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电涡流传感器位移特性实验报告精编.doc 12页
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电涡流传感器位移特性实验
长度是测量中最常见的物理量之一，我们经常要通过判断物体的位移量来判断物体的状态变化。除此之外，不少非位移变化量也是通过传感器内部器件相对位移来测量计算得出的。位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中，位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。按被测变量变换的形式不同，位移传感器可分为模拟式和数字式两种。模拟式又可分为物性型和结构型两种。常用位移传感器以模拟式结构型居多，包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。这种传感器发展迅速，应用日益广泛。电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面距离。非接触的线性化计量工具，能准确测量被测体（必须是金属导体）与探头端面之间静态和动态的相对位移变化。在高速旋转机械和往复式运动机械状态分析，振动研究、分析测量中，对非接触的高精度振动、位移信号，能连续准确地采集到转子振动状态的多种参数。如轴的径向振动、振幅以及轴向位置。电涡流传感器以其长期工作可靠性好、测量范围宽、灵敏度高、分辨率高等优点，在大型旋转机械状态的在线监测与故障诊断中得到广泛应用。电涡流式传感器是一种建立在涡流效应原理上的传感器。如图1所示一个扁平线圈1MHz～2MHz）I1时，线圈周围空间会产生交变磁场H1，当线圈平面靠近某一导体面时，由于线圈磁通链穿过导体，使导体的表面层感应出呈旋涡状自行闭合的电流I2，而I2所形成的磁通链又穿过传感器线圈，这样线圈与涡流“线圈”形成了有一定耦合的互感，最终原线圈反馈一等效电感，从而导致传感器线圈的阻抗Z发生变化。我们可以把被测导体上形成的电涡等效成一个短路环，这样就可得到如图1的等效电路。图中R1、L1为传感器线??????
?图电涡流传感器原理图 ?????????图.2 电涡流传感器等效电路图圈的电阻和电感。短路环可以认为是一匝短路线圈，其电阻为R2、电感为L2。线圈与导体间存在一个互感M，它随线圈与导体间距的减小而增大。根据等效电路可列出电路方程组：????通过解方程组，可得I1、I2。因此传感器线圈的复抗为： 线圈的等效电感为： 线圈的等效Q为：由式L和式Ｑ可以看出，线圈与金属导体系统的阻抗、电感都是该系统互感平方的函数互感是线圈与金属导体间距离的。变化与导体的电导率、磁导率、几何形状线圈的几何参数激励电流频率以及线圈到被测导体间的距离有关。如果控制上述参数中的一个参数改变，而其余参数不变，则阻抗就成为这个变化参数的单值函数。
为实现电涡流位移测量，必须有一个专用的测量电路。这一测量电路（称之为前置器，也称电涡流变换器）应包括具有一定频率的稳定的震荡器和一个检波电路等。电涡流传感器位移测量实验框图如图3所示：
图3 电涡流位移特性实验框图
根据电涡流传感器的基本原理，将传感器与被测体间的距离变换为传感器的Q值、等效阻抗Z和等效电感L三个参数，用相应的测量电路（前置器）来测量。
本实验的涡流变换器为变频调幅式测量电路，电路原理与面板如图4所示。
图4电涡流变换器原理图与面板图
电路组成：⑴Q1、C1、C2、C3组成电容三点式振荡器，产生频率为1MHz左右的正弦载波信号。电涡流传感器接在振荡回路中，传感器线圈是振荡回路的一个电感元件。振荡器作用是将位移变化引起的振荡回路的Q值变化转换成高频载波信号的幅值变化。⑵D1、C5、L2、C6组成了由二极管和LC形成的π形滤波的检波器。检波器的作用是将高频调幅信号中传感器检测到的低频信号取出来。⑶Q2组成射极跟随器。射极跟随器的作用是输入、输出匹配
以获得尽可能大的不失真输出的幅度值。
电涡流传感器是通过传感器端部线圈与被测物体（导电体）间的间隙变化来测物体的振动相对位移量和静位移的，它与被测物之间没有直接的机械接触，具有很宽的使用频率范围（从0～10Hz）。当无被测导体时，振荡器回路谐振于f0，传感器端部线圈Q0为定值且最高，对应的检波输出电压Vo 最大。当被测导体接近传感器线圈时，线圈Q值发生变，振荡器的谐振频率发生变化，谐振曲线变得平坦，检
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高温电涡流位移传感器分析与设计
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差动变压式传感器测位移与电涡流传感器测位移有什么差别
gtccuimzei
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满意答案破碎И阳光6级问到我专业上了差动变压式传感器是两个线圈中间加一根铁芯（其实就是铁棒）,铁芯在测量方向伸出个测量头,由于被测物的大小,直径的差异,测量头会在测量方向上来回移动,从而引起两线圈电感的变化,这时取两线圈电感的差,通过传感器的外接线将这种变化转换成电信号传给电脑,由电脑进行计算,给出被测物的大小而涡流式的结构是最简单的,这种传感器是通过底部的大平面进行电感测量,其它传输和差动变压式传感器相同,这传感器同属于电感式传感器 追问：我给你补充一下：电涡流型传感器常用于测量振动位移量.差动变压器就是互感型位移传感器,由于它的精度高,量程大(可测数百毫米位移）,分辨率好,可以将高频激励电源,差动整流电路,滤波器组合成体积小,重量轻的直流差动变压器.
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kd2306电涡流位移传感器的原理是什么?
我来帮他解答
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已有3条回答
回答数：6154
被采纳数：1
你好，工作原理是电涡流效应.当接通传感器系统电源时,在前置器内会产生一个高频信号,该信号通过电缆送到探头的头部,在头部周围产生交变磁场H1.如果在磁场H1的范围没有金属导体接近,则发射到这一范围内的能量都会被释放；反之,如果有金属导体接近探头头部,则交变磁场H1将在导体的表面产生电涡流场,该电涡流场也会产生一个方向与H1相反的交变磁场H2.由于H2的反作用,就会改变探头头部线圈高频电流的幅度和相位,即改变了线圈的有效阻抗.
希望可以帮到你
回答数：15440
被采纳数：3
kd2306电涡流位移传感器的原理是一种非接触式测量原理。这种类型的传感器特别适合测量快速的位移变化，且无需在被测物体上施加外力。而非接触测量对于被测表面不允许接触的情况，或者需要传感器有超长寿命的应用领用意义重大。
希望我的回答对你有帮助
回答数：8291
被采纳数：0
1、工作原理是电涡流效应。当接通传感器系统电源时，在前置器内会产生一个高频信号，该信号通过电缆送到探头的头部，在头部周围产生交变磁场H1。如果在磁场H1的范围没有金属导体接近，则发射到这一范围内的能量都会被释放
2、反之，如果有金属导体接近探头头部，则交变磁场H1将在导体的表面产生电涡流场，该电涡流场也会产生一个方向与H1相反的交变磁场H2。
3、由于H2的反作用，就会改变探头头部线圈高频电流的幅度和相位，即改变了线圈的有效阻抗。这种变化既与电涡流效应有关，又与静磁学效应有关，既与金属导体的电导率、磁导率、几何形状、线圈几何参数、激励电流频率以及线圈到金属导体的距离参数有关。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。
4、则线圈特征阻抗可用Z=F(τ,
ω)函数来表示。通常我们能做到控制τ,
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，由麦克斯韦尔公式，可以求得此函数为一非线形函数，其曲线为“S”型曲线，在一定范围内可以近似为一线形函数。于此，通过前置器电子线路的处理，将线圈阻抗Z的变化，即头部体线圈与金属导体的距离D的变化转化成电压或电流的变化。
希望我的回答能帮到您}