傳感器與檢測技術(shù)電渦流傳感器的功能電渦流傳感器的結(jié)構(gòu)電渦流傳感器的工作原理及應用位移檢測-電渦流傳感器電渦流傳感器能靜態(tài)和動態(tài)地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計量工具。電渦流傳感器

能準確測量被測體(必須是金屬導體)與探頭端面

之間靜態(tài)和動態(tài)的相對位移變化。1、電渦流傳感器的功能2、電渦流傳感器的結(jié)構(gòu)4~20mA

電渦流位移傳感器

齊平式電渦流位移傳感器

V系列電渦流位移傳感器2、電渦流傳感器的結(jié)構(gòu)2、電渦流傳感器的結(jié)構(gòu)位置調(diào)節(jié)螺紋印

制

夾持螺母探

頭

線路板電

渦

流

線圖

殼

體電源指示燈闞值指示燈輸出屏蔽電纜線電纜播頭延伸電纜

前置器

探頭線圈振蕩器

一檢測電路磁通量渦流被測體電

渦

流

傳

感

器

的內(nèi)

部

結(jié)

構(gòu)殼體上的放大器電渦流式傳感器就是利用渦流效應，將非電量轉(zhuǎn)換為線圈阻抗變化來進行測量的。常見分類：高頻

反射式電渦流傳感器、低頻透射式電渦流傳感器。3、電渦流傳感器的工作原理3、電渦流傳感器的工作原理渦流效應根據(jù)法拉第電磁感應定律，塊狀金屬導體置于變化的磁

場中或在磁場中作切割磁力

線運動時，導體內(nèi)將產(chǎn)生呈

漩渦狀流動的感應電流，稱

之為電渦流或渦流。電渦流

的產(chǎn)生必然要消耗一部分能

量，從而使產(chǎn)生磁場的線圈

阻抗發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱

為渦流效應。3、電渦流傳感器的工作原理

渦

流

效

應把一個扁平線圈置于金屬導體附近，當線圈中通以交變電流

I?時，線圈周圍空間產(chǎn)生交變磁

場H?,

當金屬導體靠近交變磁場

中時，導體內(nèi)部就會產(chǎn)生渦流I?

,這個渦流同樣產(chǎn)生反抗H?

的交變

磁

場H?

。3、電渦流傳感器的工作原理高頻反射式電渦流傳感器當被測位移量發(fā)生變化時,使線圈與金屬板的距離發(fā)生

變化，從而導致線圈阻抗

Z的變化，通過測量電路轉(zhuǎn)化為

電壓輸出。高頻反射式渦流式

傳感器常用于位移測量。處理被測物安裝測量范圍速度環(huán)境電子器件電纜交流電線圈電磁場

振蕩器3、電渦流傳感器的工作原理高頻反射式電渦流傳感器夠應電磁場傳感器低頻透射式傳感器采

用低頻信號源，因而有

較大的貫穿深度，適合

于測量金屬材料的厚度。

傳感器包括發(fā)射和接收

線圈-并分別位于被測體

上方和下方。3、電渦流傳感器的工作原理低頻透射式電渦流傳感器3、電渦流傳感器的工作原理電渦流式傳感器等效電路線圈等效電感L1和電阻R1,金屬導體產(chǎn)生電感L2和電阻R2。由于渦電流磁場Hz作用，使原線圈等效阻抗Z發(fā)生變化。

實驗分析得出Z值大小與金屬導體的電導率、磁導率、厚度、線圈與金屬導體距離、線圈激勵電流的頻率等參數(shù)有關(guān)?！舻刃щ娐贩治鯤1(μp)線圈金屬導體電渦流式傳感器原理線圈通高頻交流電I1等效電路分析根據(jù)渦流的分布，可以把渦流所在范圍近似看

成一個單匝短路次級線圈。線圈遠離被測體時，相

當次級開路原線圈的電感L10和電阻R10阻抗為：3、電渦流傳感器的工作原理◆等效電路分析當線圈靠近金屬導體時，次級線圈通過互感

M

對

初級作用，等效電路的兩個回路方程(基爾霍夫第二

定律):3、電渦流傳感器的工作原理解方程得到金屬靠近后傳感器(初級)的等效阻抗等效電路分析·

凡是能引起R?L?M

變化的物理量均可以引起傳感器線圈R?、L?

的變化?！?/p>

被測體(金屬)的電阻率p、導磁率μ、厚度d,線圈與被測體間的距

離X,激勵線圈的角頻率w

等都通過渦流效應和磁效應與線圈阻抗Z發(fā)生關(guān)

系

?！

、μ

、d

、X

、w的變化使R1

、L1發(fā)生變化，若控制某些參數(shù)不變，只改變其中一個參數(shù)，可使阻抗Z成為這個參數(shù)的單值函數(shù)。Z=f(p,μ,x,d,w)3、電渦流傳感器的工作原理電渦流i在金屬導體的縱深方向并不是均

勻分布的，而只集中

在金屬導體的表面，

這稱為集膚效應(也

稱趨膚效應)。3、電渦流傳感器的工作原理集

膚

效

應線圈6

輸出

U

.在進行測量時，由于

傳感器線圈的阻抗發(fā)生

變化，使電橋失去平衡，

而電橋不平衡造成的輸

出信號被放大并檢波，

就可得到與被測量成正

比的輸出。L,傳感器振蕩器C?

L?檢波器3、電渦流傳感器的工作原理測量電路

(電橋電路和諧振電路)電橋電路C.R?R?RU?(a)調(diào)幅法

(b)

調(diào)頻法3、電渦流傳感器的工作原理測量電路(電橋電路和諧振電路)諧振電路振

蕩

器振

蕩

器3、電渦流傳感器的工作原理整

形

電

路檢

波

器放

大

器電渦流傳感器的應用傳感器線圈

輸入軸電渦流傳感器測轉(zhuǎn)速振

蕩

器鍵槽電渦流傳感器的應用若轉(zhuǎn)軸上開z個槽(或齒),頻率計的讀數(shù)為f

(單位為Hz),

則轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速n

(單位為r/min)

的計算公式為3、電渦流傳感器的工作原理傳感器檢波器傳感器鋼板比

較放大器較電壓S?帶材比檢波器器3、電渦流傳感器的工作原理電渦流傳感器的應用指示儀表

放大器

高頻反射式渦流測厚加法器手持式裂紋測量儀油管探傷電渦流探頭位移方向被測體裂紋電渦流探傷原理圖3、電渦流傳感器的工作原理電渦流傳感器的應用3、電渦流傳感器的工作原理電渦流傳感器的應用a)

徑向振動測量

b)軸心軌跡測量

c)

轉(zhuǎn)速測量渦流式傳感器測厚渦流傳感器零件計數(shù)渦流傳感器測表面裂紋d)穿透式測厚e)計數(shù)f)探傷3、電渦流傳感器的工作原理電渦流傳感器的應用電渦流式傳感器的靜態(tài)位移性能實驗每點擊一次右邊的開始按鈕將自動測得一組數(shù)據(jù)(共十組)開始

復位渦流變換器渦流傳感器3、電渦流傳感器的工作原理電渦流傳感器的應用120

氣壓計8D

16040

200波紋管

Please

Press前置放大器

渦流傳感器土土電+土支架氣囊氣管3、電渦流傳感器的工作原理實驗步驟：

1.儀器通電調(diào)整.2.點擊氣囊，記錄.3.重復測試.4.整理數(shù)據(jù)畫出曲線.電渦流傳感器的應用渦

流

傳

感

器萬用表3、電渦流傳感器的工作原理電渦流傳感器的應用不銹鋼鍋體微晶玻璃

臺板渦流一支板線圈-磁力線電磁爐L

功放

10kHz

4MHz421

La2

U22L12

自平衡

U?

計算機

U21

鎖相電路

接口電

渦

流

式

通

道

安

全

檢

查

門

電

原

理選擇你要攜帶的物品2電

渦

流

式

安

全

門

檢

查

演

示

4.X光及中子探測器圖象處理系統(tǒng)3、電渦流傳感器的工作原理電渦流傳感器的應用1.報警指示燈2.內(nèi)藏式電渦流線圈3.液晶彩顯點陣

LCD

計算機安檢門分頻器晶振當有金屬物體穿越安檢門時報警3、電渦流傳感器的工作原理電渦流傳感器的應用大直徑電渦流探雷器3、電渦流傳感器的工作原理測量懸臂梁的振幅及頻率

汽輪機葉片測