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自感式传感器的误差
来源:未知 作者:未知 时间:2008-04-10 发布人:红英
1.输出特性的非线性 各种自感式传感器,都在原理上或实际上存在非线性误差。测量电路也往往存在非线性。为了减小非线性,常用的方法是采用差动结构和限制测量范围。 对于螺管式自感传感器,增加线圈的长度有利于扩大线性范围或提高线性度。在工艺上应注意导磁体和线圈骨架的加工精度、导磁体材料与线圈绕制的均匀性,对于差动式则应保证其对称性,合理选择衔铁长度和线圈匝数。另一种有效的方法是采用阶梯形线圈,如图3.12所示。
图3.12 阶梯形线圈
图3.13 零位误差 (a)零位电压;(b)相应波形 产生基波分量的主要原因是传感器两线圈的电气参数和几何尺寸的不对称,以及构成电桥另外两臂的电气参数不一致。由于基波同相分量可以通过调整衔铁的位置(偏离机械零位)来消除,通常注重的是基波正交分量。造成高次谐波分量的主要原因是磁性材料磁化曲线的非线性,同时由于磁滞损耗和两线圈磁路的不对称,造成两线圈中某些高次谐波成分不一样,不能对消,于是产生了零位电压的高次谐波。此外,激励信号中包含的高次谐波及外界电磁场的干扰,也会产生高次谐波。应合理选择磁性材料与激励电流,使传感器工作在磁化曲线的线性区。减少激励电流的谐波成分与利用外壳进行电磁屏蔽也能有效地减小高次谐波。 一种常用的方法是采用补偿电路,其原理为: (1)串联电阻消除基波零位电压; (2)并联电阻消除高次谐波零位电压; (3)加并联电容消除基波正交分量或高次谐波分量。 图3.14(a)示出了上述原理的典型接法。图中R用来减小基波正交分量,
图3.14 零位电压补偿电路 (a)典型接法;(b)实际电路 作用是使线圈的有效电阻值趋于相等,大小约为0.1~0.5Ω,可用康铜丝绕制。Rb用来减小二、三次谐波,其作用是对某一线圈(接于A、B间或B、C间)进行分流,以改变磁化曲线的工作点,阻值通常为几百~几十kΩ。电容C用来补偿变压器次级线圈的不对称,其值通常为100~500pF。有时为了制造与调节方便,可在C、D间加接一电位器R,利用R与Ra的差值对基波正交分量进行补偿。图(b)示出了一种传感器的实际补偿电路。 ·上一条:离子迁移谱仪嵌入式系统的设计
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