电感式传感器应用的理论基础是电磁感应,即利用线圈电感或互感的改变来实现非电量测量。依据电磁感应的原理,把被测物理量变化转换为自感系数l或互感系数m的变换。
前者称为自感式传感器,后者称为互感式传感器或变压器式传感器。电感式传感器具有结构简单可靠、分辨率高、零点漂移小、线性度好、性能稳定、抗冲击等优点。
主要缺点是灵敏度、线性度和测量范围相互制约,传感器自身频率响应低,不适用于快速动态测量。在工业自动化中,广泛应用于位移、压力、流量等方面的测量。
电感式传感器具有结构简单、动态响应快、易实现非接触测量等突出的优点,特别适合用于酸类,碱类,氯化物,有机溶剂,液态CO2,氨水,PVC粉料,灰料,油水界面等液位测量,目前在冶金、石油、化工、煤炭、水泥、粮食等行业中应用广泛。
检测距离的衰减性。滑翘为铁质,适合电感式传感器检测;而滑翘被测部分的尺寸略小于标准检测物尺寸(标准被测物尺寸为3倍额定检测距离,此应用中,标准尺寸应为120*120mm),这样的话就会有一定的衰减。现场抗干扰能力。这个是不容忽视的问题,普通电感式传感器容易被电机或变频器干扰,很多技术人员只对在此附近的应用选择相应强抗电磁干扰的传感器。
但在汽车制造车间,厂房大,现场技术人员习惯使用对讲机沟通,尤其是边走边用对讲机对话时,会不经意的靠近传感器,导致短暂失效。
安装方面。随着电感式传感器的普及,传感器不仅仅在电气性能方面有所提升,其机械方面的设计也越来越人性化。要在最大程度的实现人性化安装。减少了多种近似产品的备货和减少了安装、维护的时间。
稳定运行的保障。在车厂的使用中,要杜绝任何油污、尘污的侵蚀。另外,滑翘经过轨道时,震动是长期存在的,优异的抗震动性同样是有着非常重要的作用。
电感式传感器的种类很多,根据工作原理的不同,可分为变磁阻式、变气隙式(自感式),变压器式和涡流式(互感式)等类。y在其提出的电磁感应定律(1831年)指出,当一个线圈中电流i变化时,该电流产生的磁通量Φ也随之变化,因而在线圈绕组产生感应电势e,这种现象称为自感,产生的感应电势称为自感电势。变磁阻式传感器属于自感式传感器。
这种形式的电感传感器也称为变气隙式电感传感器。它由线圈、铁芯和衔铁3部分组成。铁芯和衔铁由导磁材料如硅钢片或其他合金制成,在铁芯和衔铁之间有气隙,气隙厚度为δ,被测部件与衔铁相连。
当被测部件移动时,就引起衔铁移动,气隙厚度δ随之发生改变,引起磁路中磁阻的变化,从而导致电感线圈的电感值变化,因此只要能测出电感量的变化,就能确定衔铁位移量的大小和方向,也就实现了对被测部件的测量。
差动变隙式电感传感器由两个相同的电感线圈和磁路组成。测量时,衔铁与被测物体相连,当被测物体上下移动时,带动衔铁以相同的位移上下移动,两个磁回路的磁阻发生大小相等、方向相反的变化,一个线圈的电感量增加,另一个线圈的电感量减小,形成差动结构。