N-3.4 电涡流式传感器.ppt

涡流式传感器是利用金属导体在交流磁场中的电涡流效应。若一金属板置于一只线圈的附近，它们之间相互的间距为δ，当线圈输入一交变电流i 时，便产生交变磁通量Φ，金属板在此交变磁场中会产生感应电流i1， i1在金属体内是闭合的，所以称之为电涡流或涡流。涡流的大小与金属板的电阻率ρ、磁导率μ、厚度h、金属板与线圈的距离δ、激励电流角频率ω等参数有关。若固定某些参数，就可根据涡流的变化测量另一个参数。 高频(lMHz)激励电流产生的高频磁场作用于金属板的表面，由于集肤效应，在金属板表面将形成涡电流。与此同时，该涡流产生的交变磁场又反作用于线圈，引起线圈自感L或阻抗ZL的变化。线圈自感L或阻抗ZL的变化与距离该金属板的电阻率ρ、磁导率μ、激励电流i及角频率ω等有关，若只改变距离δ而保持其它参数不变，则可将位移的变化转换为线圈自感的变化，通过测量电路转换为电压输出。 高频反射式涡流传感器多用于非接触式位移测量。? 一、调幅式（AM）电路 部分常用材料对振荡器振幅的衰减系数 人的手、泥土或装满水的玻璃杯能对振荡器的振幅产生明显的衰减吗？为什么？ 二、调频（FM）式电路(100kHz~1MHz） 当电涡流线圈与被测体的距离x 改变时，电涡流线圈的电感量L 也随之改变，引起LC振荡器的输出频率变化，此频率可直接用计算机测量。如果要用模拟仪表进行显示或记录时，必须使用鉴频器，将?f转换为电压?Uo 。 发射线圈L1和接收线圈L2分置于被测金属板的上下方。由于低频磁场集肤效应小，渗透深，当低频(音频范围)电压u1加到线圈L1的两端后，所产生磁力线的一部分透过金属板,使线圈L2产生感应电动势u2。但由于涡流消耗部分磁场能量，使感应电动势u2减少，当金属板越厚时，损耗的能量越大，输出电动势u2越小。因此，u2的大小与金属板的厚度及材料的性质有关.试验表明u2随材料厚度h的增加按负指数规律减少,因此，若金属板材料的性质一定，则利用u2的变化即可测厚度。 位移测量仪 位移测量包含： 偏心、间隙、位置、倾斜、弯曲、变形、移动、圆度、冲击、偏心率、冲程、宽度等等。来自不同应用领域的许多量都可归结为位移或间隙变化。 4~20mA电涡流位移传感器外形（参考德国图尔克公司资料） 齐平式电涡流位移传感器外形 （参考德国图尔克公司资料） V系列电涡流位移传感器外形（参考浙江洞头开关厂资料） 测量弯曲、波动、变形 对桥梁、丝杆等机械结构的振动测量，须使用多个传感器。 测量金属薄膜、板材厚度电涡流测厚仪 测量冷轧板厚度 测量尺寸、公差及零件识别 通过测量间隙来测定 热膨胀引起的上下平移 测量封口机工作间隙 测量注塑机开合模的间隙 2、转速测量 若转轴上开z 个槽(或齿)，频率计的读数为f（单位为Hz），则转轴的转速n（单位为r/min）的计算公式为 频率测量法的测量原理：在固定的测量时间内，计取转速传感器产生的脉冲个数，从而计算出实际转速。设固定的测量时间Tc（min)，计数器读取的脉冲个数m个，假定脉冲发生器每转输出p个脉冲，对应被测转速为N（r/min），则f=pN/60 各种测量转速的传感器及其与齿轮的相对位置 齿轮转速测量 例：下图中，设齿数z =48，测得频率 f=120Hz求该齿轮的转速n 。 电动机转速测量 3、镀层厚度测量 由于存在集肤效应，镀层或箔层越薄，电涡流越小。测量前，可先用电涡流测厚仪对标准厚度的镀层和铜箔作出“厚度-输出”电压的标定曲线，以便测量时对照。 电涡流涂层厚度仪 电涡流涂层厚度仪原理 测量金属镀层或绝缘层厚度 测量金属镀层或绝缘层厚度的计算方法有何区别？ 4、电涡流表面探伤 手持式裂纹测量仪 滚子涡流探伤机 滚子涡流探伤机是由计算机控制的轴承滚子表面微裂纹探伤的专用设备，可探出深 30μm的表面微小裂纹。 手提式探伤仪外形（参考厦门爱德华检测设备有限公司资料） 掌上型电涡流探伤仪 用掌上型电涡流探伤仪检测飞机裂纹 台式电涡流探伤仪 花瓣阻抗图 1、把被测非电量的变化转换成线圈互感变化的互感式传感器是根据 的基本原理制成的，其次级绕组都用 形式连接，所以又叫差动变压器式传感器。 变压器 同名端反向 2、闭磁路变隙式电感传感器工作时，衔铁与被测物体连接。当被测物体移动时，引起磁路中气隙 发生相对变化，从而导致圈的 变化。 尺寸 磁阻 在变压器式传感器中，原方和副方互感M的大小与 成正比，与 _ 成正比，与磁回路中 成反比，而单个空气隙磁阻的大小可用公式 __ 表示。 绕组匝数 穿过线圈的磁通 磁阻 高频反射式电涡流传感器实际是由（10）和（11）两个部分组成的系统，两者之间通过电磁感应相互作用，因此，在能够构成