第4章电感式传感器习题
第4章电感式传感器
1、说明电感式传感器有哪些特点。2、分析比较变磁阻式自感传感器、差动变压器式互感传感器的工作原理和灵敏度。3、试分析差动变压器相敏检测电路的工作原理。
4、分析电感传感器出现非线性的原因，并说明如何改善？
5、某差动螺管式电感传感器的结构参数为单个线圈匝数W800匝，l10mm，lc6mm，r5mm，rc1mm，
设实际应用中铁芯的相对磁导率r3000试求：
（1）在平衡状态下单个线圈的电感量L0？及其电感灵敏度足KL
（2）若将其接人变压器电桥，电源频率为1000Hz，电压E18V，设电感线圈有效电阻可忽略求该传
感器灵敏度K
　　　　　3　）　若要控制理论线性度在1％以内，最大量程为多少？
螺管式线圈
线圈1
线圈2
插棒式铁芯
铁芯
（a
b
图315差动螺管式电感传感器
解：1）根椐螺管式电感传感器电感量计算公式得
L0
0W2l2
lr2rlcrc2

41078002101032
1052109
3000612109
046H
1
f差动工作灵敏度：
KL

2


0Wl2
2
rc2r
24107800211063000101032
第4章电感式传感器习题
1516m1516mmm（2）当f1000Hz时，单线圈的感抗为
XLωL02πfL02π×1000×0。462890Ω）显然XL〉线圈电阻R0，则输出电压为
测量电路的电压灵敏度为
UO

E2
LL0
Ku
U0L

E2L0

18V2046
196V

196mV
m
而线圈差动时的电感灵敏度为KL151。6mHmm则该螺管式电感传感器及其测量电路的总灵敏度为
KKLKu1516mmm196mVm2971mVmm
6、有一只差动电感位移传感器，已知电源电Usr4Vf400Hz，传感器线圈铜电阻与电感量分别为R40Ω，L30mH，用两只匹配电阻设计成四臂等阻抗电桥，如习题图316所示，试求：
（1匹配电阻R3和R4的值；2当△Z10时，分别接成单臂和差动电桥后的输出电压值


（3用相量图表明输出电压Usc与输入电压Usr之间的相位差。
解：（1线圈感抗
XLwL2pfL2p4003010375。4W）
线圈的阻抗
ZR2XL24027542854
故其电桥的匹配电阻见习题图316）R3R4Z85。4W）
（2）当ΔZ10W时电桥的输出电压分别为
单臂工作：
Usc
Usr4
ZZ

4104854
0117V
双臂差动工作：
Usc
Usr2
ZZ

4102854
0234V
（3）
ta
1Rta
140279
L
754
7、如图317（见教材，附下）所示气隙型电感传感器，衔铁截面积S4×4mm2，气隙总长度δ08mm，
衔铁最大位移△δ±0。08mm，激励线圈匝数W2500匝，导线直径d0。06mm
电阻率ρ1。75×106Ωcm，当激励电源频率f4000Hz时，忽略漏磁及铁损，
求
（1）线圈电感值；
（2电感r