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JIANGXINORMAL UNIVERSITY 传感器课程设计报告 题目：基于电涡流传感器的厚度测量 Title:Thicknessmeasurementbased on eddycurrent sensor 院系名称： 物理与通信电子学院 专 业： 电子信息工程 成 员： 熊文强、徐亚军、史晋 肖卫兴、童培林、潘豫 指导老师： 刘刚 完成时间： 2017年6月 基于电涡流传感器的测量 摘要 本设计是基于电涡流传感器测量厚度的设计。电涡流传感器, 具有灵敏度高、频响范围宽、可实现非接触式测量及适用性强 等特点。此种传感器在金属镀层、 板材厚度测量及材质鉴别中 应用广泛。电涡流传感器有两种类型:低频透射式和高频反射式。 其中低频透射式适于测量较薄的金属镀层或板材的厚度。高频反 射式适于测量较厚板材的厚度。 关键词： 电涡流传感器，测量厚度 1 基于电涡流传感器的测量 目录 摘 1 一、设计要求 3 二、范围参数 3 三、测量原理 3 3.1 测厚原理 3 3.2 电涡流传感器工作原理 4 四、总体设计 5 4.1 电涡流传感器 6 4.2 电源模块 6 4.3 AD转换显示框图 6 4.4 AD转换及数据处理部分: 7 五、误差分析 11 六、方案对比 12 七、方案总结 17 八、成员分工 18 参考文献 19 附录20 1. HZ891YT系列电涡流传感器 20 2. 程序链接 22 2 基于电涡流传感器的测量 一、设计要求 利用电涡流传感器测量金属厚度。 二、范围参数 1、测量厚度范围：5～15mm 2、精度：0.5mm 3、激励频率：1M Hz 4、输入电压：12V 5、介质温度: -50℃～250℃ 6、表面的粗糟度: 0.4μm～0.8μm 7、线性误差：＜±5% 8、工作温度： 探头：工作温度-50～ +175°C 温漂≤0.05%/°C 延长电缆（-20～120）℃ 前置器：工作温度-50～ +120°C 温漂≤0.05%/°C 9、频率响应：0～10KHz 三、测量原理 3.1 测厚原理 测板厚时，金属板材厚度的变化相当于线圈与金属表面间距 离的改变，根据输出电压的变化即可知线圈与金属表面间距离的 变化，即板厚的变化。如下图所示。为克服金属板移动过程中上 下波动及带材不够平整的影响，常在板材上下两侧对称放置两个 特性相同的传感器L1与L2。由图1可知，板厚d＝D－ （x1+x2） 工作时，两个传感器分别测得x1和x2。板厚不变时，(x1+x2) 3 基于电涡流传感器的测量 为常值；板厚改变时，代表板厚偏差的(x1+x2)所反映的输出电 压发生变化。测量不同厚度的板材时，可通过调节距离D来改变 板厚设定值，并使偏差指示为零。这时，被测板厚即板厚设定值 与偏差指示值的代数和。 图1 3.2 电涡流传感器工作原理 如图2所示