Question

7．图是两种电感式微小位移传感器的原理图，图甲中，1是待测的物体，2是可以上下移动的软铁芯，3是固定的软铁芯，2、3之间的空气间隙随着物体的位移改变，铁芯3上绕有线圈4．乙图中，3是空心线圈，1是待测的物体，软铁芯2插在线圈3中图电感式位移传感器并且可以随着物体1在线圈中平移．
说明它们的工作原理，并尝试设计与线圈3或线圈4相连的电路．

Answer 1

分析 根据自感现象的原理，结合软铁芯2插在线圈3中长度，可得自感系数的变化，再依据法拉第电磁感应定律，分析即可．

解答 解：线圈3中通入正弦变化的交流电，电路的电流不断变化，则线圈3内的磁场在不断变化，当软铁芯2插在线圈3中，导致磁场增强，从而通过电流的变化量来确定插入线圈的位移大小，当待测物体向左平移，因自感系数的增加，导致增加的磁场会阻碍线圈3的电流变化，则电流表的示数将减小．由以上分析可知，3中电路应接入交流电源和电流表，故电路如图所示；

点评 本题考查了学生对楞次定律与法拉第电磁感应定律的掌握和运用，本题关键是认识到软铁芯滑动的作用是改变自感系数．