德國費斯托FESTO電感式傳感器工作原理

電感式傳感器為信號發(fā)生器，它被 用于在加工機械，機器人，生產(chǎn)線以及傳送帶系統(tǒng)中檢測和功能相關(guān)的動作,并將檢測結(jié)果轉(zhuǎn)換成電信號。它是以非接觸的方式工作的。當有金屬物體接近規(guī)定的感應(yīng)距離時，傳感器會發(fā)出一個電信號。不用進行接觸，電感式傳感器是通過電感應(yīng)物體經(jīng)過或滯留于振蕩器的高頻磁場來檢測物體的。電感式傳感器采用的是非接觸方式感測,沒有機械力作用于控制部 件或被感測部件。電感式傳感器不要求任何位置感測機構(gòu)。因此不需要有機械限位開關(guān) 常用的滾輪.

傳感器工作原理

電感式傳感器由三大部分組成：振蕩器、開關(guān)電路及放大輸出電路。振蕩器產(chǎn)生一個交變磁場。當金屬目標接近這一磁場，并達到感應(yīng)距離時，在金屬目標內(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放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號，觸發(fā)驅(qū)動控制器件，從而達到非接觸式之檢測目的。

傳感器選型指南

選擇的依據(jù)是要決定哪一個是合適的傳感器原理。這取決于將要測定的目標的材料。

如果目標是金屬的，那么需要一個電感傳感器。

如果目標是塑料做的，紙做的；或（油基或水基）流體、顆粒、或者粉末，那么需要一個電容傳感器。

常用電感式傳感器有變間隙型、變面積型和螺管插鐵型。在實 際應(yīng)用中，這三種傳感器多制成差動式，以便提高線性度和減小電磁吸力所造成的附加誤差。變間隙型電感傳感器 這種傳感器的氣隙δ隨被測量的變化而改變,從而改變磁阻。它的靈敏度和非線性都隨氣隙的增大而減小，因此常常要考慮兩者兼顧。δ一般取在 0.1～0.5毫米之間。變面積型電感傳感器 這種傳感器的鐵芯和銜鐵之間的相對覆蓋面積（即磁通截面）隨被測量的變化而改變,從而改變磁阻。它的靈敏度為常數(shù)，線性度也很好。螺管插鐵型電感傳感器 它由螺管線圈和與被測物體相連的柱型銜鐵構(gòu)成。其工作原理基于線圈磁力線泄漏路徑上磁阻的變化。銜鐵隨被測物體移動時改變了線圈的電感量。這種傳感器的量 程大，靈敏度低，結(jié)構(gòu)簡單，便于制作。

電感式傳感器的分辨力分辨力是指傳感器可能感受到的被測量的zui小變化的能力。也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當輸入變化值未超過某一數(shù)值時，傳感器的輸出不會發(fā)生變化，即傳感器對此輸入量的變化是分辨不出來的。只有當輸入量的變化超過分辨力時，其輸出才會發(fā)生變化。通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的zui大變化值作為衡量分辨力的指標。上述指標若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。分辨率與傳感器的穩(wěn)定性有負相相關(guān)性。

FESTO電感式傳感器的電源和負載分開連接。它們有過載保護、短路保護和極性保護，它們的剩余電流可以忽略不計。

FESTO電感式傳感器,使用費斯托電感式傳感器它由螺管線圈和與被測物體相連的柱型銜鐵構(gòu)成。其工作原理基于線圈磁力線泄漏路徑上磁阻的變化。FESTO電感式傳感器,使用費斯托電感式傳感器銜鐵隨被測物體移動時改變了線圈的電感量。這種傳感器的量程大，靈敏度低，結(jié)構(gòu)簡單，便于制作。

費斯托電感式傳感器的要求：

、檢測距離的衰減性?；N為鐵質(zhì)，適合電感式傳感器檢測；而滑翹被測部分的尺寸略小于標準檢測物尺寸（標準被測物尺寸為3倍額定檢測距離，此應(yīng)用中，標準尺寸應(yīng)為120*120mm），這樣的話就會有一定的衰減。

、現(xiàn)場抗干擾能力。這個是不容忽視的問題，普通電感式傳感器容易被電機或變頻器干擾，很多技術(shù)人員只對在此附近的應(yīng)用選擇相應(yīng)強抗電磁干擾的傳感器。但在汽車制造車間，廠房大，現(xiàn)場技術(shù)人員習(xí)慣使用對講機溝通，尤其是邊走邊用對講機對話時，會不經(jīng)意的靠近傳感器，導(dǎo)致短暫失效。

、安裝方面。隨著電感式傳感器的普及，傳感器不僅僅在電氣性能方面有所提升，其機械方面的設(shè)計也越來越人性化。要在zui大程度的實現(xiàn)人性化安裝。減少了多種近似產(chǎn)品的備貨和減少了安裝、維護的時間。

、穩(wěn)定運行的保障。在車廠的使用中，要杜絕任何油污、塵污的侵蝕。另外，滑翹經(jīng)過軌道時，震動是長期存在的，優(yōu)異的抗震動性同樣是有著非常重要的作用。

費斯托電感式傳感器的工作原理；

電渦流效應(yīng);塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時,導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦旋狀的感應(yīng)電流。

電渦流傳感器基本特性：

電渦流的徑向形成范圍

（1）電渦流徑向形成的范圍大約在傳感器線圈外徑ras的1.8～2.5倍范圍內(nèi),且分布不均勻

（2）電渦流密度在短路環(huán)半徑r=0處為零

（3）電渦流的zui大值在r=ras附近的一個狹窄區(qū)域內(nèi)

（4）可以用一個平均半徑為ras（ras=（ri+ra）/2）的短路環(huán)來集中表示分散的電渦流

電渦流強度與距離的關(guān)系

（1）電渦強度與距離x呈非線性關(guān)系,且隨著x/ras的增加而迅速減小。

（2）當利用電渦流式傳感器測量位移時,只有在x/ras&<lt&1(一般取0.05～0.15)的范圍才能得到較好的線性和較高的靈敏度