常用机械量测试方法与系统组成

电涡流传感器
4．电涡流表面探伤
手持式裂纹测量仪
Βιβλιοθήκη Baidu油管探伤
用掌上型电涡流探伤仪检测飞机裂纹
电涡流传感器探伤检测动画演示
5．厚度测量
测量前，可先用电涡流测厚仪对标准厚度的镀 层和铜箔作出“厚度－输出”电压的标定曲线，以便 测量时对照。
电涡流涂层厚度仪
６．其它应用 电涡流传感器计数动画演示
电涡流传感器轴心轨迹测量动画演示
原理：电机->转角 ->电位器 ->电阻
（3）传感器外形 4~20mA电涡流位移传感器外形图
V系列电涡流位移传感器外形图
该测 厚仪与前 面镀层测 厚有何区 别？
电涡流传感器测量厚度动画演示
机械量检测的主要任务：检测位移和力的 大小
按检测原理分类
位移检测
1、电容式位移检测方法
变极距法和变面积法
C
S d
d ≤ 1mm
变面积(S)型
位移检测
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变介质介电常数型
变介电常数型电容式传感器大多用来测量电介质的厚度 、液位，还可根据极间介质的介电常数随温度、湿度改变 而改变来测量介质材料的温度、湿度等。在电容器两极板 间插入不同介质时，电容器的电容量也就不同。
1
2
(a)探头结构
空气
液体
(b) )检测原理
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电位计式传感器
优点： 结构简单、尺寸小、重量轻、精度高(0.1%0.05%)、
性能稳定、受环境因素影响小，可实现输出-输入任意函数 关系，输出信号较大，一般不用放大。 缺点：
存在滑动触头与线圈等之间的摩擦，输入能量要求较 大，且磨损降低寿命和可靠性，也会降低测量精度。
位移检测
4、光纤位移检测方法
（1）球面光纤液位传感器
光由光纤的一端导入,在球状 对折端部一部分光透射出去, 而另一部分光反射回来,由光 LED 纤的另一端导向探测器。反 射光强的大小取决于被测介 质的折射率。被测介质的折 PD 射率与光纤折射率越接近,反 射光强度越小。显然,传感器 处于空气中时比处于液体中 时的反射光强要大。因此,该 传感器可用于液位报警。若 以探头在空气中时的反射光 强度为基准，则当接触水时 反射光强变化–6dB～–7dB,接 触油时变化–25dB～–30dB。
电位计分类
线性电位计 按输出-输入特性 非线性电位计
按结构形式
线绕式—在传感器中应用较多 薄膜式—具有较高的精度和线性特性 光电式—无摩擦和磨损，分辨率高
线绕电位计的工作原理
根据欧姆定律： R l
A
以线位移型为例：
若变阻器式：
Rx
R
x L
SR
x
SR 电阻灵敏度：表示电刷单位位移能引起的 输出电阻的变化量
若分压器式：
Uc
U
x L
SV
x
SV 电压灵敏度：表示电刷单位位移能引起的输 出电压的变化量
SR、SV均是常数
变阻器式传感器产品
案例：重量的自动检测--配料设备
原材料
原理：弹簧->力->位移 ->电位器->电阻
比较
重量设定
案例：煤气包储量检测
钢丝
煤气包
原理：钢丝->收线圈数
->电位器
->电阻
案例：玩具机器人（广州中鸣数码 ）
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电涡流传感器
电涡流效应演示
当电涡流线
圈与金属板的距
离x 减小时，电 涡流线圈的等效
电感L 减小，等 效电阻R 增大。 感抗XL 的变化比 R 的变化 大 得 多，流过电涡流
线圈的电流 i1 增 大。
电涡流效应动画演示
电磁炉内部的励磁线圈
电磁炉的工作原理图
电涡流传感器
电涡流传感器
常用机械量测试方法与系统组成
机械量检测
31 位移检测 2 转速检测 3 力的检测 4 加速度与振动检测
机械量介绍
机械量包括长度、位移、速度、转角、转 速、力、力矩、振动等参数。
其中直线位移是机械量中最基本的参数； 速度是位移的时间微分； 力或力矩可以使弹性体变形而产生位移； 由牛顿定律可知加速度与作用力有关。
几种介质的相对介电常数
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位移检测
2、电感式位移检测方法
位移检测
3、差动变压器位移检测方法
互感式位移传感器，变压器一次线圈和上下对称 的两个二次线圈之间的互感强度随铁心的位置而 发生变化。
L N 20S
l
可见，自感L是气隙截面积和长度的函数，即L＝f(S,lδ) 如果S保持不变，则L为lδ的单值函数，构成变隙式自感传 感器；若保持lδ不变，使S随位移变化，则构成变截面式 自感传感器。其特性曲线如图。