磁芯體積等效特性

磁芯可根據(jù)大磁路設(shè)計(jì)，有利于散熱。例如，細(xì)長(zhǎng)管狀磁芯顯然比環(huán)形磁芯具有更大的散熱表面積，多個(gè)小磁芯集中成一個(gè)大磁芯，穿透電感比多匝電感具有更大的散熱表面積。●組合特性有時(shí)，單一材料制成的磁芯無(wú)法達(dá)到項(xiàng)目所需的緩沖效果，多種材料制成的磁芯的相互配合可能能夠滿足項(xiàng)目要求。無(wú)源無(wú)損緩沖器吸收●如果緩沖器電感器本身是無(wú)損的(不飽和電感器)，并且其感應(yīng)能量存儲(chǔ)通過(guò)無(wú)損吸收來(lái)處理，則它構(gòu)成無(wú)源無(wú)損緩沖器吸收電路，實(shí)際上是無(wú)源軟開(kāi)關(guān)電路?！窬彌_電感的存在延遲和削弱了導(dǎo)通沖擊電流，實(shí)現(xiàn)了一定程度的軟導(dǎo)通?！駸o(wú)損緩沖電路的存在延遲并降低了關(guān)斷電壓的dv/dt，實(shí)現(xiàn)了一定程度的軟關(guān)斷?！駥?shí)現(xiàn)無(wú)源軟開(kāi)關(guān)的條件與無(wú)損吸收大致相同。并非所有拓?fù)涠伎梢詷?gòu)建無(wú)源軟開(kāi)關(guān)電路。因此，除了經(jīng)典電路之外，許多無(wú)源軟開(kāi)關(guān)電路在專利中也很受歡迎?！駸o(wú)源無(wú)損軟開(kāi)關(guān)電路的效率明顯高于其它緩沖吸收方法，與有源軟開(kāi)關(guān)電路的效率幾乎相同。因此，只要電路能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)源軟開(kāi)關(guān)，就沒(méi)有必要采用有源軟開(kāi)關(guān)。對(duì)于濾波緩沖電路中的電解電容，吸收緩沖電路的性能通常具有較大的等效串聯(lián)電阻(典型值約為100毫歐)，這導(dǎo)致兩個(gè)問(wèn)題:，濾波效果大大降低；二是紋波電流對(duì)電渣重熔產(chǎn)生較大的損耗，不僅降低了效率，而且直接導(dǎo)致電解電容發(fā)熱引起的可靠性和壽命問(wèn)題。

貼片迭層高頻電感

貼片疊層高頻電感實(shí)際上是空芯電感，具有相同的特性，但由于易于固定，可以小型化。

與空芯電感相比，貼片疊層高頻電感不是一個(gè)很好的固定裝置，但空氣的相對(duì)磁導(dǎo)率卻是一個(gè)很好的固定裝置，在高頻下很容易使用。因此，找到相對(duì)滲透率為1且良好的夾具不是很好。

事實(shí)上，世界上大多數(shù)物質(zhì)的磁導(dǎo)率都是1。便宜的是石頭，疊層高頻電感的材料是石頭，石頭是硅。氧化鋁等材料也有同樣的用途。

總之，層壓高頻電感器材料的目的是制造層壓貼片和便于印刷電路。我們不僅不希望疊層高頻電感材料有特性，我們希望它沒(méi)有更好的特性，所以貼片的疊層高頻電感特性完全像空芯線圈，因?yàn)樗梢怨潭?，變化很小。在制造過(guò)程中，由于層壓制造過(guò)程，它可以盡可能地小型化。Z=2* pi *頻率*電感值，2和pi都是常數(shù)，不管它們，頻率越高，電感值越小，通信產(chǎn)品的頻率越高，這意味著對(duì)電感值的需求越來(lái)越小。

電感值越小，就意味著我們可以做得越小，更不用說(shuō)高磁導(dǎo)率的磁性材料，而是空氣和石頭。因此，貼片的疊層高頻電感的使用肯定會(huì)增加，這是人類發(fā)展的必然趨勢(shì)。

電感式傳感器的工作原理

感應(yīng)傳感器通常用于測(cè)量位置或速度，尤其是在惡劣的環(huán)境中。感應(yīng)位置檢測(cè)中使用的術(shù)語(yǔ)和技術(shù)可能會(huì)令人困惑。

感應(yīng)位置和速度傳感器有多種形狀、尺寸和設(shè)計(jì)?？梢哉f(shuō)，所有的電感傳感器都是根據(jù)變壓器的原理工作的，它們都使用基于交流電流的物理現(xiàn)象。這是邁克爾·法拉第在19世紀(jì)30年代的次觀察，當(dāng)時(shí)他發(fā)現(xiàn)個(gè)載流導(dǎo)體可以“感應(yīng)”電流流入第二個(gè)導(dǎo)體。法拉第的發(fā)現(xiàn)構(gòu)成了現(xiàn)代電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)，當(dāng)然還有用于測(cè)量位置和速度的感應(yīng)傳感器。

感應(yīng)位置和速度傳感器包括簡(jiǎn)單的接近開(kāi)關(guān)、可變電感傳感器、可變磁阻傳感器、同步器、旋轉(zhuǎn)變壓器和線性可變差動(dòng)變壓器(RVDT和LVDT)，以及新一代感應(yīng)編碼器(有時(shí)稱為扼流圈)。

感應(yīng)傳感器的類型

在簡(jiǎn)單的接近(或“接近”)傳感器中，電源使交流電在線圈(有時(shí)稱為線圈、線軸或繞組)中流動(dòng)。當(dāng)導(dǎo)電或?qū)Т诺哪繕?biāo)(如鋼盤)靠近線圈時(shí)，線圈的阻抗會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)超過(guò)閾值時(shí)，這作為目標(biāo)正在接近的信號(hào)。接近傳感器通常用于檢測(cè)金屬目標(biāo)的存在與否，其輸出通常是一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)。這種類型的感應(yīng)傳感器通常用在傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)可能有問(wèn)題的地方，尤其是有大量灰塵或水的地方。下次登機(jī)時(shí)，你會(huì)看到許多感應(yīng)式接近傳感器，或者在登機(jī)時(shí)會(huì)看到起落架。

可變電感傳感器和可變磁阻傳感器通常產(chǎn)生與導(dǎo)電或?qū)Т拍繕?biāo)(通常是鋼棒)相對(duì)于線圈的位移成比例的電信號(hào)。像接近傳感器一樣，當(dāng)線圈被交流電激勵(lì)時(shí)，線圈的阻抗根據(jù)目標(biāo)的位移而變化。這種傳感器通常用于測(cè)量氣缸或液壓缸中活塞的位移?；钊梢员徊贾贸纱┻^(guò)傳感器線圈的外徑。

同步是感應(yīng)位置傳感器的另一種形式，當(dāng)線圈相對(duì)移動(dòng)時(shí)，它測(cè)量感應(yīng)耦合。同步通常是旋轉(zhuǎn)的，需要與傳感器的移動(dòng)和固定部分(通常稱為轉(zhuǎn)子和定子)電連接。它們具有極高的精度，可用于工業(yè)計(jì)量、雷達(dá)天線和望遠(yuǎn)鏡。

電感式傳感

大多數(shù)人認(rèn)為感應(yīng)感應(yīng)僅僅是測(cè)量線圈和導(dǎo)電目標(biāo)之間距離的一種方法，但是這種技術(shù)還有許多其他的使用情況。例如，你知道螺旋印刷電路板線圈和銅帶可以用來(lái)測(cè)量線性位置嗎？

電感-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(LDC)例如LDC1000可以感測(cè)靠近導(dǎo)電目標(biāo)(例如，一塊金屬)的電感器的電感變化。LDC可以測(cè)量電感變化并提供關(guān)于目標(biāo)位置的信息。

對(duì)于我的線性位置滑塊，我沒(méi)有使用通常的方法來(lái)改變目標(biāo)和線圈之間的距離。相反，當(dāng)線性滑動(dòng)靶時(shí)，我保持靶到線圈的距離不變，并改變整個(gè)線圈的金屬接觸面。為此，我使用了一個(gè)從銅帶上切割下來(lái)的100毫米長(zhǎng)的三角形靶。銅帶可以穿過(guò)三角形的Z寬端，以確保在此位置的Z大金屬接觸面。

我選擇了一個(gè)直徑為29毫米、每層70圈的2層印刷電路板線圈作為傳感器線圈。選擇線圈是因?yàn)槠渲睆匠^(guò)了形狀目標(biāo)的Z寬部分。圖1是本實(shí)驗(yàn)中使用的線圈和三角形銅帶靶。

然后我把目標(biāo)放在離印刷電路板線圈4毫米的地方。當(dāng)線圈從目標(biāo)的Z寬部分移動(dòng)到Z窄部分時(shí)，將目標(biāo)靠近線圈放置會(huì)增加電感變化。對(duì)于L度線性位置傳感器，為了獲得Z分辨率，必須盡可能減小目標(biāo)距離。

我以0.5毫米的步長(zhǎng)將目標(biāo)從位置0(目標(biāo)的Z寬部分)移動(dòng)到位置100(Z窄部分)，并測(cè)量每個(gè)位置的電感。圖2是測(cè)量數(shù)據(jù)曲線。

將目標(biāo)從Z寬位置滑動(dòng)到Z窄位置可以將傳感器電感從175.2μH增加到251.4 μ h。由于兩端的電感變化很小，我建議在移動(dòng)范圍內(nèi)放棄5%的Z高位置和5%的Z低位置。因此，你使用的目標(biāo)應(yīng)該比要求的移動(dòng)范圍至少長(zhǎng)10%。沿剩余90毫米采集的數(shù)據(jù)樣本單調(diào)且具有良好的線性，可用于準(zhǔn)確確定銅帶目標(biāo)的位置。

為了獲得L-美線性，可以將目標(biāo)從三角形改變?yōu)槟軌虍a(chǎn)生線性輸出的不同形狀。然而，在軟件中線性化數(shù)據(jù)輸出通常更容易。