電渦流傳感器原理和性能參數(shù)指標(biāo)

2016年03月27日 12:08米銥（北京）測(cè)試技術(shù)有限公司點(diǎn)擊量：4453

感應(yīng)渦流傳感器

　　
　　對(duì)于位置/位移測(cè)量和納米定位。據(jù)法拉第感應(yīng)定律，將在金屬導(dǎo)電體感應(yīng)渦流流動(dòng)，如果導(dǎo)體位于一個(gè)時(shí)間變化的磁場(chǎng)。磁場(chǎng)這里產(chǎn)生由在aternating中流動(dòng)的電流的導(dǎo)線線圈。該渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相反，它與令人興奮的磁場(chǎng)疊加。作為結(jié)果，在傳感器線圈的變化的阻抗Z.
　　
　　阻抗變化取決于距離一個(gè)測(cè)定目標(biāo)（金屬板）和傳感器之間，而在目標(biāo)的材料。對(duì)于一個(gè)已定義測(cè)量目標(biāo)線圈阻抗的變化是一個(gè)距離的函數(shù)，因此，該距離可以通過(guò)測(cè)量阻抗變化而得。利用機(jī)阻抗電壓轉(zhuǎn)換器（圖2），所述阻抗變化可以被轉(zhuǎn)換成電壓變化為進(jìn)一步的信號(hào)處理。
　　
　　圖1電渦流位移傳感器圖2阻抗電壓轉(zhuǎn)換器
　　
　　電渦流傳感器工作zuiefficently在附近他們的共振頻率高的振蕩頻率。渦電流傳感器的共振頻率取決于傳感器線圈上。串行阻抗Zs必須是為了獲得高靈敏度不夠高。輸出電壓的解調(diào)后U盤(pán)得到的輸出電壓U作為距離的函數(shù)。圖3示出在不同頻率的輸出信號(hào)。
　　

　　圖渦流位置傳感器諧振頻率903kHz的附近的3響應(yīng)電壓
　　

　　使用鋁板作為目標(biāo)
　　
　　渦電流傳感器性能與在傳感器線圈阻抗的變化超過(guò)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的校準(zhǔn)范圍。單位排量高impednce變化是接近目標(biāo)，并從目標(biāo)低改zui遠(yuǎn)。在共振頻率（903kHz用于傳感器線圈繞組數(shù)200）從1.2V的輸出電壓的變化/毫米到3.96V/毫米為5mm一個(gè)測(cè)量范圍。2毫米的輸出電壓的更小的測(cè)量范圍是從3V/mm至5.6V/mm，在頻率915kHz。使用一個(gè)令人興奮的頻率在共振頻率因此，對(duì)于小的距離measurment高分辨率為0.5nm的是可實(shí)現(xiàn)的。
　　

　　圖4線性化的渦電流傳感器的輸出信號(hào)的測(cè)量增加范圍
　　
　?。?lì)頻率是810kHz的傳感器實(shí)施例）
　　
　　為了增加渦電流傳感器的測(cè)量范圍內(nèi)，輸出信號(hào)的線性度，必須由信號(hào)處理來(lái)改善。在頻率高于諧振頻率下的輸出信號(hào)近似于指數(shù)函數(shù)。在這種情況下，人們可以使用模擬信號(hào)處理來(lái)線性的輸出電壓。圖4示出了輸出信號(hào)的線性化在在810kHz的頻率的每個(gè)實(shí)施例。經(jīng)處理的信號(hào)的線性范圍是比原始信號(hào)的放大。甲線性小于0.1％是傳感器優(yōu)化后實(shí)現(xiàn)的。
　　
　　特殊傳感器電子器件，信號(hào)處理和自校準(zhǔn)被開(kāi)發(fā)用于溫度和物質(zhì)的影響的補(bǔ)償。因此，開(kāi)發(fā)了距離渦電流傳感器是獨(dú)立于測(cè)量對(duì)象，并且可以進(jìn)行的測(cè)量位置，距離和振動(dòng)測(cè)量在正常條件下使用。

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