變氣隙電感傳感器可以制作成各種形式如螺管式電感傳感器等,但它們都存在嚴重的非線性。為了減小非線性,可以讓兩只完全對稱的單個電感傳感器合用一個活動銜鐵,這樣可構成差動式電感拉繩開關傳感器,如差動螺管電感傳感器、差動式e形電感傳感器等。其結構特點是上、下兩個磁體的幾何尺寸、材料、電氣參數(shù)均完全一致。拉繩開關傳感器的兩只電感線圈接成交流電橋的相鄰橋臂,另外兩只橋臂由電阻組成。盡管圖a和b的結構形式不同,但其工作原理完全相似,它們構成四臂交流電橋,供橋你都交流電壓,橋路輸出為交流電壓。
初始狀態(tài)時,銜鐵位于中間位置,兩邊空隙相等。因此,兩只電感線圈的電感量相等,數(shù)值極性相反,電橋輸出,即電橋處于平衡狀態(tài)。當銜鐵偏離中間位置,向上或向下移動時,造成兩邊氣隙不一樣,使兩只電感線圈的電感量一增一減,電橋不平衡。電橋輸出電壓的大小與銜鐵移動的大小成比例,其相位則與銜鐵移動量的方向有關。若向下移動,輸出電壓為正。而向上移動時,輸出電壓則為負。因此,只要能測量出輸出電壓的大小和相位,就可以決定銜鐵位移的大小和方向。銜鐵帶動連動機構就可以測量多種非電量,如位移、液面高度、速度等。 |