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旋转式变面积自感传感器
资料介绍
一、基本结构与工作原理
旋转式变面积自感传感器是一种基于自感原理的角位移测量装置，通过旋转运动改变电感线圈与导磁体之间的有效导磁面积，进而改变线圈自感量实现角位移的传感测量。和变气隙型自感传感器相比，它通过改变有效导磁面积实现参数变化，具有更大的测量范围，更高的线性度，更适合用于角位移、旋转角度、角速度等参数的直接测量。
1.核心组成
旋转式变面积自感传感器的核心结构主要包括三部分：
· 固定定子部分：包含一组或多组绕制在铁芯上的电感线圈，铁芯一般采用硅钢片、坡莫合金等高导磁率、低磁滞损耗的软磁材料制作，线圈使用漆包铜线绕制，引出端子与外部测量电路连接。
· 旋转转子部分：为可转动的导磁转子，转子形状根据变面积需求设计为扇形、阶梯形或特殊轮廓，与被测旋转构件同轴连接，随被测构件同步转动。
· 气隙：定子铁芯与转子导磁体之间预留均匀气隙，气隙厚度保持恒定，旋转过程中气隙厚度不会发生改变，仅导磁通路的有效截面积随转动角度变化。
2.工作原理
当传感器接入电路后，电感线圈产生交变磁场，磁路经过定子铁芯、气隙、转子导磁体形成闭合回路。线圈的自感量计算公式为：
L = (N²μ0S)/(2δ)
式中：N为线圈匝数，μ0为空气磁导率，S为磁路的有效导磁截面积，δ为气隙厚度。
旋转式变面积自感传感器在工作过程中，气隙厚度δ保持不变，匝数N、空气磁导率μ0均为固定值，因此线圈自感量L与有效导磁截面积S呈严格的线性关系。当转子随被测轴转动时，定子铁芯和转子导磁体重叠的导磁面积发生变化，导致磁路总磁阻发生变化，最终使得线圈自感量与转子转过的角度呈线性变化，通过测量电路检测出自感量的变化，即可得到被测角位移的大小。
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| 旋转式变面积自感传感器.docx | 16K |
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