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涡流传感器实训指导
三、涡流传感器实训指导 一)实训课题 设计制作金属探测装置(探雷器),用发声显示。 二)实训目标 1、进一步理解涡流传感器分类、工作原理、应用范围。 2、学会理论与实践结合。 3、学会电路的设计与调试。 三)实训要求 1、采用电桥等电路,设计制作简易金属探测装置(探雷器),用发声显示。 2、根据设计电路,制作出产品。 四):设备与材料 1、电烙铁、万用表、直流电源、交流电源。 2、5V电压表头、电阻、电容、放大器(LM324) 。 五)实训指导(15分钟) 涡流式传感器可分为 高频反射式 和 低频透射式 两种。 高频反射式涡流式传感器的变换原理: 是利用金属导体在交流磁场中的涡电流效应。如图所示,金属板置于一只线圈的附近,它们之间相互的间距为为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 ,这种电流在金属体内是闭合的,所以称 之为 “ 涡电流 ”或“ 涡流 ” 。涡流 形成磁场会使线圈中电流发生变化 低频透射式涡流传感器 工作原理 如图所示,发射线圈ω1 和接收线圈ω2 分别置于被测金属板材料 G 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 e1 加到线圈ω1 的两端后,所产生磁力线的一部分透过金属板材料 G, 使线圈ω2 产生感应电动势e2 。但由于涡流消耗部分磁场能量,使感应电动势 e2 减少,当金属板材料 G 越厚时,损耗的能量越大,输出电动势 e2 越小。 涡流电桥电路分析 .被测对象变化可引起涡流式传感器线圈的阻抗 Z 、电感 L 发生变化 。 四个桥臂的阻抗分别为: .Z1=L1//C1, .Z2=L2//C2, .R1 和 R2。 初始状态下电桥平衡,即 Z1*R2= Z2*R2 . U。= 0当被测物体与线圈耦合时,使 Z1、Z2发生变化 . U。=/=0 由 U。的值可求出被测参数的变化量。 六)设计与制作 七)撰写实训报告 * * *
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