩定性和可靠性,也最大的可能性減少傳感器的失效或損毀,減少不必要的維護投入。汽車製造業在生產過程中,大量使用電感式傳感器作為定位檢測,如何針對此行業選擇最適合的產品,顯得尤為重要。
電感式傳感器具有以下特點:
(1)結構簡單,傳感器無活動電觸點,因此工作可靠壽命長。
(2)靈敏度和分辨力高,能測出0.01微米的位移變化。傳感器的輸出信號強,電壓靈敏度一般每毫米的位移可達數百毫伏的輸出。
(3)線性度和重複性都比較好,在一定位移範圍(幾十微米至數毫米)內,傳感器非線性誤差可達0.05%~0.1%。同時,這種傳感器能實現信息的遠距離傳輸、記錄、顯示和控制,它在工業自動控制系統中廣泛被採用。但不足的是,它有頻率響應較低,不宜快速動態測控等缺點。
電感式傳感器種類很多,常見的有自感式,互感式和渦流式三種。