位移測(cè)量電渦流位移傳感器工作原理模擬電壓電子器件
工作原理是電渦流效應(yīng)。當(dāng)接通傳感器系統(tǒng)電源時(shí)，在前置器內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高頻信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)電纜送到探頭的頭部，在頭部周?chē)a(chǎn)生交變磁場(chǎng)H1。如果在磁場(chǎng)H1的范圍沒(méi)有金屬導(dǎo)體接近，則發(fā)射到這一范圍內(nèi)的能量都會(huì)被釋放；反之，如果有金屬導(dǎo)體接近探頭頭部，則交變磁場(chǎng)H1將在導(dǎo)體的表面產(chǎn)生電渦流場(chǎng)，該電渦流場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)方向與H1相反的交變磁場(chǎng)H2。由于H2的反作用，就會(huì)改變探頭頭部線(xiàn)圈高頻電流的幅度和相位，即改變了線(xiàn)圈的有效阻抗。這種變化既與電渦流效應(yīng)有關(guān)，又與靜磁學(xué)效應(yīng)有關(guān)，既與金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、幾何形狀、線(xiàn)圈幾何參數(shù)、激勵(lì)電流頻率以及線(xiàn)圈到金屬導(dǎo)體的距離參數(shù)有關(guān)。
通常假定金屬導(dǎo)體材質(zhì)均勻且性能是線(xiàn)性和各項(xiàng)同性，則線(xiàn)圈和金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理性質(zhì)可由金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率б、磁導(dǎo)率ξ、尺寸因子τ、頭部體線(xiàn)圈與金屬導(dǎo)體表面的距離D、電流強(qiáng)度I和頻率ω參數(shù)來(lái)描述。則線(xiàn)圈特征阻抗可用Z=F(τ,ξ,б,D,I,ω)函數(shù)來(lái)表示。通常我們能做到控制τ,ξ,б,I,ω這幾個(gè)參數(shù)在一定范圍內(nèi)不變，則線(xiàn)圈的特征阻抗Z就成為距離D的單值函數(shù)，由麥克斯韋爾公式，可以求得此函數(shù)為一非線(xiàn)形函數(shù)，其曲線(xiàn)為“S”型曲線(xiàn)，在一定范圍內(nèi)可以近似為一線(xiàn)形函數(shù)。于此，通過(guò)前置器電子線(xiàn)路的處理，將線(xiàn)圈阻抗Z的變化，即頭部體線(xiàn)圈與金屬導(dǎo)體的距離D的變化轉(zhuǎn)化成電壓或電流的變化。
位移測(cè)量電渦流位移傳感器是一種輸出為模擬電壓的電子器件。接通電源后,在電渦流探頭的有效面(感應(yīng)工作面)將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)電渦流傳感器就是根據(jù)這一原理實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬物體的位移、振動(dòng)等參數(shù)的測(cè)量。傳感器線(xiàn)圈的阻抗、電感和品質(zhì)因數(shù)的變化與導(dǎo)體的幾何形狀、可以求得此函數(shù)為一非線(xiàn)形函數(shù)，其曲線(xiàn)為“S”型曲線(xiàn)，在一定范圍內(nèi)可以近似為一線(xiàn).電渦流線(xiàn)圈的阻抗Z就成為間距x的單值函數(shù)，這樣就成為非接觸地測(cè)量位移的傳感器。
多種用途：如果控制x、i1、f不變，就可以用來(lái)檢測(cè)與表面電導(dǎo)率？電渦流傳感器就是根據(jù)這一原理實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬物體的位移、振動(dòng)等參數(shù)的測(cè)量。當(dāng)被測(cè)金屬與探頭之間的距離發(fā)生變化時(shí)，探頭中線(xiàn)圈的Q值也發(fā)生變化非導(dǎo)電材料厚度測(cè)量金屬元件合格檢測(cè)軸承測(cè)量換向片測(cè)量1、相對(duì)振動(dòng)測(cè)量測(cè)量徑向電渦流傳感器系統(tǒng)可以提供對(duì)于下列關(guān)鍵或是基礎(chǔ)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)所需要的信息電渦流線(xiàn)圈的阻抗Z就成為間距x的單值函數(shù),這樣就成為非接觸測(cè)量位移的傳感器.2、物體的直徑大于線(xiàn)圈直徑的2倍以上,否則將使靈敏度降低。
