电感式传感器习题

精品文档---下载后可任意编辑第 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 W=800 匝 ，l=10mm，lc=6mm，r=5mm，rc=1mm，设实际应用中铁芯的相对磁导率 µr=3000，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 E=，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? 螺管式线圈插棒式铁芯线圈1线圈2铁芯（a)(b)图 3-15 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 差动工作灵敏度：精品文档---下载后可任意编辑 (2) 当 f=1000Hz 时，单线圈的感抗为 XL =ωL0 =2πf L0 =2π×1000×=2890(Ω) 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 而线圈差动时的电感灵敏度为 KL =mm，则该螺管式电感传感器及其测量电路的总灵敏度为 =mm 6、有一只差动电感位移传感器，已知电源电 Usr=4V，f=400Hz，传感器线圈铜电阻与电感量分别为 R=40Ω，L= 30mH，用两只匹配电阻设计成四臂等阻抗电桥，如习题图 3-16 所示，试求： (1)匹配电阻 R3和 R4的值； (2)当△Z=10 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与输入电压之间的相位差。 解：（1） 线圈感抗 XL= L=2fL=240030103 =（）线圈的阻抗 故其电桥的匹配电阻(见习题图 3-16)R3 = R4 =Z=（） （2）当 ΔZ=10时，电桥的输出电压分别为单臂工作： 双臂差动工作： （3） 7、如图 3-17（见教材，附下）所示气隙型电感传感器，衔铁截面积 S=4×4mm2，气隙总长度 δ= 0.8mm，衔铁最大位移 △ δ=±0.08mm ， 激 励 线 圈 匝 数 W=2500 匝 ， 导 线 直 径d=0.06mm ， 电 阻 率 ρ=×10-6Ω.cm ， 当 激 励 电 源 频 率f=4000Hz 时，忽略漏磁及铁损，求：(1)线圈电感值；(2)电感的最大变化量；(3)线圈的直流电阻值；(4)线圈的品质因数；(5)当线圈存在 200pF 分布电容与之并联后其等效电感值。...