机电信息检测与处理技术_王旱祥_电涡流传感器——静态标定

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1、电涡流传感器——静态标定一、实验目的1．了解电感式、电容式传感器的结构、工作原理2．了解调幅电路的特点，测试电涡流传感器的电路特点，测试电涡流传感器的变换特性3．了解电涡流传感器及电路的灵敏度、线性度数据处理方法 二、实验原理1．概述电涡流传感器是70年代中期迅速发展的一种新型电传感器，它广泛应用于机械位移、振动监测、金属材料鉴别、无损探伤等技术领域。2．变换原理电涡流传感器通常由扁平环形线圈组成，见图一。在线圈中通以高频电流，频率一般为1~3MHz左右，在线圈中产生高频交变磁场，当导电金属板接近线圈时，交变磁场在板的表面感应电流，即涡电流。电涡流也产生一个反向磁场，从而消弱原磁

2、场，也就相应改变了原线圈的自感量L和阻抗Z，其变化与金属涡流片的电阻率ρ、导磁率μ、金属涡流片厚度h、线圈的激励频率ω、温度t以及与线圈的距离δ有关，即若仅改变δ，其它参数不变，Z仅是位移δ的单值函数，这样可以实现位移的测量。图1 涡流式位移传感器的基本结构及工作原理图3．测量电路测量电路通常有阻抗分压式调幅电路及调频电路，本实验用的为调幅电路。三、实验部件电涡流传感器、电涡流传感器实验模块、螺旋测微仪、电压表、示波器四、实验步骤1、连接主机与实验模块电源及传感器接口，电涡流线圈与涡流片须保持平行，安装好测微仪，涡流变换器输出接电压表20V档。2、开启主机电源，用测微仪带动涡流片

3、移动，当涡流片完全紧贴线圈时输出电压为零（如不为零可适当改变支架中线圈的角度），然后旋动测微仪使涡流片离开线圈，从电压表有读数时每隔0.2mm记录一个电压值，将V、X值填入下表，作出曲线，指出线性范围，求出灵敏度。 X(mm)00.20.40.60.81.01.21.41.61.81.92.02.2V(V)   3、示波器接电涡流线圈与实验模块输入端口，观察电涡流传感器的激励信号频率，随着线圈与电涡流片距离的变化，信号幅度也发生变化，当涡流片紧贴线圈时电路停振，输出为零。五、实验报告要求简述实验目的和实验原理，根据实验步骤要求，整理和分析相应的波形和特性曲线。六、注意事项1、安装

4、电涡流探头时，必须首先把初始间隙条好。2、没有低通滤波功能的实验脚本得到的波形由于干扰较大，特征不明显，所以一般采用有低通滤波功能的实验脚本。七、思考题电涡流传感器有什么特性？可以用在那些特征量的检测上？