机电信息检测与处理技术 - 王旱祥 - 电涡流传感器 - 静态标定
更新时间:2024-04-23 03:53:01 阅读量: 综合文库 文档下载
电涡流传感器——静态标
定
一、实验目的
1.了解电感式、电容式传感器的结构、工作原理
2.了解调幅电路的特点,测试电涡流传感器的电路特点,测试电涡流传感器的变换特性
3.了解电涡流传感器及电路的灵敏度、线性度数据处理方法
二、实验原理 1.概述
电涡流传感器是70年代中期迅速发展的一种新型电传感器,它广泛应用于机械位移、振动监测、金属材料鉴别、无损探伤等技术领域。 2.变换原理
电涡流传感器通常由扁平环形线圈组成,见图一。在线圈中通以高频电流,频率一般为1~3MHz左右,在线圈中产生高频交变磁场,当导电金属板接近线圈时,交变磁场在板的表面感应电流,即涡电流。电涡流也产生一个反向磁场,从而消弱原磁场,也就相应改变了原线圈的自感量L和阻抗Z,其变化与金属涡流片的电阻率ρ、导磁率μ、金属涡流片厚度h、线圈的激励频率ω、温度t以及与
线圈的距离δ有关,即
若仅改变δ,其它参数不变,Z仅是位移δ的单值函数,这样可以实现位移的测量。
图1 涡流式位移传感器的基本结构及工作原理图
3.测量电路
测量电路通常有阻抗分压式调幅电路及调频电路,本实验用的为调幅电路。
三、实验部件
电涡流传感器、电涡流传感器实验模块、螺旋测微仪、电压表、示波器 四、实验步骤
1、连接主机与实验模块电源及传感器接口,电涡流线圈与涡流片须保持平行,安装好测微仪,涡流变换器输出接电压表20V档。
2、开启主机电源,用测微仪带动涡流片移动,当涡流片完全紧贴线圈时输出电压为零(如不为零可适当改变支架中线圈的角度),然后旋动测微仪使涡流片离开线圈,从电压表有读数时每隔0.2mm记录一个电压值,将V、X值填入下表,作出曲线,指出线性范围,求出灵敏度。
X(mm) 0 V(V) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 1.9 2.0 2.2 3、示波器接电涡流线圈与实验模块输入端口,观察电涡流传感器的激励信号频率,随着线圈与电涡流片距离的变化,信号幅度也发生变化,当涡流片紧贴线圈时电路停振,输出为零。 五、实验报告要求
简述实验目的和实验原理,根据实验步骤要求,整理和分析相应的波形和特性曲线。 六、注意事项
1、安装电涡流探头时,必须首先把初始间隙条好。
2、没有低通滤波功能的实验脚本得到的波形由于干扰较大,特征不明显,所以一般采用有低通滤波功能的实验脚本。 七、思考题
电涡流传感器有什么特性?可以用在那些特征量的检测上?
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