位移檢測(cè)傳感器之電感式ppt課件

1、第二章電感式位移傳感器第二章電感式位移傳感器電感式位移傳感器：是將被測(cè)物理電感式位移傳感器：是將被測(cè)物理量的位移轉(zhuǎn)化為自感量的位移轉(zhuǎn)化為自感L L，互感，互感M M的變的變化，并經(jīng)過丈量電感量的變化確定化，并經(jīng)過丈量電感量的變化確定位移量。位移量。電感式位移傳感器的主要類型：電感式位移傳感器的主要類型：輸出功率大、靈敏度高、穩(wěn)定性好輸出功率大、靈敏度高、穩(wěn)定性好電感式位移傳感器的特點(diǎn)：電感式位移傳感器的特點(diǎn)：電感式位移傳感器的主要類型有：電感式位移傳感器的主要類型有：自感式、互感式、渦流式和壓磁式自感式、互感式、渦流式和壓磁式等等n電感式傳感器的任務(wù)根底：電磁感應(yīng)電感式傳感器的任務(wù)根底：電磁感

2、應(yīng)n即利用線圈電感或互感的改動(dòng)來實(shí)現(xiàn)非電即利用線圈電感或互感的改動(dòng)來實(shí)現(xiàn)非電量丈量量丈量一自感式電感位移傳感器一自感式電感位移傳感器1. 任務(wù)原理與構(gòu)造任務(wù)原理與構(gòu)造自感式位移傳感器由線圈、鐵芯和銜鐵三部分組成。鐵芯和自感式位移傳感器由線圈、鐵芯和銜鐵三部分組成。鐵芯和銜鐵由導(dǎo)磁資料制成。銜鐵由導(dǎo)磁資料制成。自感式傳感器是把被丈量變化轉(zhuǎn)換成自感自感式傳感器是把被丈量變化轉(zhuǎn)換成自感L的變化，經(jīng)過一定的變化，經(jīng)過一定的轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電壓或電流輸出。的轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成電壓或電流輸出。在纏繞在鐵心上的線圈中通以交變電流在纏繞在鐵心上的線圈中通以交變電流i，產(chǎn)生磁通，產(chǎn)生磁通m,構(gòu)成構(gòu)成磁通回路。磁通回路

3、。1. 任務(wù)原理與構(gòu)造任務(wù)原理與構(gòu)造磁通與電流之間的關(guān)系磁通與電流之間的關(guān)系LiNm)(;HLN自感線圈的匝數(shù)根據(jù)磁路歐姆定律mmRNi)(1HRm磁阻1. 任務(wù)原理與構(gòu)造任務(wù)原理與構(gòu)造mRNL2則002SSlRm);m/);)m/);2002mSHmmSHml氣隙的導(dǎo)磁橫截面積（真空磁導(dǎo)率（氣隙厚度（積（鐵心與銜鐵中的導(dǎo)磁面，鐵心與銜鐵的磁導(dǎo)率（度（鐵心與銜鐵中的導(dǎo)磁長磁阻磁阻Rm在本例中包括三部分，鐵芯、銜鐵和氣隙中在本例中包括三部分，鐵芯、銜鐵和氣隙中的磁阻。的磁阻。1. 任務(wù)原理與構(gòu)造任務(wù)原理與構(gòu)造通常氣隙的磁阻遠(yuǎn)大于鐵芯和銜鐵的磁阻 SlS002002sRm則20022sNRNLm1

4、. 任務(wù)原理與構(gòu)造任務(wù)原理與構(gòu)造20022sNRNLm1. 任務(wù)原理與構(gòu)造任務(wù)原理與構(gòu)造n當(dāng)鐵芯的構(gòu)造和資料確定后，自感當(dāng)鐵芯的構(gòu)造和資料確定后，自感L是氣隙厚度是氣隙厚度 和氣隙磁和氣隙磁通截面積通截面積S的函數(shù)。的函數(shù)。n因此自感式位移傳感器可分為變氣隙型、變面積型和螺管型。因此自感式位移傳感器可分為變氣隙型、變面積型和螺管型。1. 任務(wù)原理與構(gòu)造任務(wù)原理與構(gòu)造變氣隙型自感傳感器變氣隙型自感傳感器假設(shè)假設(shè)S堅(jiān)持不變，那堅(jiān)持不變，那么么L為為 的單值函數(shù)，可構(gòu)成變氣隙型自感的單值函數(shù)，可構(gòu)成變氣隙型自感傳感器傳感器1. 任務(wù)原理與構(gòu)造任務(wù)原理與構(gòu)造 變面積型自感傳感器變面積型自感傳感器假設(shè)堅(jiān)

5、持假設(shè)堅(jiān)持 不變，不變，使使S隨位移而變，那么可構(gòu)成變面積型自感隨位移而變，那么可構(gòu)成變面積型自感傳感器；傳感器；1. 任務(wù)原理與構(gòu)造任務(wù)原理與構(gòu)造 螺線管型自感傳感器螺線管型自感傳感器假設(shè)在線圈中放入圓柱形銜鐵，當(dāng)假設(shè)在線圈中放入圓柱形銜鐵，當(dāng)銜鐵上下挪動(dòng)時(shí)，自感量將相應(yīng)變化，就構(gòu)成了螺線管型自銜鐵上下挪動(dòng)時(shí)，自感量將相應(yīng)變化，就構(gòu)成了螺線管型自感傳感器。感傳感器。輸出特性：輸出特性：L與與之間是非線性關(guān)系，之間是非線性關(guān)系， 特性曲線如以下圖特性曲線如以下圖20022ANRNLm變氣隙式電壓傳感器的L-特性變氣隙型自感傳感器變氣隙型自感傳感器(略略分析：分析：當(dāng)銜鐵處于初始位置時(shí)，初始電感

6、量為當(dāng)銜鐵處于初始位置時(shí)，初始電感量為 020002NSL 當(dāng)銜鐵上移時(shí)，傳感器氣隙減小，即=0， 那么此時(shí)輸出電感為00000201)(2LSNLLL變氣隙型自感傳感器變氣隙型自感傳感器當(dāng)/01時(shí)： 30200001LLLL可求得電感增量L和相對(duì)增量L/L0的表達(dá)式，即 200002000011LLLL變氣隙型自感傳感器變氣隙型自感傳感器對(duì)上式作線性處置，即忽略高次項(xiàng)后，可得 00LL靈敏度為 00LLK可見：變間隙式電感傳感器的線性度差，示值范圍窄丈量可見：變間隙式電感傳感器的線性度差，示值范圍窄丈量范圍，自在行程小，但在小位移下靈敏度高，因此變隙范圍，自在行程小，但在小位移下靈敏度高，因

7、此變隙式電感式傳感器適用于丈量微小位移的場(chǎng)所。式電感式傳感器適用于丈量微小位移的場(chǎng)所。 為了減小非線形誤差，實(shí)踐中廣泛采用差動(dòng)變隙式電感傳感器差動(dòng)變隙式電感傳感器差動(dòng)變隙式電感傳感器 1-鐵芯；2-線圈；3-銜鐵當(dāng)銜鐵向上挪動(dòng)時(shí)，兩個(gè)線圈的電感變化量L1、L2 靈敏度k為002LLk1差動(dòng)變間隙式自感傳感器的靈敏度是單線圈式傳感器的兩倍。 因此差動(dòng)式自感式傳感器，提高了精度、靈敏度，明顯改善了線性度。差動(dòng)變隙式電感傳感器差動(dòng)變隙式電感傳感器 1損耗問題損耗問題2. 在改善電感位移傳感器性能要思索的要素在改善電感位移傳感器性能要思索的要素電感線圈、銜鐵系統(tǒng)在高頻電流鼓勵(lì)下任務(wù)必然存在功率損電感線

8、圈、銜鐵系統(tǒng)在高頻電流鼓勵(lì)下任務(wù)必然存在功率損耗。主要損耗有線圈和鐵心。耗。主要損耗有線圈和鐵心。2氣隙邊緣效應(yīng)的影響氣隙邊緣效應(yīng)的影響3溫度誤差溫度誤差4差動(dòng)式電感位移傳感器的零點(diǎn)剩余電壓?jiǎn)栴}差動(dòng)式電感位移傳感器的零點(diǎn)剩余電壓?jiǎn)栴} 課堂練習(xí)課堂練習(xí)16、自感式位移傳感器可分為變氣隙型、變面積型和、自感式位移傳感器可分為變氣隙型、變面積型和 測(cè)一。測(cè)一。16、自感式位移傳感器可分為變氣隙型、變面積型和、自感式位移傳感器可分為變氣隙型、變面積型和螺管型。螺管型。27、改善電感式位移傳感器的性能時(shí)需求思索哪些要、改善電感式位移傳感器的性能時(shí)需求思索哪些要素？測(cè)一素？測(cè)一1損耗問題損耗問題2. 在改

9、善電感位移傳感器性能要思索的要素在改善電感位移傳感器性能要思索的要素電感線圈、銜鐵系統(tǒng)在高頻電流鼓勵(lì)下任務(wù)必然存在功率損電感線圈、銜鐵系統(tǒng)在高頻電流鼓勵(lì)下任務(wù)必然存在功率損耗。主要損耗有線圈和鐵心。耗。主要損耗有線圈和鐵心。2氣隙邊緣效應(yīng)的影響氣隙邊緣效應(yīng)的影響3溫度誤差溫度誤差4差動(dòng)式電感位移傳感器的零點(diǎn)剩余電壓?jiǎn)栴}差動(dòng)式電感位移傳感器的零點(diǎn)剩余電壓?jiǎn)栴} 互感式位移傳感器是利用電磁原理，將被測(cè)位移量的變化轉(zhuǎn)換為線圈互感系數(shù)的變化，這種傳感器是根據(jù)變壓器的根本原理制成的，故又稱變壓器式位移傳感器。二互感式位移傳感器二互感式位移傳感器差動(dòng)變壓器差動(dòng)變壓器二互感式位移傳感器二互感式位移傳感器差動(dòng)變

10、壓器差動(dòng)變壓器感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： dtdiME1式中式中M互感系數(shù)互感系數(shù)H)M的大小與兩線圈之間相對(duì)位置以及周圍介質(zhì)的大小與兩線圈之間相對(duì)位置以及周圍介質(zhì)的導(dǎo)磁才干等要素有關(guān)。的導(dǎo)磁才干等要素有關(guān)。 闡明：兩線圈之間的耦合程度；闡明：兩線圈之間的耦合程度；任務(wù)原理任務(wù)原理線圈線圈1為一次側(cè)線圈，線圈為一次側(cè)線圈，線圈2為二次側(cè)線圈，當(dāng)一次側(cè)經(jīng)過交流為二次側(cè)線圈，當(dāng)一次側(cè)經(jīng)過交流電流時(shí)，在二次側(cè)上將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)兩者間的互感量變電流時(shí)，在二次側(cè)上將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)兩者間的互感量變化時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也相應(yīng)變化?；瘯r(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也相應(yīng)變化。n互感位移傳感器常采用差動(dòng)方式，即兩個(gè)二次互感位

11、移傳感器常采用差動(dòng)方式，即兩個(gè)二次線圈采用差動(dòng)接法，故又稱為差動(dòng)變壓器式位線圈采用差動(dòng)接法，故又稱為差動(dòng)變壓器式位移傳感器。移傳感器。差動(dòng)變壓器式位移傳感器差動(dòng)變壓器式位移傳感器差動(dòng)變壓器式位移傳感器有變隙式、變面積式和差動(dòng)變壓器式位移傳感器有變隙式、變面積式和螺管式等。螺管式等。非電量丈量中，運(yùn)用最多的是螺管式差動(dòng)變壓器，非電量丈量中，運(yùn)用最多的是螺管式差動(dòng)變壓器，它可以丈量范圍內(nèi)的機(jī)械位移，并具有丈量精度高、它可以丈量范圍內(nèi)的機(jī)械位移，并具有丈量精度高、靈敏度高、構(gòu)造簡(jiǎn)單、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)靈敏度高、構(gòu)造簡(jiǎn)單、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)(e)、(f) 變截面式差動(dòng)變壓器變截面式差動(dòng)變壓器 (a)、(b)

12、變間隙式差動(dòng)變壓器變間隙式差動(dòng)變壓器(c)、(d) 螺線管式差動(dòng)變壓器螺線管式差動(dòng)變壓器差動(dòng)變壓器式位移傳感器之螺管式差動(dòng)變壓器位移傳感器差動(dòng)變壓器式位移傳感器之螺管式差動(dòng)變壓器位移傳感器E1E2E0傳感器主要由線圈、鐵芯和活動(dòng)銜鐵三部分組傳感器主要由線圈、鐵芯和活動(dòng)銜鐵三部分組成。成。線圈包括一個(gè)初級(jí)線圈線圈包括一個(gè)初級(jí)線圈1和和2個(gè)次級(jí)線圈個(gè)次級(jí)線圈2,3組組成，成， 兩個(gè)次級(jí)線圈構(gòu)造參數(shù)完全一樣，兩個(gè)次級(jí)線兩個(gè)次級(jí)線圈構(gòu)造參數(shù)完全一樣，兩個(gè)次級(jí)線圈圈2,3反極性串接。反極性串接。線圈中心插入導(dǎo)磁性極好的圓形鐵心線圈中心插入導(dǎo)磁性極好的圓形鐵心4.螺管式差動(dòng)變壓器位移傳感器螺管式差動(dòng)變壓器

13、位移傳感器 1. 構(gòu)造構(gòu)造 螺管式差動(dòng)變壓器位移傳感器螺管式差動(dòng)變壓器位移傳感器 當(dāng)初級(jí)線圈輸入交流鼓勵(lì)電當(dāng)初級(jí)線圈輸入交流鼓勵(lì)電壓時(shí)，兩個(gè)二次側(cè)線圈將產(chǎn)生感壓時(shí)，兩個(gè)二次側(cè)線圈將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1和和E2由于兩個(gè)次級(jí)線由于兩個(gè)次級(jí)線圈反接，因此傳感器的輸出電壓圈反接，因此傳感器的輸出電壓為兩者之差。為兩者之差。 2. 任務(wù)原理任務(wù)原理dtdiME111dtdiME122dtdiMMEEE121210)(螺管式差動(dòng)變壓器位移傳感器螺管式差動(dòng)變壓器位移傳感器 2. 任務(wù)原理任務(wù)原理0,02121EEEMM，故則 當(dāng)鐵心處于零位時(shí)，即中間對(duì)稱當(dāng)鐵心處于零位時(shí)，即中間對(duì)稱位置時(shí)鐵心的原始平衡

14、位置位置時(shí)鐵心的原始平衡位置 當(dāng)鐵心偏離零位向上挪動(dòng)時(shí)由于磁阻的影響，上面線圈中當(dāng)鐵心偏離零位向上挪動(dòng)時(shí)由于磁阻的影響，上面線圈中的磁通將大于下面線圈中的磁通，所以的磁通將大于下面線圈中的磁通，所以關(guān)系大小與鐵心位移成線性同相位與輸出電壓，故則1002121, 0,EEEEEMMdtdiMMEEE121210)(螺管式差動(dòng)變壓器位移傳感器螺管式差動(dòng)變壓器位移傳感器 2. 任務(wù)原理任務(wù)原理 當(dāng)鐵心偏離零位向下挪動(dòng)時(shí)當(dāng)鐵心偏離零位向下挪動(dòng)時(shí)關(guān)系大小與鐵心位移成線性同相位與輸出電壓，故則, 0,2002121EEEEEMMdtdiMMEEE121210)(螺管式差動(dòng)變壓器位移傳感器螺管式差動(dòng)變壓器位

15、移傳感器 2. 任務(wù)原理任務(wù)原理 差動(dòng)變壓器式傳感器輸出需求接相敏檢波電路差動(dòng)變壓器式傳感器輸出需求接相敏檢波電路當(dāng)鐵心偏離零位上下挪動(dòng)時(shí)，挪動(dòng)的當(dāng)鐵心偏離零位上下挪動(dòng)時(shí)，挪動(dòng)的間隔和方向的信息，可以反映在二次側(cè)線間隔和方向的信息，可以反映在二次側(cè)線圈輸出電動(dòng)勢(shì)圈輸出電動(dòng)勢(shì)E0的幅值和相位中。的幅值和相位中。差動(dòng)變壓器式傳感器輸出的電壓是交流電壓量，如用交流電壓表丈差動(dòng)變壓器式傳感器輸出的電壓是交流電壓量，如用交流電壓表丈量，那么輸出值只能反映鐵心位移的大小，而不能反映挪動(dòng)的方向，因量，那么輸出值只能反映鐵心位移的大小，而不能反映挪動(dòng)的方向，因此需求將此需求將E0 進(jìn)展放大和相敏檢波才干得到被

16、測(cè)位移進(jìn)展放大和相敏檢波才干得到被測(cè)位移x的大小和方向。的大小和方向。螺管式差動(dòng)變壓器位移傳感器螺管式差動(dòng)變壓器位移傳感器 交流電壓輸出存在一定的零點(diǎn)剩余電壓。交流電壓輸出存在一定的零點(diǎn)剩余電壓。交流電壓輸出存在一定的零點(diǎn)剩余電壓。交流電壓輸出存在一定的零點(diǎn)剩余電壓。鐵心處于零位時(shí)，很難做到鐵心處于零位時(shí)，很難做到E1與與E2在幅值、相位、諧波成分上完全相等，在幅值、相位、諧波成分上完全相等，實(shí)踐上實(shí)踐上E00，此時(shí)輸出電壓，此時(shí)輸出電壓E0稱為零點(diǎn)剩余電壓。零點(diǎn)剩余電壓能夠稱為零點(diǎn)剩余電壓。零點(diǎn)剩余電壓能夠呵斥誤差，使后級(jí)放大電路飽和。因此應(yīng)設(shè)法消除和減小零點(diǎn)剩余電壓呵斥誤差，使后級(jí)放大電路

17、飽和。因此應(yīng)設(shè)法消除和減小零點(diǎn)剩余電壓E0產(chǎn)生零點(diǎn)剩余電壓的緣由是由于兩個(gè)次級(jí)線圈的構(gòu)造不對(duì)稱，以及初產(chǎn)生零點(diǎn)剩余電壓的緣由是由于兩個(gè)次級(jí)線圈的構(gòu)造不對(duì)稱，以及初級(jí)線圈銅損電阻的存在、鐵磁材質(zhì)不均勻、線圈間分布電容等要素構(gòu)成的，級(jí)線圈銅損電阻的存在、鐵磁材質(zhì)不均勻、線圈間分布電容等要素構(gòu)成的，因以后接電路采用相敏檢波電路。這樣既能反響鐵心位移極性，又能補(bǔ)償因以后接電路采用相敏檢波電路。這樣既能反響鐵心位移極性，又能補(bǔ)償零點(diǎn)剩余電壓的差動(dòng)直流輸出電路零點(diǎn)剩余電壓的差動(dòng)直流輸出電路差動(dòng)變壓器相敏檢波電路差動(dòng)變壓器相敏檢波電路 見見P22，圖，圖2-18移相器RP 當(dāng)鐵心處于中間位置時(shí)，調(diào)理電阻當(dāng)鐵

18、心處于中間位置時(shí)，調(diào)理電阻Rp可以使零點(diǎn)剩余電可以使零點(diǎn)剩余電壓減小。壓減小。差動(dòng)變壓器式電感位移傳感器的優(yōu)點(diǎn)：差動(dòng)變壓器式電感位移傳感器的優(yōu)點(diǎn)： 差動(dòng)變壓器式電感位移傳感器丈量精度高，差動(dòng)變壓器式電感位移傳感器丈量精度高，分辨力可達(dá)分辨力可達(dá)0.1m,線性范圍大，有的能到達(dá)線性范圍大，有的能到達(dá)250mm,穩(wěn)定性好，運(yùn)用方便。這種傳感器廣泛穩(wěn)定性好，運(yùn)用方便。這種傳感器廣泛用于直線位移、角位移以及可轉(zhuǎn)換成位移的其用于直線位移、角位移以及可轉(zhuǎn)換成位移的其他機(jī)械量，如壓力、分量、膨脹等。他機(jī)械量，如壓力、分量、膨脹等?？偨Y(jié)傳感元件傳感元件或傳感器或傳感器原始原始輸入量輸入量變換變換原理原理物理物

19、理景象景象能量能量關(guān)系關(guān)系輸出量輸出量差動(dòng)差動(dòng)變壓器式變壓器式位移位移電磁電磁感應(yīng)感應(yīng)構(gòu)外型構(gòu)外型控制型控制型互感互感系數(shù)系數(shù) 課堂練習(xí)課堂練習(xí)6、利用差動(dòng)變壓器式位移傳感器進(jìn)展位移丈量時(shí)，、利用差動(dòng)變壓器式位移傳感器進(jìn)展位移丈量時(shí)，為區(qū)分物體的挪動(dòng)方向，處置電路中必需有的為區(qū)分物體的挪動(dòng)方向，處置電路中必需有的環(huán)節(jié)是測(cè)一環(huán)節(jié)是測(cè)一A.濾波濾波B.放大放大C.整流整流D.相敏檢波相敏檢波6、利用差動(dòng)變壓器式位移傳感器進(jìn)展位移丈量時(shí)，、利用差動(dòng)變壓器式位移傳感器進(jìn)展位移丈量時(shí)，為區(qū)分物體的挪動(dòng)方向，處置電路中必需有的為區(qū)分物體的挪動(dòng)方向，處置電路中必需有的環(huán)節(jié)是環(huán)節(jié)是D.相敏檢波相敏檢波26、簡(jiǎn)

20、述互感式位移傳感器的優(yōu)點(diǎn)。模擬一、簡(jiǎn)述互感式位移傳感器的優(yōu)點(diǎn)。模擬一26、簡(jiǎn)述互感式位移傳感器的優(yōu)點(diǎn)。、簡(jiǎn)述互感式位移傳感器的優(yōu)點(diǎn)。 差動(dòng)變壓器式電感位移傳感器丈量精度高，差動(dòng)變壓器式電感位移傳感器丈量精度高，分辨力可達(dá)分辨力可達(dá)0.1m,線性范圍大，有的能到達(dá)線性范圍大，有的能到達(dá)250mm,穩(wěn)定性好，運(yùn)用方便。這種傳感器廣泛穩(wěn)定性好，運(yùn)用方便。這種傳感器廣泛用于直線位移、角位移以及可轉(zhuǎn)換成位移的其用于直線位移、角位移以及可轉(zhuǎn)換成位移的其他機(jī)械量，如壓力、分量、膨脹等。他機(jī)械量，如壓力、分量、膨脹等。電渦流式傳感器的任務(wù)原理電渦流式傳感器的任務(wù)原理 塊狀金屬置于變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，

21、塊狀金屬置于變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬體內(nèi)都要產(chǎn)生感應(yīng)電流，在金屬體內(nèi)本人金屬體內(nèi)都要產(chǎn)生感應(yīng)電流，在金屬體內(nèi)本人閉合，所以稱之為電渦流或渦流，這種景象稱閉合，所以稱之為電渦流或渦流，這種景象稱為渦流效應(yīng)。為渦流效應(yīng)。渦流式位移傳感器是利用電渦流效應(yīng)，將被丈量渦流式位移傳感器是利用電渦流效應(yīng)，將被丈量的變化轉(zhuǎn)換為傳感器線圈阻抗的變化轉(zhuǎn)換為傳感器線圈阻抗Z的變化的一種安的變化的一種安裝。裝。三渦流式位移傳感器三渦流式位移傳感器渦流渦流 成塊的金屬物體置于變化著的磁場(chǎng)中，或者在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，在金屬導(dǎo)體中會(huì)感應(yīng)出一圈圈自相閉合的電流，這就是渦流。 渦流的大小與金屬體的電阻率渦流的大小與金屬體

22、的電阻率、磁導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、厚、厚度度t以及線圈與金屬體的間隔以及線圈與金屬體的間隔x、線圈的鼓勵(lì)電流、線圈的鼓勵(lì)電流強(qiáng)度強(qiáng)度i,角頻率角頻率等有關(guān)。假設(shè)固定其中某些參數(shù)，等有關(guān)。假設(shè)固定其中某些參數(shù)，就能由電渦流的大小丈量出另外一些參數(shù)。就能由電渦流的大小丈量出另外一些參數(shù)。 渦流位移傳感器在金屬體上產(chǎn)生的渦流，其浸渦流位移傳感器在金屬體上產(chǎn)生的渦流，其浸透深度與傳感器線圈的鼓勵(lì)電流的頻率有關(guān)，透深度與傳感器線圈的鼓勵(lì)電流的頻率有關(guān)，所以渦流位移傳感器主要分為高頻反射和低頻所以渦流位移傳感器主要分為高頻反射和低頻透射兩類，前者運(yùn)用較廣泛。透射兩類，前者運(yùn)用較廣泛。三渦流式位移傳感器三渦流式位移

23、傳感器Z=F(x) 渦流式位移傳感器就是根據(jù)上述原理制成的渦流式位移傳感器就是根據(jù)上述原理制成的當(dāng)電源頻率當(dāng)電源頻率f、線圈鼓勵(lì)電流強(qiáng)度、線圈鼓勵(lì)電流強(qiáng)度I、線圈尺寸參數(shù)、線圈尺寸參數(shù)、金屬導(dǎo)體的電阻率金屬導(dǎo)體的電阻率等參數(shù)一定時(shí)，等參數(shù)一定時(shí)，Z是位移是位移x的單值的單值函數(shù)。函數(shù)。一、高頻反射式渦流傳感器一、高頻反射式渦流傳感器 線圈上通交變高頻電流線圈上通交變高頻電流線圈產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng)線圈產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng)產(chǎn)生高頻交變渦流產(chǎn)生高頻交變渦流渦流產(chǎn)生反磁場(chǎng)渦流產(chǎn)生反磁場(chǎng)妨礙線圈電流交換作用妨礙線圈電流交換作用等效于等效于L或阻抗的改動(dòng)或阻抗的改動(dòng)二、低頻透射式渦流傳感器二、低頻透射式渦流傳感

24、器 這種傳感器采用低頻鼓勵(lì)，因此有較大的貫穿深度，適宜于丈量金屬資料的厚度。傳感器包括發(fā)射線圈和接納線圈，并分別位于被測(cè)資料上、下方。由振蕩器產(chǎn)生的低頻電壓u1加到發(fā)射線圈L1兩端，于是在接納線圈L2兩端將產(chǎn)生感應(yīng)電壓u2，它的大小與u1的幅值、頻率以及兩個(gè)線圈的匝數(shù)、構(gòu)造和兩者的相對(duì)位置有關(guān)。假設(shè)兩線圈間無金屬導(dǎo)體，那么假設(shè)兩線圈間無金屬導(dǎo)體，那么L2的磁力能較多穿過的磁力能較多穿過L2，在，在L2上產(chǎn)上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓生的感應(yīng)電壓u2最大。最大。假設(shè)兩線圈間設(shè)置一個(gè)金屬板，由于在金屬板內(nèi)產(chǎn)生電渦流，該電渦假設(shè)兩線圈間設(shè)置一個(gè)金屬板，由于在金屬板內(nèi)產(chǎn)生電渦流，該電渦流耗費(fèi)了部分能量，使到達(dá)線圈流耗費(fèi)了部分能量，使到達(dá)線圈L2的磁力線減小，從而引起的磁力線減小，從而引起u2的下降。的下降。 金屬板厚度越大，電渦流損耗越大，金屬板厚度越大，電渦流損耗越大，u2就越小。圖中可見就越小。圖中可見u2的大小間的大小間接反映了金屬板的厚度。接反映了金屬板的厚度。 渦流傳感器構(gòu)造簡(jiǎn)單，運(yùn)用方便，不受油液等介渦流傳感器構(gòu)造簡(jiǎn)單，運(yùn)用方便，不受油液等介質(zhì)的影響；質(zhì)的影響； 易于進(jìn)展動(dòng)態(tài)非接觸丈量，靈敏度高，易于進(jìn)展動(dòng)態(tài)非接觸丈量，靈敏度高，運(yùn)用廣泛，可丈量位移、厚度、振動(dòng)等運(yùn)用廣泛，可丈量位移、厚度、振動(dòng)等調(diào)頻電路：調(diào)頻電路： 變變電