巴鲁夫BALLUFF传感器的基本特性和指标

巴鲁夫BALLUFF传感器的基本特性和指标

一、巴鲁夫BALLUFF传感器的基本特性

1. 灵敏度：是指传感器对被测量检测量变化的反应能力。通俗地说，就是当某个被测量变化1个单位时，传感器输出的变化量。传感器的灵敏度越高，表示它对被测量的变化越敏感。一般来说，灵敏度越高的传感器精度也相对较高。

2. 精度：是指传感器实际输出值与实际被测值之间的误差。即传感器输出值与被测值的偏离程度。精度越高的传感器输出误差越小，代表其输出值更准确。

3. 分辨率：是指巴鲁夫BALLUFF传感器能够分辨被测量间隔的最小单位。例如，如果传感器具有10位分辨率，则其能够分辨10个等分的被测量范围。分辨率越高，表示传感器能够识别更小的被测量变化。

4. 线性度：是指巴鲁夫BALLUFF传感器输出值与被测量之间的线性关系程度。传感器在整个被测量范围内，输出值与被测值之间的比例关系是否保持一致。线性度越好的传感器，其输出值与被测值之间的关系越稳定。

5. 时效性：是指传感器输出值对被测物理量变化的反应速度。传感器的时效性越好，表示它能够更快地检测出被测量的变化。

6. 稳定性：是指传感器在长期使用过程中，输出值的稳定性和可靠性。稳定性越好的传感器，表示其输出值在任何时间段内都具有高度一致性。

二、传感器的指标

1. 输出量程：是指传感器能够输出的被测量的范围。例如，如果传感器的输出量程为0~1000V，则当被测量范围小于0或大于1000V时，该传感器将无法正常工作。

2. 频率响应：是指传感器对被测量的频率变化的反应能力。传感器的频率响应越好，表示其对高频信号的响应更加敏感。

3. 公差：是指传感器制造过程中的工艺误差。公差越小，表示传感器的精度越高。

4. 工作温度范围：是指传感器可以正常工作的温度范围。传感器的工作温度范围越宽，表示其适应性越强。

5. 电源电压：是指传感器的正常工作电压范围。传感器的电源电压稳定，可以确保其输出值的稳定性。

6. 过载能力：是指传感器在被测物理量超出其量程时的反应能力。传感器过载能力越好，表示其对被测量的变化更加灵敏。

总之，对于巴鲁夫BALLUFF传感器来说，其基本特性和指标是评价它的性能和质量的重要标准。在实际应用中，我们要根据实际需要，选择合适的传感器类型和规格，才能确保系统的性能和精度。

巴鲁夫BALLUFF传感器的特性

1. 巴鲁夫BALLUFF传感器介绍

巴鲁夫BALLUFF传感器是利用线圈自感或互感系数的变化来实现非电量电测的一种装置。利用电感式传感器，能对位移、压力、振动、应变、流量等参数进行测量。它具有结构简单、灵敏度高、输出功率大、输出阻抗小、抗干扰能力强及测量精度高等一系列优点，因此在机电控制系统中得到广泛的应用。它的主要缺点是响应较慢，不宜于快速动态测量，而且传感器的分辨率与测量范围有关，测量范围大，分辨率低，反之则高。

2. 概述

电感式传感器利用电磁感应原理将被测非电量如位移、压力、流量、 振动等转换成线圈自感量L或互感量M的变化, 再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出。

　　电感式传感器具有结构简单, 工作可靠, 测量精度高, 零点稳定, 输出功率较大等一系列优点, 其主要缺点是灵敏度、线性度和测量范围相互制约, 传感器自身频率响应低, 不适用于快速动态测量。

　　电感式传感器种类很多，常见的有自感式传感器，互感式传感器和电涡流式传感器三种。

3. 工作原理

巴鲁夫BALLUFF传感器的工作原理是电磁感应。它是把被测量如位移等，转换为电感量变化的一种装置。按照转换方式的不同，可分为自感式（包括可变磁阻式与涡流式）和互感式（差动变压器式）两种 [2] 。

当一个线圈中电流i变化时，该电流产生的磁通Φ也随之变化，因而在线圈本身产生感应电势e，这种现象称之为自感。产生的感应电势称为自感电势。

变磁阻式传感器的结构如图1所示。它由线圈、铁芯和衔铁三部分组成。铁芯和衔铁由导磁材料如硅钢片或坡莫合金制成，在铁芯和衔铁之间有气隙，气隙厚度为δ，传感器的运动部分与衔铁相连。当衔铁移动时，气隙厚度δ发生改变，引起磁路中磁阻变化，从而导致电感线圈的电感值变化，因此只要能测出这种电感量的变化，就能确定衔铁位移量的大小和方向。

特点：变磁阻式传感器具有很高的灵敏度，这样对待测信号的放大倍数要求低。但是受气隙δ宽度的影响，该类传感器的测量范围很小。

可变磁阻式传感器自感

自感L与气隙δ成反比，而与气隙导磁截面积S0成正比。

　　灵敏度S与气隙长度δ的平方成反比，δ愈小，灵敏度S愈高。为了减小非线性误差，在实际应用中，一般取。这种传感器适用于较小位移的测量，一般约为0.001～1 mm。

巴鲁夫BALLUFF传感器的工作原理是利用电磁感应中的互感现象，将被测位移量转换成线圈互感的变化。由于常采用两个次级线圈组成差动式，故又称差动变压器式传感器。

差动变压器式传感器输出的电压是交流量，如用交流电压表指示，则输出值只能反应铁芯位移的大小，而不能反应移动的极性；同时，交流电压输出存在一定的零点残余电压，使活动衔铁位于中间位置时，输出也不为零。因此，差动变压器式传感器的后接电路应采用既能反应铁芯位移极性，又能补偿零点残余电压的差动直流输出电路。

把被测的非电量变化转换为线圈互感变化的传感器称为互感式传感器。这种传感器是根据变压器的基本原理制成的，并且次级绕组用差动形式连接，故称差动变压器式传感器。

差动变压器结构形式较多，有变隙式、变面积式和螺线管式等。变隙式传感器的结构原理如图2所示。

金属导体置于变化着的磁场中，导体内就会产生感应电流，这种电流像水中旋涡一样

在导体转圈，这种现象称为涡流效应。电涡流式传感器结构示意图如图3所示。 根据法拉第定律，当传感器线圈通以正弦交变电流I1时，线圈周围空间必然产生正弦交变磁场H1，使置于此磁场中的金属导体中感应电涡流I2，I2又产生新的交变磁场H2。

4. 优缺点

巴鲁夫BALLUFF传感器的主要优点是：

(1) 结构简单，可靠；

(2) 灵敏度高，最高分辨力达0.1μm ；

(3) 测量精确度高，输出线性度可达±0.1% ；

(4) 输出功率较大，在某些情况下可不经放大，直接接二次仪表。

其缺点是：

(1) 巴鲁夫BALLUFF传感器本身的频率响应不高，不适于快速动态测量；

(2) 对激磁电源的频率和幅度的稳定度要求较高;

(3) 传感器分辨力与测量范围有关，测量范围大，分辨力低，反之则高。

巴鲁夫BALLUFF传感器的特性

1. 巴鲁夫BALLUFF传感器是指将被测量（如尺寸、压力等）的变化转换成电容量变化的一种传感器。实际上，它本身（或和被测物体）就是一个可变电容器。

2. 电容传感器的应用

巴鲁夫BALLUFF传感器可以直接测量的非电量为：直线位移、角位移及介质的几何尺寸（或称物位），直线位移及角位移可以是静态的，也可以是动态的，例如是直线振动及角振动。用于上述三类非电参数变换测量的变换器一般说来原理比较简单，无需再作任何预变换。

用来测量金属表面状况、距离尺寸、振幅等量的传感器，往往采用单极式变间隙电容传感器，使用时常将被测物作为传感器的一个极板，而另一个电极板在传感器内。

测物位的传感器多数是采用电容式传感器作转换元件。电容式传感器还可用于测量原油中含水量、粮食中的含水量等。