传感器23章变磁阻式

传感器技术及应用

机械082010～2011第二学期2011年3月传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第1页!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。

传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第2页!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i2

i2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。传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第3页!等效电路分析解之得：列电压平衡方程：传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第4页!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传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第5页!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值测试电路传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第6页!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。传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第7页!3.5.3测量电路LRC电路传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第8页!3.5.3测量电路定频调幅电路无工件时处于谐振，U0接近工件时，回路失谐传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第9页!3.5.4涡电流式传感器的应用1、测位移传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第10页!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传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第11页!传感器探头与前置器的连接传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第12页!等效阻抗Z

受涡电流影响后线圈的阻抗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：传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第13页!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参数之间的关系传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第14页!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传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第15页!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，灵敏度高传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第16页!电抗X阻抗Z谐振X=0i传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第17页!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——变频电路传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第18页!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。传感器23章变磁阻式共21页，您现在浏览的是第19页!一体化电涡流位移传感器直径8mm、11mm前置器内置，应用