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4.1.2 距离检测技术 测距传感器：用于测量物体之间绝对距离 主要形式：电涡流式、激光式和超声式等 1、电涡流测距传感器 优点： ●结构简单、灵敏度高、频响范围宽、不受油污等介质的影响 ●非接触式测量 主要用于： ●测量距离和振动，量程：数百毫米，分辨率：0.1% ●也可测量厚度、转速、温度、硬度等，及无损探伤 (1) 工作原理: 输出信号 参数变化 交变电流I1 传感器线圈 交变磁场H1 削弱H1 交变磁场H2 电涡流I2 被测导体 参数变化：电感、阻抗、品质因数等变化 输出信号 变化因素：被测导体 几何形状、电导率、磁导率 线圈 几何参数、电流大小和频率、 其他 线圈与导体距离 测量原理：保持其他参数不变，只改变一个参数 测量， 邻近金属板的高频电感线圈 等效电路 测距传感器：当其他参数都保持不变，而只改变距离时 电涡流分布： 深度：高频激励 表面薄层， 铜导体，1MHz频率，深度0.07mm 径向：有限范围 圆环形 涡流环 线圈 框架 框架 支座 反射式电涡流测距传感器 衬套 插头 电缆 注意问题： •线圈框架选择：保证测量精度，减小环境温度影响 •对电缆及接头的性能要求较高（激励频率较高） •线性范围和灵敏度与线圈外径有关： •外径越大：线性范围越大，但灵敏度越低 传感器特性非线性严重，修正 •外径越小：线性范围越小，但灵敏度越高 •被测导体对传感器的影响：被测导体是传感器的一部分 •材料：电导率越高，灵敏度越高； 磁导率越高，灵敏度越低；非磁性材料灵敏度较高 有剩磁将影响结果，应予消除 •表面镀层：性质和厚度及均匀性将影响结果，移动时不均匀将形成干扰 •大小与形状：与灵敏度密切相关。被测圆柱体直径3.5倍线圈直径 •厚度：大于0.2mm，对铜铝等材料可薄至0.07mm 定频测距原理电路 1 f 0 , 对应U∞ 2πL C ∞ X足够大时，回路处于并联谐振状态（f ），谐振器频 0 率设为f0 。加入金属板后，失谐，改变了检波电压U 谐振曲线图与输出特性曲线 U U U∞ U∞ U U 1 1 f o f x 1 x 路 电 理 原 距 测 频 调 X 电容三点式LC振荡器调频电路