变频式差胀涡流传感器的研究.pdf

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1、82传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2010年第29卷第8期变频式差胀涡流传感器的研究王小琴，杨荣，刘振祥(东南大学火电机组振动国家工程研究中心，江苏南京210096)摘要：为了满足汽轮发电机组状态监测系统中的差胀测试需要，研制了变频式差胀涡流传感器。介绍了变频式涡流传感器的工作原理，根据测出的位移与频率的关系，提出了一种线性化数学模型。设计了传感器测量电路，并对变频式差胀涡流传感器进行了相关性能测试。该传感器的优点是可以提供频率和电压2种信号输出，频率输出可以有效

2、提高信号传输的抗干扰能力，便于数据采集和处理，而电压输出则可以直接得到位移量。现场实验结果表明：变频式差胀涡流传感器分辨率和精度高，抗干扰能力强，性能稳定可靠。关键词：电涡流传感器；变频电路；敏感性；线性化中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)08-0082--04Researchtt0nfrrequencycCoOnversSilontyloeanddiferentnialI■ll』幕eXDanSl0nennVcurrentSensorWANGXiao—qin，YANGRong，LI

3、UZhen—xiang(NationalEngineeringResearchCenterofTurbo-generatorVibration，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China)Abstract：Tomeettherequirementsofthediferentialexpansiondetectionsinthemonitoringsystemofturbo-generator，thefrequencyconversiontypeanddiferentialexpansio

4、neddycurrentsensorWaSdeveloped．Theworkingprinciplesoffrequency-modulatededdycurrentsensorisintroduced．Andaccordingtotherelationshipbetweenthemeasureddisplacementand~equency，alinearmathematicalmodelhasbeencarriedout．Thesensormeasuringcircuithasbeendesigned，andrelat

5、edperformancetestofthefrequencyconversiontypeanddiferentialexpansioneddycurrentsensorhasalsobeencarriedout．TheadvantageofthissensoristhatitCanoutputbothfrequencysignalandvoltagesigna1．ThefrequencyoutputCanefectivelyimprovetheabilityofsignaltransmissionanti—interfe

6、renceandmakedatacollectionandprocessingconvenient，whilethevoltageoutputcanmaketheamountofdisplacementbeobtaineddirectly．Fieldtrialresultsshowthattheperformanceofthesensordevelopedisstableandreliable．Thesensorhashighresolution．precisionandstronganti-interferenceabi

7、lity．Keywords：eddycurrentsensor；~equencyconversioncircuit；sensitivity；linearization0引言时会产生灾难性的故障。因此，必须对机组的差胀进行有汽轮机在结构上可以分为缸体和转子两部分。汽轮机效的监测。目前，大型汽轮发电机组的差胀基本上都接入启动时，从冷态变为热态，汽缸受热发生热膨胀。同样，转了保护装置中，当差胀值大到一定程度时，机组将采取保护子也因受热发生热膨胀。由于转子的体积较小，温升和热性动作，而动作的依据是对差胀的准确测量J。但当前用膨胀较

8、快，而汽缸的体积较大，温升和热膨胀比较慢。同于测量差胀的涡流传感器存在输出单一、不便于与二次仪理，转子的冷却收缩也比汽缸的冷却收缩快。这样，转子和表直接连接、非线性严重、温度漂移比较大等不足。汽缸之间就存在较大的胀差，这种转子和汽缸之间的相对为了克服差胀涡流传感器存在的不足，研制了变频式膨胀差简称为差胀