电涡流传感器分类

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电涡流传感器结构

电涡流传感器结构

电涡流传感器结构电涡流传感器是一种常用的非接触式传感器,它利用电涡流效应来测量物体的位置、速度和形状等参数。

本文将从电涡流传感器的结构、工作原理和应用领域等方面进行详细介绍。

一、电涡流传感器的结构电涡流传感器的主要部件包括传感器头、激励线圈、接收线圈和信号处理电路等。

1. 传感器头:传感器头是电涡流传感器的核心部件,它通常由铜或铝制成。

传感器头的外形多为圆柱形,底部设置了一个槽口,用于安装激励和接收线圈。

2. 激励线圈:激励线圈通过通电产生交变磁场,激励物体产生电涡流。

激励线圈通常由多层绕组构成,以增强磁场的强度和稳定性。

3. 接收线圈:接收线圈用于检测物体产生的电涡流,并将其转化为电信号。

接收线圈通常与激励线圈相互独立,但它们之间的距离很近,以提高传感器的灵敏度和响应速度。

4. 信号处理电路:信号处理电路对接收到的电信号进行放大、滤波和解调等处理,以获得准确的测量结果。

信号处理电路通常由模拟电路和数字电路组成,可以根据不同的应用需求进行设计。

二、电涡流传感器的工作原理电涡流传感器的工作原理基于电磁感应和电涡流效应。

当激励线圈通电时,会在传感器头附近产生一个交变磁场。

当传感器头靠近导电物体时,物体内部会感应出一个感应电流,即电涡流。

这个电涡流的方向和大小与物体的导电性、形状和相对速度等因素有关。

接收线圈检测到电涡流的变化,并将其转化为电信号。

信号处理电路对接收到的电信号进行处理,得到物体的位置、速度和形状等参数。

三、电涡流传感器的应用领域电涡流传感器广泛应用于工业自动化、航空航天、汽车制造、医疗设备等领域。

1. 位移测量:电涡流传感器可用于测量物体的位移,如测量机械零件的偏心量、轴向位移等。

2. 速度测量:电涡流传感器可以测量物体的速度,如测量转子的转速、涡轮的叶片速度等。

3. 形状测量:电涡流传感器可以测量物体的形状,如测量管道的弯曲程度、板材的变形等。

4. 材料检测:电涡流传感器可以用于检测材料的导电性和缺陷,如检测金属管道的腐蚀程度、焊接接头的质量等。

本特利bently电涡流传感器工作原理

本特利bently电涡流传感器工作原理

本特利bently电涡流传感器工作原理本特利bently电涡流传感器工作原理一、本特利bently电涡流传感器常用分类我们常接触到的本特利bently涡流传感器有直径5mm涡流传感器、8mm涡流传感器、11mm涡流传感器、14mm涡流传感器、25mm涡流传感器、50mm差胀传感器、3300耐高温电涡流传感器几种,其中5mm探头和14mm探头不常用。

每个传感器系统都由探头、延长线和前置器组成,本特利探头、延长线和前置器具有完全的可互换性,只要部件号一致,各部分可以互换。

二、本特利bently电涡流传感器工作原理电涡流传感器是以高频电涡流效应为原理的非接触式位移、振动传感器,其基本原理是探头、延伸电缆、前置器以及被测体构成基本工作系统。

前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈,在探头头部的线圈中产生交变的磁场。

如果在这一交变磁场的有效范围内没有金属材料靠近,则这一磁场能量会全部损失;当有被测金属体靠近这一磁场,则在此金属表面产生感应电流,电磁学上称之为电涡流。

与此同时该电涡流场也产生一个方向与头部线圈方向相反的交变磁场,由于其反作用,使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变(线圈的有效阻抗),这一变化与金属体磁导率、电导率、线圈的几何形状、几何尺寸、电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关。

通常假定金属导体材质均匀且性能是线性和各项同性,则线圈和金属导体系统的物理性质可由金属导体的电导率б、磁导率ξ、尺寸因子τ、头部体线圈与金属导体表面的距离D、电流强度I和频率ω参数来描述。

则线圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函数来表示。

通常我们能做到控制τ, ξ, б, I, ω这几个参数在一定范围内不变,则线圈的特征阻抗Z就成为距离D的单值函数,虽然它整个函数是一非线性的,其函数特征为S型曲线,但可以选取它近似为线性的一段。

电涡流传感器详解

电涡流传感器详解

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。

传感器6(2)电涡流式

传感器6(2)电涡流式
2M 2 L L1 L2 2 R2 (L2 ) 2 L Q R
等效电感为: 等效Q值为:
电涡流式传感器
由于涡流的影响,线圈阻抗的实数部分增大,虚数部分减 小,因此线圈的品质因数Q下降。阻抗变为Z,常称其 变化部分为“反射阻抗”。
式中 Q0 L1 / R1 ——无涡流影响时线圈的Q值; 2 Z 2 R2 2 L2 ——短路环的阻抗。 2 Q值的下降是由于涡流损耗所引起,并与金属材料的导电性和 距离直接有关。当金属导体是磁性材料时,影响Q值的还有 磁滞损耗与磁性材料对等效电感的作用。在这种情况下,线 圈与磁性材料所构成磁路的等效磁导率的变化将影响L。
2

形成涡流条件
存在交变磁场
导电体处于交 变磁场中
电涡流式传感器
6.3.1.2 高频反射电涡流式传感器的工作原理
传感线圈由高频电压激励,产生 高频交变磁场 , i在被测体平 i 面上产生电涡流 ie 。根据电磁感 应定律,电涡流对 i起去磁作 用,以阻止其变化。图中 表示 e 由电涡流 ie产生的磁场,因而与 M i 反向。显然传感器线圈与被 测体之间的距离d越小,电涡流 效应越强,从而把非电量d转换 为电量,以实现位移量的测量。
E
通过解方程组,可得I1、I2。
电涡流式传感器
解方程得到传感器的等效阻抗
2M 2 2M 2 Z R1 R2 2 j L1 L2 2 2 2 R2 (L2 ) R2 (L2 )
等效电阻为:
2M 2 R R1 R2 2 2 R2 2 L2
6.3.3 电涡流式传感器的应用
电涡流式传感器
电涡流式传感器
电涡流传感器
电涡流式传感器
• 高频反射式涡流厚度传感器

第4章6电涡流传感器

第4章6电涡流传感器

金属探测器等。
CZF1型涡流传感器 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。
1
2 3 4
1 线圈 2 框架 3 衬套 4 支架 5 电缆 6 插头
5
6
2. 低频透射式电涡流传感器
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 电压加到线圈 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。
高频反射式涡流传感器多用于位移测量,或接近开关。来自反射式涡流传感器的应用
利用位移X作为变换量,可以测量位移、厚度、震动、
转速等,也可以做成接近开关、计数器等;
利用电阻率ρ作为变换量,可以测量温度、判别材质; 利用磁导率μ作为变换量,可以测量应力、硬度等; 利用变换量ρ 、μ等综合影响,可以做成探伤装置和
电感式接近传感器
1、生产中测量产品的长度
每个脉冲对应的长度:L 0 被测物总长度:L
D / N
N为齿形盘的齿数
M L0
M检测电路对脉冲的计数值
2、生产线工件的计数
3、机械手的限位
作业
教材第78页,17题
高频激励电流产生的高频磁场作用于金属板的表面,在金属板表面将
形成电涡流。与此同时,该涡流产生的交变磁场又反作用于线圈,引 起线圈的Q 值和等效阻抗Z、电感L均发生变化。其变化与激励电流i、角 频率 ω, 以及金属板的电阻率 ρ 、磁导率 μ 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。
u2的大小与金属板的厚度及材料 的性质有关, u2 随材料厚度 h 的增

3.3电涡流式传感器

3.3电涡流式传感器
24
旋转体转动时,传感器将周期性地改变输出信号,此电压经放大、 整形,可由频率计测出频率值。
这种转速传感器可实现非接触式测量,抗污染能力很强,可安装在 旋转轴近旁长期对被测转速进行监视。最高测量转速可达600000r/min。
N
f n
60
f——频率值(Hz); n——旋转体的槽(齿)数; N——被测轴的转速(r/min)。
h 5030
r f
( cm )
式中, ρ——导体电阻率(Ω·cm); r——导体相对磁导率; ƒ ——交变磁场频率(Hz)。 可见,h与激励电流频率有关,故电涡流传感器按激 励频率高低,可分为高频反射式和低频透射式两大类。
15
1. 高频反射式电涡流传感器
1. 线圈 2. 框架 3.框架衬套 4. 支架 5.电缆 6.插头
Leq
Req
由以上两式可知: 1、由于电涡流影响,线圈复阻抗的实部(等效阻抗)增大, 虚部(等效电感)减小,故线圈等效品质因数Q下降。 2、电涡流传感器的等效电气参数都是互感系数M2的函数。通 常总是利用其等效电感的变化组成测量电路,故电涡流传感器 属于电感式(互感式)传感器。
10
3. 测量电路
由式上式解得等效阻抗Z 的表达式为 h
& & & & R1 I1 j L1 I1 j MI 2 U1 ra & R I j L I 0 & & j MI1 2 2 2 2
U1
I 1

I 2
L1 L2

R2
传感器线圈
电涡流短路环
2 2 2 2 & U1 M M Z R1 2 R2 j L1 2 L2 2 2 2 2 & R2 L2 R2 L2 I1

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

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.。

常用传感器工作原理(电涡流式)

常用传感器工作原理(电涡流式)
可以用来实现对家中各类金属家电状态的监测,如冰箱、洗衣机、空调等,提高家居安全性。
传感器系统设计和集成方法
将电涡流传感器与其他类型传感器进行集成应用,依托数据分析与处理可快 速获得精确的位置、温度、速度等信息。
电涡流传感器在飞行器中的应 用
可以用于飞机表面涂层疲劳、空气动力学性能检测和导弹发动机检测等领域 中,为航空航天行业提供支撑。
车辆检测
电涡流传感器可用于检测汽车制动器片、轴承、 传动装置和凸轮轴等的磨损和裂纹程度。
采集电路和信号处理电路
运放放大电路
用于对涡流信号进行放大和录制,一般采用低噪声 运放。
信号发生器
提供激励信号,调节激励磁场的频率和幅度。
示波器
可用于检测电涡流传感器的输出信号。
滤波器
对电涡流传感器发出的信号进行滤波处理,以减少 干扰和噪声。
用来产生激励磁场,检测被测物体表面涡流。
被测物体
在其表面出现的涡流产生反向电动势,与感应线圈 中的电流进行比较。
信号放大器
对感应线圈中产生的电压信号进行放大和处理。
输出显示装置
显示并输出电涡流传感器检测到的被测物体的信息。
电涡流传感器的优缺点
1 优点
非接触检测、高精度、宽频带、可检测多种参数。
2 缺点
按照测量方法分类
有空心电涡流传感器和常规电 涡流传感器两种。
按照检测对象分类
有测量表面缺陷和测量导体尺 寸两种。
Байду номын сангаас
按照尺寸分类
可以分为微型电涡流传感器和 大型电涡流传感器。
电涡流传感器的原理模型建立
通过MATLAB等数学建模软件,根据相关参数构建电涡流传感器的仿真模型, 便于对电涡流传感器的理解和优化设计。

电涡流式传感器的结构及工作原理介绍

电涡流式传感器的结构及工作原理介绍

电涡流式传感器的结构及工作原理介绍当导体置于交变磁场或在磁场中运动时,导体上引起感生电流ie,此电流在导体内闭合,称为涡流。

涡流大小与导体电阻率ρ、磁导率μ以及产生交变磁场的线圈与被测体之间距离x,线圈激励电流的频率f 有关。

显然磁场变化频率愈高,涡流的集肤效应愈显著。

即涡流穿透深度愈小,其穿透深度h 可表示ρ导体电阻率(Ω-cm);μr 导体相对磁导率;f 交变磁场频率(Hz)。

可见,涡流穿透深度h 和激励电流频率f 有关,所以涡流传感器根据激励频率:高频反射式或低频透射式两类。

目前高频反射式电涡流传感器应用广泛。

(一)结构和工作原理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CZF1 型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。

1 线圈2 框架3 衬套4 支架5 电缆6 插头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。

电涡流传感器原理图tips:感谢大家的阅读,本文由我司收集整编。

仅供参阅!。

《传感器与检测技术》 3.3电感式传感器(电涡流式)

《传感器与检测技术》 3.3电感式传感器(电涡流式)

V系列电涡流位移传感器外 形(参考浙江洞头开关厂资料)
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)
齐平式传感器安装时可以不高出安装面, 不易被损害。
2. 振幅测量
(a)汽轮机和空气压缩机常用的监控主轴的径向振动的示意图 (b)测量发动机涡轮叶片的振幅的示意图 (c) 通常使用数个传感器探头并排地安置在轴附近
电涡流的贯穿深度h :
h 5000 f
式中, f:线圈激磁电流的频率,μ :金属的
磁导率。
可见, f 越高,电涡流的渗透深度越浅。
高频反射式和低频透射式
高频反射式
f : 0.1~1MHz
低频透射式
f <1 kHz
等效电路如图 , 其 中 R2 为 电 涡 流短路环等效 电阻.
I 1
R1
M
I 2
L2 R 2
U 1
L1
根据基尔霍夫定律,有:
& j L I& j MI& U& R I 1 1 1 1 2 1 & & & j MI R I j L I 0 1 2 2 2 2
• 等效电阻、等效电感:
2M 2 Req R1 2 R2 2 2 R2 L2
电磁炉内部 的励磁线圈
电磁炉的工作原理 铁质锅底产 生无数的 电涡流, 使锅底自 行发热。
高频电流通过励磁线圈,产生交变磁场
2 基本特性
等效阻抗分析 金属导体等效成一个短路环。 I I
1
M
2
等效电阻:
2 R2 ra h 1n ri

电涡流传感器分类

电涡流传感器分类

电涡流传感器分类
电涡流传感器根据其工作原理和测量对象的不同,可以分为以下几种分类:
1. 侧推式电涡流传感器:该类型传感器通过侧向推力产生电涡流,测量目标物体的位置、形状和尺寸等参数。

2. 交流电涡流传感器:该类型传感器使用交流电源产生电涡流,并通过测量电涡流的强度、频率和相位差等参数,来获取目标物体的相关信息。

3. 直流电涡流传感器:该类型传感器使用直流电源产生电涡流,通过测量电涡流的强度和方向等参数,来获得目标物体的相关信息。

4. 压电电涡流传感器:该类型传感器利用压电效应产生的电涡流,并通过测量电压信号的变化,来测量目标物体的压力、形变等参数。

5. 弹性电涡流传感器:该类型传感器利用弹性体的弹性变形产生的电涡流,并通过测量电流信号的变化,来测量目标物体的形变、应力等参数。

6. 红外电涡流传感器:该类型传感器利用红外线的反射原理,通过测量红外线的强度和反射时间等参数,来判断目标物体的距离、速度等信息。

以上是一些常见的电涡流传感器分类,根据具体的应用场景和需求,可以选择合适的传感器类型进行使用。

电涡流式传感器-电涡流探雷器

电涡流式传感器-电涡流探雷器
流电压U。
二.调幅式(AM)电路
三.调频(FM)式电路(一00kHz~一MHz)
项目实施
• 一,电涡流接近开关工作原理
二,实训内容
• 一.实训原理 • 通以高频电流地线圈产生磁场,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地 距离有关,因此可以行位移测量。 • 二.实训器件与单元 • 电涡流传感器实训模块,电涡流传感器,直流电源,数显单 元(主控台电压表),测微头,铁圆片。
(二)电涡流基本特
• 一. 电涡流地径向形成范围 • 当x一定时, 电涡流密度J与半径r地关系曲线
• 由图可知: • 电涡流径向形成地范围大约在传感器线圈外径ras地一.
八~二.五 倍范围内, 且分布不均匀。
• 电涡流密度在短路环半径r=0处为零。 • 电涡流地最大值在r=ras附近地一个狭窄区域内。
V系列电涡流位移传感器外形(参考浙江洞头开关厂资 料)
偏心与振动检测
通过测量间隙来测量径向跳动
测量弯曲,波动,变形
对桥梁,丝杆等机械结构地振动测量,须使 用多个传感器。
振动测量
用电涡流 探头,调幅 法测量简 谐振动时, 探头地输 出波形。
调频法测量振动地波形
实例
测量悬臂梁地振 幅及频率
• 三.实训步骤 • (一)根据图八-一六安装电涡流传感器
• (二)观察传感器结构,这是一个扁绕线圈。 • (三)将电涡流传感器输出线接入实训模块,作为振荡器
地一个元件。
• (四)在测微头端部装上铁质金属圆片,作为电涡流传感 器地被测体。
• (五)根据图 • 八-一七行接线, • 将实训模块输出 • 端Vo与数显单元 • 输入端Vi相接。 • 数显表量程切换 • 开关选择电压 • 二0V挡。

电涡流式传感器

电涡流式传感器

由上式可知涡流穿透深度h与激励电流频率ƒ有关,所以涡流传 高频反射式或低频透射式 感器根据激励频率高低,可以分为高频反射式 低频透射式 高频反射式 低频透射式两 大类。
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1. 高频反射式电涡流传感器
1. 线圈 2. 框架 3.框架衬套 4. 支架 5.电缆 6.插头


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8.3.1 电涡流式传感器的工作原理
1. 基本原理 2.等效电路 3. 测量电路


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1. 基本原理
线圈置于金属导体附近: 线圈中通以高频信号 is 正弦交变磁场 H1 金属导体内就会产生涡流 涡流产生电磁场 反作用于线圈 ,改变了电感
电感变化程度取于线圈L的外形尺寸,线圈L至金属板之间的距离, 金属板材料的电阻率和磁导率 以及is的频率等 。


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3.厚度测量
电涡流式厚度计的测量原理图


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4.转速测量
f N = × 60 n
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f——频率值(Hz); n——旋转体的槽(齿)数; N——被测轴的转速(r/min)。
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5. 涡流探伤
可以用来检查金属的表面裂纹、 可以用来检查金属的表面裂纹、热处理裂纹以 及用于焊接部位的探伤等。 及用于焊接部位的探伤等。 综合参数(x, ρ, µ)的变化将引起传感器参数的 综合参数 的变化将引起传感器参数的 变化, 变化,通过测量传感器参数的变化即可达到探 伤的目的。 伤的目的。 在探伤时导体与线圈之间是有着相对运动速度 的,在测量线圈上就会产生调制频率信号

2013-21-22 电涡流式传感器

2013-21-22 电涡流式传感器

3. 电涡流效应 电涡流的产生必然要消耗一部分能量,从而使
产生磁场的线圈阻抗发生变化,这一物理现象称
为电涡流效应。 电涡流穿透深度x的公式为: x =5030

ρ μγƒ
(cm)
式中ρ 为导体的电阻率(Ω .cm);μ r为导体相对磁导 率;ƒ为交变磁场频率(HZ).由上式可知涡流穿透深度 x与激励电流频率ƒ有关, 所以电涡流传感器根据激 励频率高低可分为高频反射式或低频透射式二大类. 目前高频反射式电涡流传感器应用较广泛。
2.什么是电涡流? 若把一金属导体置于一只线圈的附近,它们之间 相互的间距为x,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, 该电流i1在金属导体内是自行闭合的,这就 是所谓的电涡流。电涡流的大小与金属导体的电阻率 ρ 、磁导率μ 、厚度t、导体与线圈的距离x、激励电 流频率f等参数有关。
2)高频反射式电涡流式传感器常用于位移测量
CZF-l型传感器的结构图
3)几点注意问题: ①电涡流的径向形成范围 线圈电流所产生的磁场不能涉及到无限大的范 围,电涡流密度也有一定的径向形成范围。在线圈 轴线附近,电涡流的密度非常小,愈靠近线圈的外 径处,电涡流的密度愈大,在等于线圈外径1.8倍 处,电涡流密度将衰减到最大值的5%。为了充分利 用涡流效应,被测金属导体的横向尺寸应大于线圈 外径的1.8倍;对圆柱形被测物体,其直径应大于 线圈外径的3.5倍。 ②电涡流强度与距离的关系
机械工程测试技术
21-22学时
第6章 传感器原理与测量电路 (5) 电涡流式传感器
主要 讲解的 内容
1)电涡流式传感器的工作原理 2)电涡流式传感器的类型
3)电涡流式传感器的应用
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电涡流传感器分类
电涡流传感器分类
按照电涡流在导体内的贯穿情况,此传感器可分为高频反射式和低频透射式两类,但从基本工作原理上来说仍是相似的。

高频反射式电涡流传感器
高频(》1兆赫兹)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,其变化与距离、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而保持其他系数不变,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位移测量。

低频透射式电涡流传感器。

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