位置及振动检测仪表

《位置及振动检测仪表》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2021年9月7日第十章位置及振动检测仪表章节内容10.1位置检测概述10.2LVDT接触式位移传感器10.3LVDT接触式角位移传感器10.4磁阻式传感器10.5涡流式传感器10.6控制棒棒位测量10.7振动检测概述10.8汽机振动检测10.9主泵振动检测10.1位置检测概述相关概念位置检测，实际上是指位移检测，它可看作是线位移和角位移检测的统称。位移是向量，表示测量物体上某一点在一定方向上的位置变动。通常应使测量方向应与位移方向重合，否则测量结果仅是该位移量在测量方向上的分量。位移检测时，应根据不同的被检测对象，选择恰当的检测点、检测方向和检测系统。位置检测仪表的组成：位移传感器测

2、试电路终端显示装置位置检测仪表的种类电位器式位移检测仪表电容式位移检测仪表电感式位移检测仪表变磁阻式位移检测仪表差动变压器移检测仪表应变式位移检测仪表光导式位移检测仪表振弦式位移检测仪表数字式位移检测仪表电位式位移检测仪表涡流式位移检测仪表10.2LVDT接触式位移传感器LVDT——LinearVariableDifferentialTransformer（线性可变差分变压器）orLinearVoltageDisplacementTransducer（线性电压位移传感器）10.2.1LVDT接触式位移传感器工作原理10.2.2主要特性I—线性线性较好。磁芯最佳位移由给定的线性度确定，进

3、而获得最佳直线，进行测量。非线性百分数：直线与响应曲线之间的偏差与最大磁芯位移（满量程）间的比率。位移较小时，最佳直线难以保证精确度，一般利用数学的方法。数学处理软件（采用最小二乘法）10.2.2主要特性II—带宽、分辨率、传递函数调制解调后，需加入滤波器，以获得与位移成比例的直流电。小的剩余交流分量较宽的带宽传递函数由于带宽不能反映相位的变化传递函数（输出的直流信号与磁芯的位置的关系）利用传递函数的曲线族就可以确定滤波器的特性。分辨率理论上无限大。实际上受到电子支持设备的响应的限制。最小可探测位移受到剩余振荡幅度的限制。当初级线圈的频率一定时，带宽越小分辨率越高。10.3LVDT接触

4、式角位移传感器LA90系列角位移传感器LA270系列角位移传感器10.4磁阻式传感器一般由永久磁铁及缠绕其上的线圈组成。线圈和磁铁不动。运动物体（导磁材料）改变磁路的磁阻，通过测量与磁阻相关的物理量，进而测量物体的运动。使用简便，结构简单。位移、转速、偏心量、振动等。三种形式：电感式传感器变压器型传感器电涡流式传感器10.4.1电感式传感器传感器有一个带铁芯的线圈组成，当机械量变化引起线圈回路磁阻的变化，从而导致线圈电感发生变化。线圈的电感：线圈的磁通量：线圈匝数一定，介质导磁系数一定，磁路的几何尺寸变化也会引起电感变化。变间隙型，变面积型，螺管插铁型。气隙式电感传感器的工作原理磁路的

5、总磁阻线圈的电感差动气隙式电感传感器衔铁处于两磁铁中间：z1=z2,z3=z4,Usc=0衔铁偏离中间位置：z1,z2其中一个变大，一个变小，Usc≠010.4.2变压器型传感器基于变压器工作原理：有两个或多个带铁芯的电感线圈组成，初次级线圈之间的耦合随衔铁或线圈之间的相对位移而改变，将位移转变为传感器的互感变化。当具有一定频率的电压激励初级线圈时，次级线圈的输出电压随互感的变化而变化，从而将被测位移转换为电压输出。衔铁在中间位置，S1，S2互感相等，衔铁向S1移动，S1互感大于S2的互感，衔铁向S2移动，S2互感大于S1的互感，10.5涡流式传感器电涡流式传感器：利用电涡流效应的传感

6、器。特点可以实现非接触测量物体表面为金属导体的，多种物理量，如位移、振动、厚度、转速、温度等，也可以进行无损探伤。结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量线性范围大、抗干扰能力强、体积较小等。10.5.1电涡流式传感器的原理原理：利用电涡流效应，将非电量转换为阻抗的变化（或者电感的变化，品质因素的变化），进而进行非电量的测量。传感器的线圈的阻抗、电感和品质因素与以下因素有关：导体的几何形状、导电率、导磁率线圈的几何参数、电流频率、线圈到被测导体间的距离。使用时需考虑被测看导体的物理性能、几何形状和尺寸。种类变间隙电涡流式位移传感器变面积型电涡流式位移传感器螺管型电涡流式位移传感器变间隙电涡

7、流式位移传感器的原理原理：传感器线圈与导体平面之间的间隙的变化而引起涡流效应的变化，从而导致线圈电感、阻抗和品质因素的变化。为使传感器小型化，可在线圈内加入磁芯：可在相同电感条件下，减少线圈匝数，提高品质因素。可感受较弱的磁场的变化，提高µ值的变化，增大测量范围。10.5.2电涡流式传感器的应用金属部件的动态位移量程0-15µm（分辨率为0.05µm）量程0-500mm（分辨率为0.1mm）在满足量程的要求的前提下，从以下几方面可以提高传感器的