电涡流传感器VIP免费

电涡流传感器3.4电涡流式传感器3.4.1电涡流式传感器的基本原理电涡流传感器涡流式传感器是利用金属导体在交流磁场中的电涡流效应。若一金属板置于一只线圈的附近，它们之间相互的间距为δ，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，i1在金属体内是闭合的，所以称之为电涡流或涡流。涡流的大小与金属板的电阻率ρ、磁导率μ、厚度h、金属板与线圈的距离δ、激励电流角频率ω等参数有关。若固定某些参数，就可根据涡流的变化测量另一个参数。电涡流传感器演示实演示实验验电涡流传感器3.4.23.4.2电涡流传感器的等效电路电涡流传感器的等效电路把被测导体上形成的电涡流等效成一个短路环中的电流，把被测导体上形成的电涡流等效成一个短路环中的电流，短路环可以认为是一匝短路线圈，其电阻为短路环可以认为是一匝短路线圈，其电阻为RR11、电感为、电感为LL11。这样线圈与被测导体便可等效为两个相互耦合的线。这样线圈与被测导体便可等效为两个相互耦合的线圈。线圈与导体间存在一个互感圈。线圈与导体间存在一个互感MM，它随线圈与导体间，它随线圈与导体间距距xx的减小而增大。的减小而增大。图14电涡流传感器等效电路MRL1LR11U1II电涡流传感器根据克希霍夫定律，可列出下面的方程：根据克希霍夫定律，可列出下面的方程：....UIMjILjIR1101111...ILjIRIMj111LjRIMjI..121212212121221212111221111LLRMLjRLRMRULRLjRMLjRULjRMjMjLjRUI....电涡流传感器传感器线圈的等效阻抗为：传感器线圈的等效阻抗为：121212212121221LLRMLjRLRMRIUZ..线圈的等效电阻和电感为：线圈的等效电阻和电感为：1212122RLRMRReq1212122LLRMLLeq当被测导体的某些参数发生变化时，可引起涡流式传当被测导体的某些参数发生变化时，可引起涡流式传感器线圈的阻抗感器线圈的阻抗ZZ、电感、电感LL和品质因数和品质因数QQ变化，测量变化，测量ZZ、、LL或或QQ就可求出被测量参数的变化。就可求出被测量参数的变化。电涡流传感器3.4.33.4.3电涡流传感器的种类电涡流传感器的种类电涡流在金属导体内的渗透深度为电涡流在金属导体内的渗透深度为::fhr5030说明电涡流在金属导体内的渗透深度与传感器线圈的说明电涡流在金属导体内的渗透深度与传感器线圈的激励信号频率有关。故电涡流式传感器可分为激励信号频率有关。故电涡流式传感器可分为高频反高频反射式射式和和低频透射式低频透射式两类。目前高频反射式电涡流传感两类。目前高频反射式电涡流传感器应用较广泛。器应用较广泛。电涡流传感器高频(>lMHz)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。线圈自感L或阻抗ZL的变化与距离该金属板的电阻率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。高频反射式涡流传感器多用于位移测量。1.1.高频反射式电涡流传感器高频反射式电涡流传感器电涡流传感器电涡流传感器由安置在框架上的扁平圆形线圈构成。此线圈可粘贴于框架上，或在框架上开一槽，将导线绕在槽内。下图为CZF1型涡流传感器的结构原理，它是将导线绕在聚四氟乙烯框架窄槽内。1234561线圈2框架3衬套4支架5电缆6插头电涡流传感器iedM～ΦeΦｉ电涡流传感器原理图电涡流传感器高频激励信号使线圈产生一个高频交变磁场φi，当被测导体靠近时，在磁场作用范围的导体表层产生电涡流ie，而电涡流又将产生一交变磁场φe阻碍外磁场的变化。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...