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电感测头原理是什么? 首页 > 行业资讯

 电感测头的原理有两种:

测阻抗原理:通过测量电感的阻抗来得到电感的值。电感的阻抗可以表示为Z=jwL,其中w=2PIf,f为频率。可以使用测放大器来放大测量结果,间接测量电感的阻抗。

测频率原理:使用LC振荡电路,已知电容C和输出频率,通过某个公式计算得到电感L的值。

电感测头通过带动衔铁上下移动,当上线圈的电感增加时,下线圈的电感减少;反之,当上线圈的电感减少时,下线圈的电感增加。这样会导致交流阻抗相应地变化,电桥失去平衡,并输出一个幅值与位移成正比、频率与振荡器频率相同、相位与位移方向相对应的调制信号。经过放大后,通过相敏检波器鉴别极性,得到一个与衔铁位移相对应的直流电压信号。这个信号经过A/D转换器输入到单片机进行数据处理,用于显示、传输、超差报警、统计分析等目的。

不同型号的电感测头采用不同的原理,主要有谐振原理和交流电桥原理。

谐振原理:利用电感或电容组成谐振电路,其谐振频率由电感或电容值决定。测量谐振频率可以求得电感或电容的值。但考虑到电感或电容的损耗对测量结果的影响,需要间接测量谐振回路的损耗(或Q值),并修正对频率的影响,以得到精确的结果。

交流电桥原理:被测电感或电容作为电桥的一个桥臂,通过改变补偿桥臂的值使电桥平衡,从而测得电感或电容的值。同样需要考虑电感或电容的损耗对测量误差的影响,并在补偿桥臂中加入相应的补偿电阻。

总之,电感测头是三坐标测量机采点的重要工具,通过测量电感的变化来实现位移测量。在使用过程中,需注意测头文件的定义、标准球的直径、校验结果的公差范围、测头组件及标准球的清洁与固定锁紧等方面。

 

当三坐标测头校验结果超差时,可以从以下几个方面进行检查和排除问题:

确认测头文件定义:检查是否正确输入了测头的探针直径。正确的探针直径是确保测量准确性的基础。

标准球直径:确认已正确输入标准球的直径。如果标准球直径输入错误,将会导致测量结果偏差较大。

检查公差范围:核实校验结果的公差范围是否正确合理。若设置的公差范围过于严格或不够精确,可能导致误判超差情况。

清洁测头组件及标准球:定期对测头组件和标准球进行清洁。灰尘和污垢可能会影响测量准确性。

确保测头固定锁紧:检查测头组件和标准球是否牢固固定锁紧。松动的测头组件可能导致测量结果的不稳定性。

通过仔细检查和排除上述因素,可以提高三坐标测头的测量准确性并保障测量工作的精度。

 

LVDT是一种机电传感器,其输入量为机械位移,输出量则是与位移成比例的交流电压。最常见的两种LVDT是半桥式和4线制LVDT。半桥式LVDT只有一个线圈,中心有一个抽头,类似于自耦变压器的工作原理。激励电压通过线圈提供,而中心抽头的电压与位移成比例。该电路的工作方式类似于带阻抗的电压分配器。

半桥式电感位移传感器的内部结构如图1所示,由两个串连的线圈和铁心组成。当铁心在线圈中上下移动时,线圈的电感量发生变化。当在1-3线圈外加一个正弦交流电压时,2-3线圈之间将获得一个与对应电感量成比例的交流电压值。这个交流电压值正好与传感器中铁芯的位移量成比例。例如,DGT8-II型位移传感器是一种半桥式位移传感器,其测量范围为±1mm,激励信号幅值为3V±0.5%rms,激励信号频率为13kHz,灵敏度为36.88±0.15mV/mm,工作温度范围为-10℃至65℃。

电感测头(LVDT)与芯片AD698可以组成一个完整的信号采样电路。AD698是美国AD公司推出的一款新型芯片,它是一个完善的、以单片集成电路解决方案为基础的电压差动位移传感器信号调理系统。AD698与电压差动位移传感器联合使用,能够将机械位移信号高精度地转换为单极性或双极性直流电压信号。所有的功能电路都包含在单芯片中,只需外接几个无源元件即可确定系统的激励频率和增益大小。采用AD698芯片为T301型半桥式电感位移传感器提供激励信号,并对传感器输出信号进行处理,输出0-10V直流电压信号,从而驱动信号显示电路。 

在实际测量中,AD698采用±15V双电源供电。电路设计过程中,由外接无源元件决定的参数包括:激励电压频率、激励电压幅值、AD698系统频带宽度、增益系数和标定系数。此外,还有一些可选参数,如偏置调零、滤波和信号合成等。

确定激励频率fsubsystem为13kHz,系统频带宽度fsubsystem为1.3kHz。该电路的输出信号可用于驱动指针式机械测微表头进行显示,也可用于计算机采集转换为数字信号显示,并进行自动化控制。

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