《传感器与检测技术》胡向东ch04-3

同学们好！§4-3电涡流式传感器金属导体：线圈：线圈与金属导体间的距离电阻率、相对导磁率、厚度大小线圈激励信号频率一、基本原理品质因素讨论：（2）影响因数：L2、R2、L1、R1、w、M(x)（3）Z、L、Q值都是M(x)平方的函数（1）等效电阻等效电感无涡流影响时的Q值短路环阻抗其中二、结构类型1、变间隙型电涡流传感器Kr：相对灵敏度D：被测体直径d：线圈直径发射线圈接收线圈2、低频透射式电涡流传感器

——测量金属材料厚度下降有M：越小M越厚，无M：最大三、测量电路Z：电桥电路L：谐振电路Q：Q值测量电路发射线圈接收线圈发射线圈接收线圈1、调频式电路2、调幅式电路最大最大无M：有M：降低降低石英晶体振荡器恒流源：f0、i0例1：测量位移四、应用举例（2）汽轮机主轴的轴向窜动量程：0~30mm分辨率：0.1%（1）液位监控系统例2：测量转速齿轮齿数例3：测量膜厚膜厚例4：测量板材厚度例5：测量温度——温度为t1和t0时的电阻率——电阻温度系数例6：电涡流探伤——检查金属表面裂纹、焊接部位的探伤传感器与被测体距离不变，裂纹将引起金属的电阻率、磁导率变化，综合引起传感器参数变化。电涡流方法在输电线损伤检测中的应用输电导线和地线出现裂纹、断股，甚至危及系统安全。钢铝绞线的结构：镀锌钢线：磁性材料，负担抗拉力。铝股线：非磁性材料，承载电流传输。输电线路完好对输电系统安全运行极为重要。材质脆变：交变张力、振动引起的弯曲应力、气温变化表面损伤：雷击、电气闪络腐蚀：海滨、工业区用电检测原理：载有交变电流的线圈产生交变磁场，金属物平面感应出电涡流，产生交变涡流磁场，均在检测线圈（反向差动线圈）中产生感应电动势。（a）被测金属物上无缺陷：穿过检测线圈的两个线圈的磁通量相等，感应电势相互抵消，输出为零。（b）被测金属物上有缺陷：穿过检测线圈的两个线圈的磁通量不相等，检测线圈输出感应电势不为零。

“电涡流方法在输电线损伤检测中的应用”，《传感器技术》，2001年2期参考文献：参考文献：“钢厂粉尘料位传感器研究”，《仪表技术与传感器》，2001年1期2、“新型商用化磁阻式传感器”，《传感器技术》，2001年6期3、“数字式涡流传感器的研究”，《传感器技术》，2001年8期幅值甄别电路电涡流传感器静态标定方法实验一：被测金属板采用铝质板，测量U-x关系曲线。实验二：被测金属板仍采用铝质板，但直径较小，测量U-x关系曲线。实验三：被测金属板采用铜板，测量U-x关系曲线。实验报告：（1）画出（实验一）中的U-x关系曲线，确定传感器的线性工作范围，计算传感器的灵敏度。（2）画出（实验二）中的U-x关系曲线，确定传感器的线性工作范围，计算传感器的灵敏度，并与（实验一）中的灵敏度进行比较，说明原因。（3）（实验三）中的输出电压增大说明铜板比铝质板的电涡流效应大还是小？（4）在传感器与金属板之间加入纸、塑料等物，对测量电压输出有无影响？加入金属板后的情况如何？为什么？利用电涡流法测板材厚度，已知激励电源频率为，被测材料相对磁导率，电阻率，被测板材厚度为。求：（1）计算