传感器23章变磁阻式

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1、传感器技术及应用机械082010～2011第二学期2011年3月3.5电涡流式传感器工作原理：利用电涡流效应进行工作。优点：结构简单、灵敏度高、频响范围宽、不受油污等介质的影响，能进行非接触测量。应用：位移、振动、厚度、转速、温度、硬度等参数测量，无损探伤。3.5.1工作原理通以交变电流i1的传感器线圈，其周围产生一个交变磁场H1。使该磁场范围内的被测导体内产生电涡流i2i2将产生一个新磁场H2H2与H1方向相反，力图削弱原磁场H1,从而导致线圈的电感L、阻抗Z和品质因数Q发生变化。等效电路分析解之得：列电压平衡方程：等效阻抗Z受涡电流影响后线圈

2、的阻抗Z由于涡电流影响，线圈阻抗实部增大，虚部减小，变化部分称为“反射阻抗”。与互感系数M的平方成正比。其中被测导体短路环的阻抗：受涡电流影响，Q下降线圈的品质因数Q线圈的等效电感L单一材料导体几何形状（S，A）材质：，线圈电感L线圈阻抗Z线圈品质因数Q电流的频率“线圈-金属导体”耦合两者间距离x互感系数M，磁路Rm线圈的几何参数W，S，l参数之间的关系导体几何形状（S，A）材质：，线圈电感L线圈阻抗Z品质因数Q测距探伤材质检测测厚距离x被测量测量原理：控制其中某一个参数改变，余者皆不变，就能构成测量该参数的传感器电桥电路谐振电路Q值测试

3、电路3.5.2电涡流传感器结构类型1、反射式对被测体的要求电导率高磁导率低2、透射式组成：发射线圈L1，接收线圈L2金属板材工件厚h低频激励电压U1，频率f利用感应电压U2测量板厚hhU20若两线圈间无金属导体，L1的磁场能直接贯穿L2.感应电压U2最大。电涡流贯穿深度测量厚板时，采用低频激励（1kHz左右）贯穿深度t较大，线性好t1>t2>t3t1t2t3hU2薄板测量时，宜采用较高频率激励贯穿深度t较小，曲线斜率较大，灵敏度高3.5.3测量电路LRC电路电抗X阻抗Z谐振X=0i3.5.3测量电路定频调幅电路无工件时处于谐振，U0接近工件时，回

4、路失谐传感器接入振荡器无工件时，处于最佳Q值测量时，L变化，谐振频率变化，品质因数Q降低输出电压——变频调幅输出频率——变频电路3.5.4涡电流式传感器的应用1、测位移2、侧厚度3、测温度工作原理：被测导体的电阻率随温度变化。电涡流传感器产品大量电涡流程传感器直径50mm、60mm电涡流，量程可达25mm、50mm一体化电涡流位移传感器直径8mm、11mm前置器内置，应用于径向振动、轴向位移、转速和偏心测量传感器探头与前置器的连接作业3-13-63-7