下表面受压应变。当选用四个完全相同的电阻应变片组成差动全桥电路,则应变片如题图34b所示粘贴。
应变片
题图34(a)等截面悬臂梁(b)应变片粘贴方式量电路
(c)测
②电阻应变片所构成的差动全桥电路接线如图34c所示,R1、R4所受应变方向相同,R2、R3、
所受应变方向相同,但与R1、R4所受应变方向相反。
第四章电感式传感器3说明差动变隙电压传感器的主要组成,工作原理和基本特性。
答:差动变隙电压传感器结构如下图所示。主要由铁芯,衔铁,线圈三部分组成。传感器由两个完全相同的电压线圈合用一个衔铁和相应磁路。工作时,衔铁与被测件相连,当被测体上下移动时,带动衔铁也以相同的位移上下移动,使两个磁回路中磁阻发生大小相等方向相反的变化。导致一个线圈的电感量增加,另一个线圈的电感量减小,形成差动形式。其输出特性为:
题图41差动变隙电压传感器
若忽略上式中的高次项,可得
L
L1
L2
2L0
0
1
0
2
0
4
L2
L0
0
为了使输出特性能得到有效改善,构成差动的两个变隙式电感传感器在结构尺寸、材料、电气参数等方面均应完全一致。4变隙试电感传感器的输入特性与哪些因素有关?怎样改善其非线性?怎样提高其灵敏度?
答:变隙试电压传感器的输出特性为:
L
L0
0
1
0
0
2
0
3
其输出特性与初始电压量L0,气隙厚度0,气隙变化量有关。当选定铁芯,衔铁材料及尺寸,确定
线圈的匝数及电气特性,则Lf。
从传感器的输出特性可以看出,L与成非线性关系,为改善其非线性,通常采用差动变隙式电
感传感器,如题图41所示,输出特性表达式为;
fL
2L0
0
1
0
2
0
4
将上式与单线圈变隙式传感器相比,若忽略非线性项,其灵敏度提高一倍,若保留一项非线性项,则单线
3
圈式
LL0
0
2,而差动式
LL0
2
0
由于0
1,因此,差动式的线性度得到明显改善。
5差动变压器式传感器有几种结构形式?各有什么特点?
答:差动变压器式传感器有变隙式差动变压器式和螺线管式差动变压器式传感器二种结构形式。变隙式差
U0
动变压器传感器的输出特性为
W2W1
Ui0
W2,输出电压与W1
W2比值成正比,然而W1
比
值与变压器的体积与零点残余电压有关。应综合考虑;U0与0成反比关系,因此要求0越小越好,但
较小的0使测量范围受到约束,通常在05mm左右。
螺线管式差动变压器式传感器的输出特性是激励电压U和激磁频率f的函数,理论上,灵敏度K与
U、r