凡是能转换成位移量变化的参数,如压力、力、压差、加速度、振动、厚度、液位等,都可采用差动变压器来进行测量。
1.力与压力的测量
图3-16所示为差动变压器式力传感器。当力作用于传感器时,弹性元件产生形变,从而导致衔铁相对线圈移动并通过测量电路转换为电压输出,其大小反映了受力的大小。
差动变压器与膜片、膜盒和弹簧管等组合,可以组成压力传感器。图3-17所示为微压力传感器的结构示意图。无压力作用时,膜盒在初始状态,与膜盒相连的衔铁位于差动变压器线圈的中心,无电压输出。当压力输入膜盒后,膜盒的自由端产生位移并带动衔铁移动,差动变压器产生一正比于压力的输出电压。
图3-16 差动变压器式力传感器
1—衔铁;2—线圈;3—弹性体
图3-17 微压力传感器
1—膜盒;2—线圈;3—衔铁;4—罩壳;5—接头
2.振动与加速度的测量
图3-18所示为测量振动与加速度的差动变压器传感器的结构。衔铁受振动与加速度的作用,使弹簧受力变形,与弹簧连接的衔铁的位移大小反映了振动的幅度和频率以及加速度的大小。
3.液位的测量
图3-19所示为采用差动变压器传感器的沉筒式液位计。由于液位的变化,沉筒所受浮力也将产生变化,这一变化转换成衔铁的位移,从而改变了差动变压器的输出电压,这个输出值反映了液位的变化值。先导案例解决o
图3-18 测量振动与加速度的差动
变压器传感器的结构1—衔铁;2—差动变压器;3—弹簧;4—壳体
图3-19 沉筒式液位计
图3-20所示为电感式滚柱直径分选装置示意图。
由机械排序装置送来的滚柱按顺序进入电感测微仪。电感测微仪的测杆在电磁铁的控制下,先是提升到一定的高度,让滚柱进入其正下方;然后电磁铁释放,衔铁向下压住滚柱,滚柱的直径决定了衔铁位移的大小。电感传感器的输出信号送到计算机,计算出直径的偏差值。完成测量的滚柱被机械装置推出电感测微仪,这时相应的翻板打开,滚柱落入与其直径偏差相对应的容器中。从图3-20中的虚线可以看到,批量生产的滚柱直径偏差的概率符合随机误差的正态分布。上述测量和分选步骤均是在计算机控制下进行的。若在轴向再增加一只电感传感器,还可以在测量直径的同时,将滚柱的长度一并测出。
图3-20 电感式滚柱直径分选装置示意图
1—被测滚柱;2—电磁挡板;3—电感测端;4—电感传感器;5—电磁翻板;6—容器
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