能量控制型傳感器ppt課件-資料下載頁
2025-01-04 20:49本頁面
【正文】 頭顯示。 調(diào)頻式測量轉(zhuǎn)換電路的原理框圖如圖 2?45所示。我們知道，并聯(lián)諧振回路的諧振頻率為 電渦流式傳感器的測量電路 圖 245 調(diào)頻式的電路原理框圖 電渦流式傳感器的應(yīng)用 1)利用位移作為變換量，可以做成測量位移、厚度、振幅、轉(zhuǎn)速等傳感器，也可以做成接近開關(guān)、計算器等。 2)利用材料電阻率 ρ作為變換量，可以做成測量溫度、材料判別等傳感器。 3)利用磁導率 μ作為變換量，可以做成測量應(yīng)力、硬度等傳感器。 4)利用變換量 x、 ρ、 μ等的綜合影響，可以做成探傷裝置等。 電渦流式傳感器的主要用途之一是可用來測量金屬件的靜態(tài)或動態(tài)位移，最大量程達數(shù)百毫米，分辨率可達到滿量程的 0.1%。 電渦流式傳感器的應(yīng)用 圖 246 位移測量示意圖 a)機器轉(zhuǎn)軸的軸向振動 b)金屬材料的膨脹系數(shù) c)旋轉(zhuǎn)軸的徑向振動 d)機器軸的振動形狀 1— 電渦流式傳感器 2— 被測導體 用電渦流式傳感器可以測量金屬材料厚度、塑料表面金屬鍍層的厚度以及印制電路板銅箔的厚度等。 電渦流式傳感器的應(yīng)用 圖 247 厚度測量示意圖 在被測旋轉(zhuǎn)體上開一條或數(shù)條槽或做成齒狀， 電渦流式傳感器的應(yīng)用 旁邊安裝一個電渦流式傳感器，如圖 248所示。 n=60f/Z(2?23) ρ1=ρ0［ 1+α(t1－ t0)］ (2?24) 電渦流式傳感器的應(yīng)用 圖 248 轉(zhuǎn)速測量示意圖 a)凹槽轉(zhuǎn)軸及輸出波形 b)齒狀轉(zhuǎn)軸及輸出波形 1— 電渦流式傳感器 2— 被測導體 電渦流式傳感器的應(yīng)用 圖 249 溫度測量傳感器 1— 補償線圈 2— 管架 3— 測量線圈 4— 隔熱襯墊 5— 溫度敏感元件 電渦流式傳感器的應(yīng)用 利用電渦流式傳感器可以檢查金屬表面 (已涂防銹漆 )的裂紋以及焊接處的缺陷等。 探頭對被測金屬表面逐點掃描，得到輸出信號。當被測金屬表面存在裂縫時，電渦流所走的路程大為增加，所以電渦流突然減小，輸出波形如圖 2?50a中的“尖峰”所示；對于比較淺的裂縫信號，需經(jīng)過濾波器、幅值甄別電路對信號進行處理，抑制掉干擾信號，如圖 2?50b所示。 電渦流式傳感器的應(yīng)用 圖 250 渦流探傷的測試信號 a)未處理的信號 b)處理后的信號 電渦流式傳感器可制成接近開關(guān)的感辨頭，辨別金屬導體的靠近，可用于生產(chǎn)線的工件定位、生產(chǎn)零件的計數(shù)或產(chǎn)品的合格檢驗等，如圖 251所示。 電渦流式傳感器的應(yīng)用 圖 251 接近開關(guān)的示意圖 a)生產(chǎn)線的工件定位 b)生產(chǎn)零件的計數(shù) c)產(chǎn)品的合格檢驗 電渦流式傳感器的使用注意事項 電渦流在金屬導體中的軸向分布是按指數(shù)規(guī)律衰減的。 導體材料確定后，可以通過改變勵磁電源頻率來改變軸向貫穿深度，電阻率大的材料應(yīng)選取較高的勵磁頻率，電阻率小的材料應(yīng)選用較低的勵磁頻率。 在線圈軸線附近，電渦流的密度非常小，愈靠近線圈的外徑處，電渦流的密度愈大。 電渦流強度隨著距離與線圈外徑比值的增加而減少，當線圈與導體之間的距離大于線圈半徑時，電渦流強度已經(jīng)很微弱。 電渦流式傳感器的使用注意事項 由于任何金屬物體接近高頻交流線圈時都會產(chǎn)生電渦流，為了保證測量準確度，測量時應(yīng)禁止其他金屬物體接近傳感器線圈。 本章小結(jié) 1)電阻應(yīng)變式傳感器是根據(jù)應(yīng)變效應(yīng)制成的，分為金屬應(yīng)變片和半導體應(yīng)變片，金屬應(yīng)變片又分為金屬絲式、箔式和薄膜式，半導體應(yīng)變片分為體型、擴散型、薄膜型和 PN結(jié)元件等類型。 2)電容式傳感器是利用電容器的原理，將非電量的變化轉(zhuǎn)化為電容量的變化，進而實現(xiàn)非電量到電量轉(zhuǎn)化的器件，可以分成三種基本類型：變極距式、變面積式和變介電常數(shù)式。 電渦流式傳感器的使用注意事項 3)電感式傳感器是利用電磁感應(yīng)把被測的物理量轉(zhuǎn)換成線圈的自感系數(shù)或互感系數(shù)的變化，再由電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出，實現(xiàn)非電量到電量的轉(zhuǎn)換，常見的電感式傳感器有自感式、互感式和渦流式三種。 ？能測量哪些物理量？ ？電阻應(yīng)變片有哪些類型？ ？常采用的補償方法有哪些？ 120Ω的應(yīng)變片與阻值為 120Ω的固定電阻組成電橋電路，應(yīng)變片靈敏度 K=2，橋路供電電壓為 8V，當應(yīng)變片產(chǎn)生 1 106ε應(yīng)變時，試求惠斯頓電橋、半橋以及全橋工作時的輸出電壓。 電渦流式傳感器的使用注意事項 K=2，沿縱向粘貼于直徑為 60mm的圓形鋼柱表面，鋼材的彈性模量 E=2 1011N/m2，泊松比 μ=。 ，外徑 D=5cm，內(nèi)徑 d=3cm，彈性模量E=2 1011N/m2， R=120Ω的金屬應(yīng)變片，并把兩片應(yīng)變片接成半橋形式，已知鋼材泊松比 μ=，橋路電壓為 5V，當受力拉延時應(yīng)變片產(chǎn)生電阻增量 ΔR1=，求電橋的輸出電壓。 ? ？能夠測量哪些物理量？ ？產(chǎn)生原因是什么？解決方法有哪些？ ？ 電渦流式傳感器的使用注意事項 252為差動變壓器式接近開關(guān)感辨頭的結(jié)構(gòu)示意圖， (1)將 21與 22正確地連接起來；析填空 : a．當導磁金屬未靠近差動變壓器鐵心時，由于差動變壓器的結(jié)構(gòu)完全對稱，所以 21與 22( )， o為 ( )； 圖 252 差動變壓器式接近開關(guān)感辨頭的結(jié)構(gòu)示意圖 1— 導磁金屬 2— H型鐵心 電渦流式傳感器的使用注意事項 ，已知傳感器的靈敏度為 50mV/mm，最大線性范圍為 5mm，將傳感器安裝在主軸右側(cè)，如圖 253a所示。 (1)傳感器與被測金屬的安裝距離 l為多少可以達到良好的測量效果？為什么？ (2)軸向振幅的最大值 A為多少？ (3)主軸振動的基頻 f為多少？ 電渦流式傳感器的使用注意事項 圖 253 電渦流式測振儀示意圖 a)測量軸向振動示意圖 b)高速記錄儀記錄下來的振動波形
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