电涡流传感器位移实验

四、实验步骤：

1根据图3-7安装电涡流传感器。

u

■1

u

0.2mm 读一个数，直到输

(五)电涡流传感器位移实验

一、 实验目的：了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。

二、 基本原理：通以高频电流的线圈产生磁场，当有导电体接近时，因导电体涡流效应产生涡流损耗，而涡流损耗 与导电体离线圈

的距离有关，因此可以进行位移测量。 三、 需用器件与单元：电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片。

图3-7电涡流传感器安装示意图

2、传感器结构，这是一个扁平绕线圈。

3、将电涡流传感器输出线接入实验模板上标有L 的两端插孔中，作为振荡器的一个元件(传感器屏蔽层接地)

4、 在测微头端部装上铁质金属圆片，作为电涡流传感器的被测体。

5、 将实验模板输出端V 0与数显单元输入端Vi 相接。数显表量程切换开关选择电压 20V 档。

6、用连接导线从主控台接入+

15V 直流电源到模板上标有+15V 的插孔中。

7、使测微头与传感器线圈端部接触，开启主控箱电源开关，记下数显表读数，然后每隔 出几乎不变为止。将结果列入表 3-4。

表3-4电涡流传感器位移X 与输出电压数据

X(mm) 10.5 11.5 12.5 13.5 14.5 15.5 16.5 17.5 18.5 19.5 V(v)

0.66

2.01

3.35

4.55

5.55

6.32

6.90

7.34

7.67

7.9

8、根据表4-4数据，画出V-X 曲线，根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的佳工作点，试计

算量程为

1mm 3mm 及 5mn 时的灵敏度和线性度(可以用端基法或其它拟合直线) 。

axis([10.5 18.5 0.66 7.9]);

coords=[10.5:1:18.5,19.5;0.66,2.01,3.35,4.55,5.55,6.32,6.90,7.34,7.67,7.9]; grid; hold;

plot(coords(1,:),coords(2,:),'*');

图3 - 8电涡流传感器位移实验接线图

按

主控箍芯

k

衣

x=coords(1,:) y=coords(2,:)'

b=size(coords);

c=o nes(1,b (2));

MT=[c;x];

M=MT';

f=in v(MT*M)*MT*y

['y=' ,n um2str(f(2)),'x+', nu m2str(f(1))]

x=-max(x):0.01:max(x);

y=f(1)+f(2)*x;

mistake=max(x-y)/(max(y)-mi n(y));

fprintf('传感器的系数灵敏度S=%5.3f%%\n',abs(f(2)));

fprintf(' 非线性误差f=%5.3f%%\n',mistake);

plot(x,y);

xlabel('x/mm');

ylabel('V/v');

title(' 电涡流传感器的性能试验');

lege nd(['y=' ,nu m2str(f(2)),'x+', nu m2str(f(1))]);

计算结果：

ans =

y=0.80333x+-6.825

传感器的系数灵敏度S=0.803%

非线性误差f=0.340%

五、思考题：

1) 电涡流传感器的量程与哪些因素有关，如果需要测量土

5mn t勺量程应如何设计传感器？

答：金属导体的电阻率c,厚度t,线圈的励磁电流角频率3以及线圈与金属块之间的距离x等参数有关。

2) 用电涡流传感器进行非接触位移测量时，如何根据量程使用选用传感器。

答：可以通过贴金属片等方式进行测量。

3) 请解释本实验中的“信号获取电路”的原理及电路参数。

答：采用定频调幅式测量电路。