IFM電感式傳感器工作原理及應(yīng)用
IFM電感式傳感器是利用線圈自感或互感的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量的一種裝置。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)活動(dòng)電觸點(diǎn)，工作壽命長(zhǎng)。而且靈敏度和分辨力高，輸出信號(hào)強(qiáng)。線性度和重復(fù)性都比較好，能實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳輸、記錄、顯示和控制?？梢詼y(cè)量位移、振動(dòng)、壓力、流量、比重等參數(shù)。
IFM電感式傳感器的核心部分是可變的自感或互感，在將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成線圈自感或互感的變化時(shí)，一般要利用磁場(chǎng)作為媒介或利用鐵磁體的某些現(xiàn)象。這類(lèi)傳感器的主要特征是具有電感繞組。
目前電感式傳感器非常廣泛地應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域中。與機(jī)械開(kāi)關(guān)相比，電感式傳感器具有的先決條件:無(wú)接觸和無(wú)磨損的工作方式及高的開(kāi)關(guān)頻率和開(kāi)關(guān)精度。此外，它們抗震蕩、防止灰塵和潮濕。電感式傳感器可以無(wú)接觸地檢測(cè)所有的金屬。
IFM傳感器在控制技術(shù)中，IFM磁性傳感器采用無(wú)接觸及無(wú)磨損的工作方式進(jìn)行位置檢測(cè)，它們可用于電感式傳感器應(yīng)用受局限的所有領(lǐng)域。該產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn): 磁性傳感器比電感式傳感器具有更長(zhǎng)的感應(yīng)距離，更加小巧的外形結(jié)構(gòu)。*的前提條件: 被檢測(cè)的物體必須具備磁性，因?yàn)閭鞲衅髦荒軐?duì)磁體起作用。
IFM傳感器由高頻振蕩、檢波、放大、觸發(fā)及輸出電路等組成。振蕩器傳感器檢測(cè)面產(chǎn)生一個(gè)交變電磁場(chǎng)，當(dāng)金屬物體接近傳感器檢測(cè)面時(shí)，金屬中產(chǎn)生渦流吸收了振蕩器能量，使振蕩減弱停振。振蕩器振蕩及停振這二種狀態(tài)，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)整形放大轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制開(kāi)關(guān)信號(hào)，經(jīng)功率放大后輸出。
一、IFM電感式傳感器的基本原理
1、IFM電感式傳感器的定義：
利用電磁感應(yīng)原理將被測(cè)非電量轉(zhuǎn)換成線圈自感系數(shù)或互感系數(shù)的變化，再由測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出，
這種裝置稱為IFM電感式傳感器。
2、IFM電感式傳感器的組成
由振蕩器、開(kāi)關(guān)電路及放大輸出電路三大部分組成。
3、IFM電感式傳感器的分類(lèi)：
IFM電感式傳感器可分為自感式傳感器、差動(dòng)變壓式傳感器和電渦流傳感器三種類(lèi)型。
4、IFM電感式傳感器工作原理：振蕩器產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)。當(dāng)金屬目標(biāo)接近這一磁場(chǎng)，并達(dá)到感應(yīng)距離時(shí)，在金屬目標(biāo)內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級(jí)放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)信號(hào)，觸發(fā)驅(qū)動(dòng)控制器件，從而達(dá)到非接觸式之檢測(cè)目的。
二、IFM電感式傳感器的應(yīng)用行業(yè)
2.1在汽車(chē)制造行業(yè)的應(yīng)用
IFM電感式傳感器是近距離定位金屬物體的通用方式。在汽車(chē)制造業(yè)中被廣泛應(yīng)用。汽車(chē)制造環(huán)節(jié)主要包括四個(gè)主體部分：沖壓、焊裝、涂裝、總裝。而IFM電感式傳感器都大量的應(yīng)用于每個(gè)部分。特別是焊裝、涂裝和總裝車(chē)間，許多的IFM電感式傳感器分布在積放鏈輸送線，起到滑 翹檢測(cè)或分軌到位檢測(cè)作用。
2.在機(jī)床行業(yè)的應(yīng)用機(jī)床是先進(jìn)制造技術(shù)的載體和裝備工業(yè)的基本生產(chǎn)手段，是裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備，主要為軍工、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、電力設(shè)備、鐵路機(jī)車(chē)、船舶等行業(yè)服務(wù)。在機(jī)床行業(yè)，IFM電感式傳感器得到廣泛的應(yīng)用。常用于位移，尺寸，壓力力矩的測(cè)量，在計(jì)數(shù)，金屬定位以及無(wú)損探傷上也有很多應(yīng)用。
3.IFM電感式傳感器運(yùn)用的基本方法想要正確使用IFM電感式傳感器，必須按一定的步驟。首先，我們要確定目標(biāo)。我們需要知道做什么事情。其次，在明確干什么的前提下，選用合適的傳感器，選擇能完成目的型號(hào)，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性，以及功能性。zui后安裝傳感器，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，分析出現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)解決。
4.IFM電感式傳感器在具體工程中的應(yīng)用。電感傳感器應(yīng)用廣泛，它可測(cè)量彎曲和偏移，可測(cè)量振蕩的振幅高度，可控制尺寸的穩(wěn)定性，可控制定位，可控制對(duì)中心率或偏心率。同時(shí)它也可用作磁敏速度開(kāi)關(guān)和齒輪齡條測(cè)速等，該類(lèi)傳感器廣泛應(yīng)用于紡織、化纖、機(jī)床、機(jī)械、冶金、機(jī)車(chē)汽車(chē)等行業(yè)的鏈輪齒速度檢測(cè)，鏈輸送帶的速度和距離檢測(cè)，齒輪齡計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)速表及汽車(chē)防護(hù)系統(tǒng)的控制等。另外該類(lèi)傳感器還可用在給料管系統(tǒng)中小物體檢測(cè)、物體噴出控制、斷線監(jiān)測(cè)、小零件區(qū)分、厚度檢測(cè)和位置控制等。以下是在工程中常見(jiàn)的具體應(yīng)用。
三、IFM電感式傳感器的發(fā)展趨勢(shì)
5.1 利用新材料發(fā)展新產(chǎn)品：利用新材料更優(yōu)異的性能來(lái)提高IFM電感式傳感器的性能是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)之一。例如電感式接近開(kāi)關(guān)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是在鐵氧體磁芯上繞制線圈作為電感線圈，而鐵氧體磁芯自身的限制使得IFM電感式傳感器不可能在已有的設(shè)計(jì)理念下發(fā)展，那么只能尋找新材料用來(lái)替代鐵氧體線圈，從而生產(chǎn)出有更好性能的傳感器。
5.2 利用MEMS硅微加工技術(shù)MEMS硅微加工技術(shù)是未來(lái)的主要趨勢(shì)之一。基于MEMS硅微加工技術(shù)，IFM電感式傳感器具有體積小、低功耗等特點(diǎn)，易于集成在各種模擬和數(shù)字電路中便于在應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。這也是所有傳感器的主要發(fā)展方向之一。
5.3 集成化、智能化方向發(fā)展IFM電感式傳感器發(fā)展的另一大特點(diǎn)是向著集成化、智能化方向發(fā)展。集成傳感器優(yōu)勢(shì)明顯，其將輔助電路中的元件與傳感元件同時(shí)集成在一塊芯片上，使之具有校準(zhǔn)、補(bǔ)償、自診斷和網(wǎng)絡(luò)通信的功能，它可降低成本、增加產(chǎn)量。而智能化傳感器是一種帶微處理器的傳感器，它兼有檢測(cè)、判斷和信息處理功能，具有判斷和信息處理功能，可實(shí)現(xiàn)多傳感器多參數(shù)測(cè)量，有自診斷和自校準(zhǔn)功能，測(cè)量數(shù)據(jù)可存取，且具有數(shù)據(jù)通信接口，能與微型計(jì)算機(jī)直接通信。
IFM傳感器在現(xiàn)在社會(huì)生產(chǎn)和應(yīng)用中，已經(jīng)日益體現(xiàn)出了它*的魅力，而作為我們自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，接觸傳感器是今后的學(xué)習(xí)和工作的必然，從種種方面來(lái)說(shuō)，我們從現(xiàn)在開(kāi)始就要對(duì)傳感技術(shù)和傳感器有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和了解。 |
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