一体化电涡流转速传感器
电涡流传感器测转速的工作原理
电涡流传感器测转速的工作原理
电涡流传感器是一种常用于测量转速的传感器,它通过测量电涡流的变化来实现对转速的检测。
电涡流是指当导体在磁场中运动时,由于磁感应强度的变化而产生的涡流。
电涡流传感器利用这种涡流现象来测量转速,其工作原理如下。
电涡流传感器由一对线圈和一个铁芯组成。
其中,一个线圈被称为激励线圈,另一个线圈被称为接收线圈。
当被测物体上的铁芯经过传感器时,激励线圈中通入一个交变电流,产生一个交变磁场。
这个交变磁场会引起被测物体上的涡流产生,涡流的大小与被测物体的运动速度有关。
当涡流通过接收线圈时,它会在线圈中产生一个感应电动势。
这个感应电动势与涡流的大小成正比,涡流越大,感应电动势就越大。
接收线圈中的感应电动势会被传感器解读并转换为转速信号,从而实现对转速的测量。
电涡流传感器测量转速的原理是基于涡流的阻尼效应。
当被测物体的运动速度较小时,涡流的阻尼效应较小,感应电动势较大;而当被测物体的运动速度较快时,涡流的阻尼效应较大,感应电动势较小。
因此,通过测量感应电动势的大小,可以得到被测物体的转速信息。
除了转速测量,电涡流传感器还可以用于测量其他物理量,比如位
移、压力等。
其原理相似,只是激励线圈和接收线圈的设计参数有所不同。
通过改变线圈的参数,可以使传感器适应不同的测量需求。
电涡流传感器是一种常用于测量转速的传感器,它利用涡流的阻尼效应来测量被测物体的转速。
通过测量涡流产生的感应电动势的大小,可以得到被测物体的转速信息。
电涡流传感器不仅测量精度高,而且响应速度快,因此在工业领域得到广泛应用。
电涡流传感器的工作原理
电涡流传感器的工作原理
电涡流传感器是一种非接触式的测量传感器,它利用电涡流效应来检测目标物体的位置、形状和材料特性。
其工作原理如下:
1. 电涡流效应:当一个导体材料处于磁场中,通过导体的磁感应线圈,会形成一个环流在导体中流动。
这种环流被称为电涡流。
电涡流会在导体内部产生电阻,导致能量损失和热量产生。
2. 磁场感应:电涡流传感器通过磁感应线圈产生一个交变磁场。
当材料靠近传感器时,磁场感应到目标物体,并且导致目标物体内部也产生电涡流。
3. 电涡流的影响:目标物体产生的电涡流会改变传感器线圈的电感值和电阻值,从而影响传感器的输出信号。
这种改变与目标物体的特性(如电导率、导电材料的尺寸和形状等)相关。
4. 信号检测:传感器将输出信号传递给信号处理器,通过测量电感和电阻的变化来确定目标物体的位置、形状和材料特性。
总的来说,电涡流传感器通过感应目标物体内部的电涡流来检测目标物体的特性。
通过分析和处理传感器输出的信号,可以实现对目标物体的测量。
电涡流式传感器测速原理
电涡流式传感器测速原理一、引言电涡流式传感器是一种常用于测速的传感器,它通过利用涡流的产生和感应原理,实现对物体运动速度的测量。
本文将详细介绍电涡流式传感器的原理、工作过程以及在测速领域的应用。
二、电涡流效应电涡流是一种由交变磁场引起的涡旋电流,它会在导体内部产生感应电流。
当导体相对于磁场运动时,磁场变化会导致涡流的产生,涡流进一步产生与之反向的磁场,从而减弱原始磁场。
这种现象被称为电涡流效应。
三、电涡流式传感器的结构电涡流式传感器通常由激励线圈和接收线圈组成。
激励线圈产生一个变化的磁场,而接收线圈用于检测涡流的感应信号。
当被测物体在传感器附近运动时,它会影响激励磁场的分布,进而改变产生的涡流情况,接收线圈可以感应到这些变化。
通过分析接收线圈的输出信号,我们可以得到物体的运动速度信息。
四、电涡流式传感器的工作原理1.传感器激励线圈通过加电产生一个变化的磁场。
2.传感器附近的物体在运动过程中与激励磁场相互作用,产生涡流。
3.涡流的存在改变了激励磁场的分布。
4.接收线圈感应到涡流产生的磁场变化,并将其转换为电信号输出。
5.分析接收信号可以得到物体的运动速度。
五、电涡流式传感器的优势1.非接触式测量:传感器无需与被测物体直接接触,因此可以应用于高速旋转物体的测量。
2.高精度测量:电涡流式传感器的输出信号与物体的速度相关,可以实现高精度的测量。
3.快速响应:传感器对速度变化的响应速度较快,可以实时采集物体运动的信息。
六、电涡流式传感器的应用电涡流式传感器广泛应用于许多领域的测速需求中,包括但不限于以下几个方面:6.1 机械制造在机械制造领域,传感器可以用于测量机器设备的转速、运动部件的线速度等参数。
这对于生产过程的控制和监测非常重要。
6.2 汽车工业在汽车工业中,传感器可用于测量车轮转速、飞轮转速等关键参数。
这对于车辆驾驶和安全非常重要。
6.3 航空航天在航空航天领域,传感器可用于飞机、导弹等航空器的测速。
涡流传感器测转速的工作原理
涡流传感器测转速的工作原理涡流传感器是一种常见的用于测量旋转物体转速的传感器,其工作原理基于涡流效应。
涡流传感器可以安装在各种旋转设备上,如发动机、轮毂、泵、涡轮等,以测量其转速。
本文将详细介绍涡流传感器测量转速的工作原理。
一、涡流传感器的构成与特点涡流传感器由导体线圈和磁芯组成,一般有两个或多个线圈,可以根据需求进行选择。
当有导体经过时,涡流传感器就会发生涡流效应,其输出电信号的频率与导体经过传感器的速度成正比。
1. 非接触式测量:涡流传感器不需要与被测物体接触即可完成测量,适用于需要进行非接触式测量的场合。
2. 精度高:涡流传感器可以实现高精度的转速测量。
3. 测量范围宽:涡流传感器可用于测量低速和高速旋转物体的转速。
4. 无机械磨损:传感器本身不与被测物体接触,因此不存在机械磨损问题。
5. 抗干扰能力强:涡流传感器具有较强的抗干扰能力,可应对多种干扰信号。
涡流传感器的工作原理是基于涡流效应,其测量的物理量为磁场的变化量。
涡流传感器中的磁芯与线圈组合在一起,构成了一个电感式传感器。
当旋转物体靠近传感器时,它会在磁场中感应出涡流,进而导致线圈中的电信号的频率发生变化。
f = KvNsinθf为输出信号的频率;Kv为比例系数;N为旋转物体的转速;θ为磁场与旋转物体轴线之间的角度。
从公式中可以看出,涡流传感器输出的信号的频率与旋转物体的转速成正比。
通过测量涡流传感器输出信号的频率即可得到被测物体的转速。
三、应用领域和适用范围涡流传感器广泛应用于机械加工、航空航天、汽车、传输机械、风力发电、能源等领域,可用于测量内燃机、涡轮机、风力发电机、水力发电机等转速。
涡流传感器的应用范围一般在几千转到几十万转之间。
在低速场景下,涡流传感器测量的结果可能会受到磁场和温度的影响而发生漂移,因此在低速场景下需要采用数字信号处理技术来提高测量的准确性。
涡流传感器对被测物体的材质和形状有一定的要求。
通常情况下,被测物体的直径应在传感器直径的1.5倍之间,电磁材料的导电性能应较好,以便有效地感应出涡流效应。
基于电涡流原理的转速传感器的设计
2 . 1线圈框架 的选择 转速是指作 圆周运动的物体在单 位时间 内所转 过的圈数 , 多旋 是许 为保证传感器有 比较好 的温 度稳定 眭, 圈框架 应采用 损耗 小 、 线 电性 转机器 的一 个重要运行参数 , 转速测量一直是科学 实验和工业领域 的一 能好 、 胀系数 小的材料 , 高频 陶瓷 、 热膨 常用 聚酰亚胺 、 环氧玻璃纤 维 、 氮 个重要问题 。 化硼和 聚四氟 乙烯 等。 电涡流传感器 动态响应特 陛好 、 敏度高 、 稳定可靠 , 在具有 灵 工作 能 在满足 以上特性 的基础上 , 了高导磁率 的软磁性材料 作为线 圈 选择 粉尘 、 油污等恶劣环境下_ , 属无损检测的重要工具 。利用电涡流 框架 , T作 是金 它的作用是 :) 1由较低 的外部磁 场强度就可 以获得很 大的磁化强度 传感器对金属的探测理论 已经 比较成熟 , 了解决 一般 电涡 流传感器进 及高密度磁通量 ;) 为 2能够有效地 吸收电磁干扰信 号 , 以达至抗电磁干扰 的 U 行转速测量时被测表面积小 、 测试距离受限 的问题 , 本传感器 的设 计主要 目的 ;) 3磁导率特 别高 , 以大大缩小磁 芯的体 积 , 而使探头 体积也 大 可 从 考虑线圈参数对灵敏度 、 线性度和线性范 围的影响规律 。 该结构采用加入 大缩小 , 并且提高 了工作频率 。线 圈框架 的材料 可以选择铁氧体 , 而铁氧 磁芯的方式 , 可以感受较弱的磁场变化 , 磁导率变化增大而扩 大测量范 体可分为两组 : 使 镍锌和锰锌 。镍锌材料有低 的起始磁 导率 , 在低频不会产 同。 生高阻抗 。主要使用在无用 噪声 中大于 1MH 或 2MH 的 占主要成分 0 z 0 z 1 工作原理 的情况 。 但是 , 锰锌材料在低频下 能提供很 高的磁 导率 , 适合 于 1k z 很 0H 1 测量方 法 . 1 5MH 范围 的电磁 干扰 抑制 。基于 以上原 因 , 圈框架 的材 料主要考 0 z 线 转速的测量方法很 多 , 根据脉 冲计数来实 现转速测 量的方法 主要有 虑使用高磁导率锰锌铁 氧体 。 定时汁数法( 测频 法 ) 、 定数计时 法( 测周期法 ) 和同步计数计时法 。 该系统 2 . 取电路 的设 计 2拾 采用 同步计数 计时法进行转速测量 , 即在一定时间间隔 内 , 根据被 钡信号 4 针对信号很微弱及容易受到其他信号干扰的特点, 在对信号进行测 的脉冲数求转速 。 试时 , 要注意采集 、 大 、 噪 3 放 去 个环节 的处理 , 图 3 见 。采集信号时 , 要做 脉冲信 号与转速有以下关系 : 到不失真 、 平稳且 尽可能少地 引入干 扰量 ; 在对信 号进行放大 处理时 , 能 v :0 _ = { 6 , n 否有效地放大 差模信号 、 幅抑制共模 信号是关键 ; 大 在去噪处 理阶段 , 利 式 中 ,— v 被测体 转速 (mn; - 出信 号脉冲频率 ;一 r i)- j / f ̄ q n被测体旋 转一 用 低通滤波电路 , 主要去除高频干扰 。 厂 一 一 一 一 一 一 一 ’ r 一 一 一 一 一 一 1 周 的输 出脉冲数。 该 传感器是频率输 出型传感器 , 以直接通 过示波器 或频率计读 出 可 频率值, 然后根据上式来求出转速值。 l _ 2传感器工作原理
电涡流传感器详解
电涡流传感器详解一、电涡流传感器的基本类型分为高频反射式电涡流传感器和低频透射式电涡流传感器。
激励频率的选择原则为:待测导体的厚度大,应选择较低的激励频率以保证线性度,反之则使用较高激励频率以提高灵敏度。
二、电涡流传感器的典型应用电涡流传感器系统广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业和一些科研单位。
对汽轮机、水轮机、鼓风机、压缩机、空分机、齿轮箱、大型冷却泵等大型旋转机械轴的径向振动、轴向位移、键相器、轴转速、胀差、偏心、以及转子动力学研究和零件尺寸检验等进行在线测量和保护。
胀差测量斜坡式胀差测量补偿式胀差测量双斜面胀差测量振动测量轴位移测量轴心轨迹测量差动测量动力膨胀转子动平径向运动分析转速和相位差测试转速测量表面不平整度测量裂痕测量非导电材料厚度测量金属元件合格检测轴承测量换向片测量1、相对振动测量测量径向振动,可以由它分析轴承的工作状态,还可以看到分析转子的不平衡,不对中等机械故障。
电涡流传感器系统可以提供对于下列关键或是基础机械状态监测所需要的信息:●工业透平,蒸汽/燃气●压缩机,径向/轴向●膨胀机●动力发电透平,蒸汽/燃气/水利●发动马达●发动机●励磁机●齿轮箱●泵●风箱●鼓风机●往复式机械(1)相对振动测量(小型机械)振动测量同样可以用于对一般性的小型机械进行连续监测。
电涡流传感器系统可为如下各种机械故障的早期判别提供重要信息:●轴的同步振动●油膜失稳●转子摩擦●部件松动●轴承套筒松动●压缩机踹振●滚动部件轴承失效●径向预载,内部/外部包括不对中●轴承巴氏合金磨损●轴承间隙过大,径向/轴向●平衡(阻气)活塞●联轴器“锁死”磨损/失效●轴裂纹●轴弯曲●齿轮咬合问题●电动马达空气间隙不匀●叶轮通过现象●透平叶片通道共振(2)偏心测量偏心是在低转速的情况下,电涡流传感器系统可对轴弯曲的程度进行测量,这些弯曲可由下列情况引起:●原有的机械弯曲●临时温升导致的弯曲●重力弯曲●外力造成的弯曲偏心的测量,对于评价旋转机械全面的机械状态,是非常重要的。
电涡流式转速的原理
电涡流式转速的原理电涡流式转速传感器是一种常见的非接触式转速测量仪器,它广泛应用于汽车、工程机械、航空航天等领域。
其原理是利用电涡流效应检测转子表面的涡流生成情况,来确定转速。
电涡流效应是指当导电材料受到变化磁场作用时,其表面会产生涡流。
该效应具有以下几个特点:首先,涡流的产生是由于磁场的变化引起的,当导电材料与磁场相对运动或者磁场的强度发生变化时,涡流会在导体表面形成。
其次,涡流会在导体内部引起能量损耗,导致材料发热。
最后,涡流的大小与磁场的强度、导电材料的电阻率以及磁场变化的速度等因素有关。
根据电涡流效应的原理,电涡流式转速传感器的工作流程可以分为如下几步:首先,传感器中的线圈产生一个变化的磁场,这个磁场可以是交流磁场或者直流磁场。
其次,当转子表面的金属导体通过传感器时,由于磁场的变化,导体表面会形成涡流。
涡流大小与导体表面积、导体材料的电阻率以及磁场的变化速度相关。
然后,传感器检测涡流的变化情况,转化为与转速相关的电信号输出。
最后,这个电信号经过信号处理电路,可以直接读取转速值或者与其他系统进行通讯。
在电涡流式转速传感器中,磁场的变化可以由不同的方式产生,其中常见的有磁铁和霍尔元件的组合。
磁铁的磁场可以被转子表面的金属导体感应出涡流,霍尔元件可以检测到磁场的变化并输出电信号,从而间接得到转速值。
除了磁场的变化,传感器的灵敏度也受到其他因素的影响,如金属导体的电阻率、导体与传感器之间的距离等。
电涡流式转速传感器具有以下几个优点:首先,由于是非接触式的工作原理,可以避免摩擦等传感器部件损耗问题,从而提高传感器的寿命。
其次,电涡流式转速传感器的输出信号稳定可靠,不受工作环境的影响,能够适应复杂工况下的测量需求。
再次,传感器的结构简单、体积小,易于集成到其他系统中。
然而,电涡流式转速传感器也存在一些缺点:首先,由于涡流仅在导体表面形成,对于非导电物体无法测量转速。
其次,由于涡流的能量损耗,导致传感器的功耗较大。
电涡流传感器转速测量实验
电涡流传感器V-n 曲线图
U/V
转速n /r p m 电涡流传感器转速测量实验报告
一、实验目的:
了解电涡流传感器测量转速的原理与方法。
二、实验仪器:
电涡流传感器、转动源、+5V 、+4、±6、±8、±10V 直流电源、电涡流传感器模块
三、实验原理:
根据电涡流传感器对不同材质的被测物输出不同和静态位移特性,选择合适的工作点即可测量转速。
四、实验内容与步骤
1、将电涡流传感器安装到转动源传感器支架上,引出线接电涡流传感器实验模块。
2、合上主控台电源,选择不同电源+4V 、+6V 、+8V 、+10V 、12V (±6)、16V (±8)、20V (±
10)、24V 驱动转动源,可以观察到转动源转速的变化,待转速稳定后,记录驱动电压对应的转速,也可用示波器观测磁电传感器输出的波形。
五、数据分析与记录
1、数据记录表格
2、用matlab 绘制的V -n 曲线图如下图所示
3、电涡流传感器传感器测量转速原理
传感器线圈由信号激励,使它产生一个交变磁场,当被测导体靠近线圈时,在磁场作用范围的导体表层,产生了与此磁场相交链的电涡流,而此电涡流又将产生一交变磁场阻碍外
磁场的变化。
因此当被测体与传感器间的距离改变时,传感器的Q值和等效阻抗Z、电感L 均发生变化,于是把位移量转换成电量。
六、实验报告
1.分析电涡流传感器传感器测量转速原理。
2.根据记录的驱动电压和转速,作V-n曲线。
涡流传感器测速原理
涡流传感器测速原理
涡流传感器是一种常用于测量速度的传感器。
其工作原理基于涡流效应,即当导体在磁场中进行相对运动时,会在导体上产生涡流,导致磁场发生变化,进而产生感应电动势。
通过测量感应电动势的大小可以间接得知导体的运动速度。
涡流传感器通常由一个螺旋线圈和一个由导电材料制成的运动目标组成。
当运动目标靠近螺旋线圈时,磁场会穿透运动目标,导致目标表面产生涡流。
涡流产生的电流会在螺旋线圈中产生感应电动势。
根据涡流电流的大小和方向,可以推断出目标的速度。
由于涡流电流与目标速度成正比,可以通过测量感应电动势的幅值来计算目标的速度。
涡流传感器具有高精度和高响应速度的特点,并且不需要与运动目标直接接触。
它广泛应用于汽车制造、航空航天、机械加工等领域的速度测量和控制系统中。
HZ891YT系列一体化电涡流位移传感器
HZ891YT系列一体化电涡流位移传感器简介上海航振仪器HZ891YT系列一体化电涡流位移传感器是在HZ891XL系列电涡流位移传感器基础上,通过表面贴装微形封装技术,将前置器电路和探头集成一体,是一种高性能、低成本的新型电涡流位移传感器,属本公司的专利产品。
HZ891YT系列一体化电涡流位移传感器广泛用于电力、石化、冶金、机械等行业,对大型旋转机械的轴位移、轴振动、轴转速等参数进行在线实时监测,可以分析出设备的工作状况和故障原因,有效地对设备进行保护及进行预测性维修。
可测量位移、振幅、转速、尺寸、厚度、表面不平度等。
技术指标1、非接触测量,永不磨损。
2、抗干扰能力强,高可靠性,长寿命。
3、工作温度:-25~+85℃,温漂0.05%/℃。
4、防护等级:IP68。
5、输出形式:三线制电压或电流输出。
6、频响:0~10kHz幅频特性0~1kHz衰减小于1%,10kHz衰减小于5%;相频特性0~1kHz相位差小于-10°,10kHz相位差小于-100°7、电压输出形式传感器供电电源:(1)+12dc~+30Vdc供电,输出范围0.1~10.5V或1~5V或0.5~4.5V,功耗≤12mA(不含输出电流);(2)-18Vdc~-24Vdc供电,输出范围-2~-18V,功耗≤12mA(不含输出电流);(3)±12Vdc~±15Vdc供电,输出0~+5V或0~+10V或-5~+5V或-10~+10V功耗≤±12mA(不含输出电流);(4)+18Vdc~ +30Vdc供电, 4~20mA电流输出, 功耗≤12mA(不含输出电流)。
8、纹波(测量间隙恒定时最大输出噪声峰峰值):电压输出形式的传感器输出纹波不大于20mV;电流输出形式的传感器输出纹波不大于30uA。
9、负载能力:电压输出形式的传感器输出阻抗不大于51Ω,最大驱动信号电缆长度300m;4~20mA电流输出形式的传感器最大负载电阻不大于750Ω,带最大负载电阻时输出变化-1%。
电涡流传感器基本原理以及转速测量的完整实例演示含原理图复习过程
电涡流传感器基本原理以及转速测量的完整实例演示含原理图电涡流传感器原理图1、什么是电涡流效应?电感线圈产生的磁力线经过金属导体时,金属导体就会产生感应电流,且呈闭合回路,类似于水涡流形状,故称之为电涡流也叫做电涡流效应,其实是电磁感应原理的延伸。
注意:电涡流传感器要求被测体必须是导体。
传感器探头里有小型线圈,由控制器控制产生震荡电磁场,当接近被测体时,被测体表面会产生感应电流,而产生反向的电磁场。
这时电涡流传感器根据反向电磁场的强度来判断与被测体之间的距离。
2、电涡流传感器的工作原理与结构主要由一个安置在框架上的扁平圆形线圈构成。
此线圈可以粘贴于框架上,或在框架上开一条槽沟,将导线绕在槽内。
下图为涡流传感器的结构原理,它采取将导线绕在聚四氟乙烯框架窄槽内,形成线圈的结构方式。
传感器线圈由高频信号激励,使它产生一个高频交变磁场φi,当被测导体靠近线圈时,在磁场作用范围的导体表层,产生了与此磁场相交链的电涡流ie,而此电涡流又将产生一交变磁场φe阻碍外磁场的变化。
从能量角度来看,在被测导体内存在着电涡流损耗(当频率较高时,忽略磁损耗)。
能量损耗使传感器的Q值和等效阻抗Z降低,因此当被测体与传感器间的距离d改变时,传感器的Q值和等效阻抗Z、电感L均发生变化,于是把位移量转换成电量。
这便是电涡流传感器的基本原理3、电涡流传感器的实际应用n=(f/N)*604、使用电涡流传感器时的注意事项对被测体的要求为了防止电涡流产生的磁场影响仪器的正常输出安装时传感器头部四周必须留有一定范围的非导电介质空间,如果在某一部位要同时安装两个以上的传感器,就必须考虑是否会产生交叉干扰,两个探头之间一定要保持规定的距离,被测体表面积应为探头直径3倍以上,当无法满足3倍的要求时,可以适当减小,但这是以牺牲灵敏度为代价的,一般是探头直径等于被测体表面积时,灵敏度降低至70%,所以当灵敏度要求不高时可适当缩小测量表面积。
对工作的温度的要求一般进口涡流传感器最高温度不大于180℃,而国产的只能达到120℃,并且这些数据来源于生产厂家,其中有很大的不可靠性,据相关的各种资料分析,实际上,工作温度超过70℃时,电涡流传感器的灵敏度会显著降低,甚至会造成传感器的损坏。
涡流传感器原理及应用
涡流传感器原理及应用涡流传感器是一种非接触测量原理的传感器,广泛应用于工业自动化控制领域,用于测量金属导体上的物理参数。
涡流传感器利用涡流的涡轮效应测量参数变化,采用电磁感应原理进行测量。
涡流传感器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。
当导体(金属)经过一个交变磁场时,感应出涡流环流,涡流会在导体内部产生感应电磁场。
涡流的强度与金属导体的材料、形状、尺寸及交变磁场的频率、幅值等因素有关。
涡流传感器由两个主要部分组成:发射线圈和接收线圈。
发射线圈产生高频交变磁场,接收线圈检测金属导体上产生的涡流感应电磁场。
涡流感应电磁场与金属导体上参数的变化相关,通过测量涡流感应电磁场的变化,可以得到所需参数的数值。
涡流传感器的应用非常广泛。
以下是几个常见的应用领域:1. 金属材料检测:涡流传感器可以用于检测金属材料的性质和质量。
例如,可以用于检测金属零件的硬度、疲劳及腐蚀性能。
由于涡流传感器无需直接接触被测物体,因此可以实现非破坏性检测。
2. 位移测量:涡流传感器可以用于测量金属物体的位移。
通过测量涡流感应电磁场的变化,可以实现对金属物体的位移变化进行监测。
例如,可以用于测量活塞、轴承等金属部件的位移变化,进而判断其工作状态。
3. 接触压力测量:涡流传感器可以用于测量接触面上的压力变化。
通过测量涡流感应电磁场的变化,可以得知接触面的压力变化。
例如,在螺栓紧固过程中,可以使用涡流传感器来监测螺栓受力情况。
4. 金属液位控制:涡流传感器可以用于测量金属液体的液位。
通过测量涡流感应电磁场的变化,可以获取金属液体的液位高度,进而实现对金属液体的控制和管理。
例如,在储油罐、水箱等场合中,可以使用涡流传感器来监测液位高度,并根据液位变化进行相应的控制动作。
总结起来,涡流传感器是一种应用广泛的非接触式测量传感器,利用涡流的涡轮效应测量金属导体上的物理参数变化。
涡流传感器的工作原理基于电磁感应定律,通过测量涡流感应电磁场的变化,可以实现对金属材料、位移、压力、液位等参数的测量和控制。
电涡流传感器的转速测量
电涡流传感器的转速测量电涡流传感器的转速测量在生产生活中有很多有旋转功能的仪器,我们都需要对它们的转速进行不间断的测量,这样才能确保这个仪器能够更好的进行工作,这都需要电涡流传感器的协助,下面中国传感器交易网的专家来给大家介绍一下电涡流传感器是如何进行转速测量的。
对于所有旋转机械而言,都需要监测旋转机械轴的转速,转速是衡量机器正常运转的一个重要指标。
旋转测量通常有以下几种传感器可选:电涡流转速传感器、无源磁电转速传感器、有源磁电转速传感器等。
具体需要选择那类传感器,则要根据转速测量的要求转速等,转速发生装置有以下几种:用标准的渐开的线齿数(M1~M5)作转速发生信号,在转轴上开一键槽、在转轴在转轴上开孔眼、在轴转上凸键等转速发生信号装置。
无源磁电式传感器是针对测齿轮而设计的发电型传感器(无源),不适合测零转速和较低转速,因低频时,幅值信号小,抗干扰能力差,它不需要供电。
有源磁电式传感器采用了电源供电,输出波形为矩形波,具有负载驱动能力,适合测量0.03HZ以上转速信号。
而电涡流传感器测量转速的优越性是其它任何传感器测量没法比的,它既能响应零转速,也能响应高转速。
对于被测体转轴的转速发生装置要求也很低,被测体齿轮数可以很小,被测体也可以是一个很小的孔眼,一个凸键,一个小的凹键。
电涡流传感器测转速,通常选用φ3mm、φ4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm的探头。
转速测量频响为0~10KHZ。
电涡流传感器测转速,传感器输出的信号幅值较高(在低速和高速整个范围内)抗干扰能力强。
作转速测量的电涡流传感器有一体化和分体两种。
一体化电涡流转速传感器取消前置器放大器、安装方便、适用于工作温度在–20℃~100℃的环境下,带前置器放大器的电涡流传感器适合在–50℃~250℃的工作环境中。
以上就是电涡流传感器的转速测量的简单介绍,不知道大家周围是否有需要测量转速的仪器呢?如果有的话可以进行观察这个测量过程。
电涡流行程传感器及转速测量
中国石油大学 传感器 实验报告 成 绩:班级: 姓名: 同组者: 教师:电涡流行程传感器及转速测量【实验目的】1. 了解电涡流传感器的原理及被测体材料对涡流传感器的影响。
2. 学会用示波器观察激振状态下的调制波形。
3. 学会用频率计、转速表测量转速。
【实验原理】1. 电涡流传感器工作原理如果将一个绕在骨架上的空心线圈与正弦交流电源接通,流过线圈的电流会在线圈周围空间产生交变磁场。
当将导电的金属接近该线圈时,金属导体中会感应出一圈圈自相闭合的电流,这种电流称为“电涡流”,如图2-1(a )所示。
涡流的大小和金属导体的电阻率ρ,磁导率μ、厚度t 、线圈与金属导体的距离X ,以及线圈励磁电流的交变频率ω等参数有关。
如果固定其中某些参数,就可根据涡流的大小来测量出另外一些参数。
图2-1 电涡流传感器作用原理及等效电路为了简化问题,我们把金属导体理解为一个短路线圈,图2-1(b )所示为电涡流传感器与被测体的等效电路。
其中1R 、1L 为空心线圈的电阻和电感;2R 、2L 为短路线圈的电阻和电感;而M 则为两线圈的互感。
根据等效电路可写出两个电压平衡方程式: E MI j I L j I R =-+21111ωω022221=++-I L j I R MI j ωω (2-1)将该方程联立求解可得:⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+++=22222221222222211)()(L L R ML j R L R M R EI ωωωωωω (2-2) 22222121222212L R I MR j I L M L j R MI j I ωωωωω++=+= (2-3) 由(2-2)式可得空心线圈的总阻抗为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+++==22222221222222211)()(L L R M L j L R M R R I E Z ωωωωωω (2-4) 根据(2-4)式可进一步求出空心线圈的等效电阻eq R 、等效电感eq L 和等效品质因数eq Q ,即:22222221)(R L R M R R eq ωω++= (2-5)22222221)(L L R M L L eq ωω++= (2-6) 222222122222221)()(L R M R L L R M L Q eq ωωωωω++⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-= (2-7) 由此可见,当线圈接近导体时,电器参数Z 、eq R 、eq L 、eq Q 等均为互感M 的函数,即为涡流线圈与金属导体间距离X 的函数。
基于电涡流传感器的转速测量方法研究
基于电涡流传感器的转速测量方法研究一、概述转速是指物体每分钟旋转的圈数,是工程领域中非常重要的一个参数。
对于旋转机械来说,准确测量转速对于确保其安全运行和性能优化至关重要。
研究和开发高精度、高稳定性的转速测量方法具有重要的工程意义。
在转速测量领域,电涡流传感器因其灵敏度高、响应速度快等特点而备受关注。
本文将就基于电涡流传感器的转速测量方法进行深入研究和探讨。
二、电涡流传感器原理电涡流传感器是一种利用涡流效应来测量金属导体表面缺陷、检测导体材料性能以及测量金属导体表面材料性能的非接触式传感器。
其原理是当导体材料表面有磁场穿过时,会产生涡流,从而改变磁场的感应电动势,通过测量感应电动势的大小来反推导体材料的性能。
三、基于电涡流传感器的转速测量方法1. 传统测量方法的局限性对于传统的转速测量方法来说,例如光电传感器、霍尔传感器等,存在着测量范围窄、受环境光线影响大、易受外界干扰等问题,难以满足工程领域对于高精度、高稳定性转速测量的需求。
2. 基于电涡流传感器的转速测量方法相比之下,基于电涡流传感器的转速测量方法具有灵敏度高、抗干扰性强、响应速度快等优势。
该方法利用了磁场穿过导体产生的涡流效应来间接测量旋转物体的转速,具有在高速、高温、腐蚀等特殊环境下工作的能力。
3. 技术改进与发展近年来,随着电涡流传感器技术的不断改进和发展,基于其的转速测量方法在工业领域得到了广泛的应用。
研究人员对传感器的结构、材料、信号处理算法等方面进行了深入的研究和优化,不断提高了其转速测量的精度和稳定性。
四、个人观点和总结基于电涡流传感器的转速测量方法在工业领域有着广阔的应用前景。
通过综合考虑电涡流传感器的原理特点,我们可以设计出更加精确、可靠的转速测量系统,满足不同工况下对于转速测量的需求。
我对于该方法的研究和发展深表认同,相信随着技术的不断创新,基于电涡流传感器的转速测量方法将会迎来更加广阔的发展空间。
基于电涡流传感器的转速测量方法具有重要的工程价值,对其进行深入研究和探讨有利于推动相关领域的技术进步和应用发展。
几种常见的转速传感器的工作原理
几种常见的转速传感器的工作原理 (一)光电式转速传感器光电式转速传感器原理如图 8-14所示,它主要由光源、聚光镜、反射透光玻璃、光敏管等组成。
光源产生的光束经反射透光玻璃射 到光码盘上,光码盘安装在被测转速的转轴上。
光码盘的表面有一些 呈辐射状并且间隔布置的反光面以及不反光面条纹。
所以当转轴转动时,光码盘将间隔的有反射光射到光敏二极管上,使光敏二极管电阻值产生交替的变化,其变化频率为式中n — 转轴转速,r/min;z — 光码盘反射条纹数。
光敏二极管的电阻变化信号经转换电路转变为电压信号,并送至显示仪表进行显示。
(二) V测速发电机转速传感器测速发电机为永磁式交流三相同步发电机,其转子为一永久磁钢,如图8-15所示。
测 速发电机的转子通过弹簧联轴节与汽轮机转子前端相连接。
定子有3个绕组,各绕组的直流 电阻为27.5f2。
当转速为3000r/min时,其输出电势为44V。
测速发电机输出电势与转速的关系为式中C — 常数,取决于发电机绕组结构与磁极对数;≊ — 磁通量,取决于磁钢的磁感应强度;n — 转速。
可见在测速发电机结构一定的条件下,其输出电势£与被测转速n成正比。
(三) 磁电式转速传感器磁电式转速传感器主要由永久磁钢、铁芯、线圈等组成,其结构如图8-16所示。
它是根据磁路中磁阻变化引起磁通变化,从而在线圈中产生感应电势的原理工作的。
当 被测轴带动齿轮转动时,铁芯和齿轮的齿之间的间隙发生周期性变化,使得磁路中磁阻也产生相应变化,从而引起通过线圈的磁通发生变化,感应线圈中就产生交变感应电势。
设齿轮 的齿数为z,被测轴的转速为ゲ则线圈中产生的感应电势的频率为当传感器测速齿轮的齿数为60时,f=n,这说明传感器输出脉冲电压的频率在数值上与所测转速相等。
因感应电势的大小4磁通的变化率成正比,即(w为感应线圈的匝数),因此磁电式传感器不能测量低转速。
国产SZMB系列磁电式转速传感器每转对应的输出脉冲 数为60,测量范围为50ゲ5000r/min。
现代测试技术-电涡流式传感器转速测量实验
六 实验过程中遇到的问题及注意事项 1 注意事项 2 问题及思考
七 实验结论与启示 1 实验结论
2 启示
八 成绩评定
三 实验原理 1 电涡流原理 2 电涡流传感器转速测量原理
3 实验电路
五 实验结果及分析(可以图、表形式显示) 1 数据记录
(1) 确认接线无误后开启主机,开始测量,记录实验数据,并记入下表。
频率 Hz 转速 r/s 2 数据分析
(1) 本实验转速计算方法分析
(2) 按实验所选电机叶片,根据记录实验数据计算测量转速并填入上表。 3 实验曲线观测 (1) 本实验转速信号曲线
《 现代测试技术 》 实验报告
专业 机械设计制造及其自动化 班级 2
班 指导教师
姓名
学号
同组人
实验时间
年
月
日 节 实验地点
K-203
实验名称
电涡流式传感器转速测量实验
一 实验目的
3 电涡流传感器及实验装置的安装及调整: (1) 电涡流传感器的安装 (2) 实验装置的调整
四 实验步骤
二 主要实验仪器设备
电涡流传感器说明及主要技术参数
电涡流传感器说明及主要技术参数
HN800系列电涡流传感器 (点击看大图)
产品说明:
电涡流传感器是一种非接触测量传感器,最适合旋转机械径向振动、轴向位移测量监视,它广泛
用于蒸汽燃机、燃气轮机、水轮机、压缩机、风机、离心机等旋转机械的非接触测量。
它可以用于测量诸
如轴的径向振动、偏心和弯曲、轴心轨迹、转子与定子的相对热膨胀、轴位移、轴与轴承的间隙等数据。
HN800系列电涡流传感器主要技术参数
探头直径(mm)Φ8(mm)Φ11(mm)Φ18(mm)Φ25(mm)线性范围(mm) 2 4 8 12.5
灵敏度(V/mm)8 4 1.5 0.8
线性误差(%)≤±1%≤±1%≤±1%≤±1.5%安装螺纹(mm) M10*1.0mm M14*1.5mm M25*1.5mm M30*2.0mm 探头温度(℃) -30℃~120℃
分辨率 0.1um
延伸电缆温度(℃) -30℃~120℃
前置器温度(℃) -30℃~70℃
频率响应(KHz) 0~10KHz
电源 DC -24V
输出 DC -2—-18V 探头电缆长度 1m
系统电缆长度探头电缆长度+延伸电缆=1+4m或1+8m 带不带凯可选
为了适应各种不同工业场合,HN800系列电涡流传感器除了常规DC -2—-18V输出外还有多种形式输出,如:1—5V;1—10V;0—5V;0—10V;±5V;±10;4-20mA.。
电涡流传感器基本原理以及转速测量的完整实例演示含原理图之欧阳数创编
电涡流传感器时间:2021.03.02 创作:欧阳数原理图1、什么是电涡流效应?电感线圈产生的磁力线经过金属导体时,金属导体就会产生感应电流,且呈闭合回路,类似于水涡流形状,故称之为电涡流也叫做电涡流效应,其实是电磁感应原理的延伸。
注意:电涡流传感器要求被测体必须是导体。
传感器探头里有小型线圈,由控制器控制产生震荡电磁场,当接近被测体时,被测体表面会产生感应电流,而产生反向的电磁场。
这时电涡流传感器根据反向电磁场的强度来判断与被测体之间的距离。
2、电涡流传感器的工作原理与结构主要由一个安置在框架上的扁平圆形线圈构成。
此线圈可以粘贴于框架上,或在框架上开一条槽沟,将导线绕在槽内。
下图为涡流传感器的结构原理,它采取将导线绕在聚四氟乙烯框架窄槽内,形成线圈的结构方式。
传感器线圈由高频信号激励,使它产生一个高频交变磁场φi,当被测导体靠近线圈时,在磁场作用范围的导体表层,产生了与此磁场相交链的电涡流ie,而此电涡流又将产生一交变磁场φe阻碍外磁场的变化。
从能量角度来看,在被测导体内存在着电涡流损耗(当频率较高时,忽略磁损耗)。
能量损耗使传感器的Q值和等效阻抗Z降低,因此当被测体与传感器间的距离d改变时,传感器的Q值和等效阻抗Z、电感L均发生变化,于是把位移量转换成电量。
这便是电涡流传感器的基本原理转一周,电涡流传感器将输出6个周期信号。
假设单位为s,齿轮数为N,f为频率,转子转速n单位为r/m i n,可由下式求:n=(f/N)*604、使用电涡流传感器时的注意事项对被测体的要求为了防止电涡流产生的磁场影响仪器的正常输出安装时传感器头部四周必须留有一定范围的非导电介质空间,如果在某一部位要同时安装两个以上的传感器,就必须考虑是否会产生交叉干扰,两个探头之间一定要保持规定的距离,被测体表面积应为探头直径3倍以上,当无法满足3倍的要求时,可以适当减小,但这是以牺牲灵敏度为代价的,一般是探头直径等于被测体表面积时,灵敏度降低至70%,所以当灵敏度要求不高时可适当缩小测量表面积。
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一体化电涡流转速传感器
电涡流转速传感器: 1、非接触测量,永不磨损。
2、抗干扰能力强,高可靠性,长寿命。
3、工作温度:-50~+120℃,温漂0.05%/℃。
4、输出形式:三线制
5、频响:0~10kHz 6,HZ-YT891供电电源电压:+24V DC±10%℅
详细介绍
电涡流测转速传感器,
HZ-YT891系列一体化电涡流转速传感器是采用表面贴装微形封装技术,将前置器和探头轴转速等参集成一体的一种高性能、低成本的新型电涡位移传感器。
常温下主要用于对大型旋转机械的数的长期时监测。
可在烟雾,气、水雾等恶劣环境中使用。
一体化电涡流转速传感器示意图
1. 一体化电涡流传感器技术说明
1、非接触测量,永不磨损。
2、抗干扰能力强,高可靠性,长寿命。
3、工作温度:-50~+120℃,温漂0.05%/℃。
4、输出形式:三线制
5、频响:0~10kHz
6,HZ-YT891供电电源电压:+24V DC±10%℅
7,存储温度: -30~85℃
8,负载:>3KΩ
2. 一体化电涡流传感器的安装
HZ-YT891为三线制传感器(+24V 、COM 、OUT )
红线(+24V)接电源
绿线(OUT)脉冲输出(0~5V)
黑线(COM)接地
传感器安装时,将传感器对准齿顶,量传感器的安装间隙为L≤1.30mm,
固定传感器即可。
警告!传感器输出端(OUT)不允许接地,否则可能造成传感器损坏,本公司将不承担责任。
3. 选型说明
HZ-891一体化电涡流转速传感器选型指南
一体化电涡流转速传感器。