电涡流式转换器及其应用[J]. 电测与仪表, 1978,(10) ..pdf

《电涡流式转换器及其应用[J]. 电测与仪表, 1978,(10) ..pdf》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、电涡流式转换器及其应用浙江大学谭祖根陈守川、。一引,谐到某一频率
例如!∀#∃传感器的线圈,,在机械振动技术研究和连续监视过程中由于高频讯号的激励将产生一高频交变磁。,,一再提出了无接触树量问题作为无接触测量场价当被测导电体靠近传感器时根据电磁,,的传感器以前用得多的为电感式和电容式两感应定律在被测导体的表面附近就产生了与。,,,种电感传感器虽然使用可靠但是体积大磁场相交链的电涡流此电涡流又将产生一磁,,%,,侧童的线性范围较小电容传感器的体积小交变场帆反作用于必必总是抵抗咖的存在,,,。结构简单灵敏度高但是测量的范围小测如图所示,,试值受介质和电磁场的影响较大在现场使用根据计算电涡流在

2、被测导电体中损耗的,亦有困难因此都不能满足实际使用中的要功率为。,求为了克服上述两种传感器的缺点发展了∗,打+。()+位&∋
−.−。‘⋯⋯
,一一种建立在涡流法原理上的传感器即电涡流,&。、、、传感器它可把位移振幅厚度裂纹⋯等变‘夕式中五一电涡流贯穿深度
(二/。。0%&,拼,,一−换为电参数来进行测量并且具有测量线性范丫)、、、)一激磁频率,围大结构简单不受油污等介质影响抗干、,+.,扰能力强可远距离测量等优点已广泛用于一磁感应强度的幅值、、户一材料的电阻率,汽轮机空气压缩机航空发动机⋯等旋转轴的、,−.−。,径向振动测量和轴向位移测量并用来作为连一电涡流形成范围的外径与内径。−。续

3、监控装置这种传感器也可用于机械制造工“一导体的相对导磁率、。,,业中另件计数尺寸计量和工件表面探伤等对于铁磁性材料除电涡流现象外还存,。,,在无接触测量中它是一种比较好的传感器在磁滞损耗它们形成的范围是一样的若电、,5二电润流传感备的工作原理涡流形成范围的体积为4则磁滞损耗功率为(6··················电涡流传感器主要是一只固定于框架上的&∋刀)
+.4⋯⋯
7,,8扁平线圈
图它与一个电容并联构成式中刀一材料的磁滞系数。。,6一与甘.有关的系数并联谐振回路在没有测量体时把该回路调总的损耗功率大小直接关系到回路的品质∀因素9,5值因此影响回路9值的因素有磁感,2澎翻月切习

4、13应强度幅值+.
它同被测导体与传感器的相对,,皇御位置有关被测导电体的电阻率&磁滞系叮和激磁频率。『详数)等当一定的被测导电体靠汽,,回路的9值就降近传感器时损耗功率增大。,,一冬盯低9值的降低意味着谐振曲线峰值下降,。习同时使曲线变得平坦如图7所示,在传感器与被测导电体靠近时传感器的图电涡流传威器的作用原理。等效电感也将发生变化计算传感器的等效一7:一5,电感为变换为相应的电压值4这样就达到了把位移∗,,,一、。∋25一二。∀百,”·,”转换为电量的目2‘
、川‘、5’男书共,’28
;一一厂−<
。2,一,电压4与位移=间特性曲路如图;所示,。式中2
料一不计电涡流效应时传感器的

5、电感在中间一段呈线性关系传感器的线性范围大·,、。量小灵敏度高低与线圈的形状和大小有关线圈2,,,一电涡流等效电路的等效电感的形式最好是尽可能窄的扁平线圈当线圈的−。,,,一电涡流等效电路的等效电阻直径增大时线性范围也相应增大但灵敏度。。。一线圈激磁电流的角频率就相对地降低传感器的线性范围一般为线圈。外径的香”音乞乙写云厂乙礼。3>?图;位移一电压的特性曲线图7回路的谐振曲线、三传感登的结构形式,由
;式可见第一项与磁效应有关,第二电涡流传感器的结构很简单主要是一个。。按置在框架上的线圈线圈可以绕成一个扁平项为电涡流电路的反射电感当靠近传感器的,,,的圆形线圈粘贴于框架的端面
如图,≅导电

6、体为非铁磁性材料和硬磁材料时传感器,8,也可以在框架上开一条槽导线在槽内绕制而线圈的电感量减小如为软磁材料时线圈的。。形成一个线圈
如图,Α电感量增大因此对于一个被调谐到某一频率,,一的传感器谐振回路当被测导电体引入时回路1,『日二三卜《二二卜将失谐当被测体为非铁磁性材料或硬磁材料‘氏,了卜,,,泊时谐振曲线则向右移而被测材料为软磁材,,。图,传成器的结构料时谐振曲线则向左移如图7所示当载,,、流频率为一定时传感器2Β回路阻抗既反映对线圈框架的材料要求损耗小热膨胀,。、,、了电感的变化更反映了9值的变化系数小电性能好一般可以选用聚四氟陶,、、。综上所述可知高频回路阻抗Χ与被测体瓷碳化硼聚酞

7、亚胺等在高温条件下使用、、,。材料的导电率Α导磁率拼激磁频率)以及传时可用硝化硼,,感器与被测导电休间的距离占有关用函数式线圈的导线一般采用高强度漆包铜线如,5,,表示时可写成果要求高一些时可用银线或银合金线在高5、、、∗∗····,。Χ二Δ
=Α)朴“””“
,温条件下使用时则可用锌钨合金线一,,当被测体材料和激磁频率一定时阻抗Χ的值在采用线圈与框架端面胶接的形式时胶,,将是占的单值函数即水亦要选择得适当并与所使用环境