【正文】 （）式中：Z為阻抗的模，為阻抗的幅角。 電橋電路一般可通過(guò)四臂電橋來(lái)分析電橋檢出電路的靈敏度。，設(shè)電橋的四臂阻抗分別為、和，其中為檢測(cè)線圈的等效阻抗，電源內(nèi)阻為，電動(dòng)勢(shì)為，在理想狀態(tài)下，電源內(nèi)阻，電源加在AB兩端的電壓為。 間輸出電壓為 （）若電橋平衡，則=0；這時(shí)，如果被檢工件的性能發(fā)生變化或有缺陷，將改變檢線圈的阻抗，即使變?yōu)?，那么輸出電壓? （）輸出電壓為 （）考慮到，式（）可近似為 （）設(shè)為線圈阻抗變化率，為橋臂比，為橋臂系數(shù)，則可以得 （）電橋電路的靈敏度與線圈阻抗變化率、橋臂系數(shù)及激勵(lì)電源電壓有關(guān)。理論上，隨著激勵(lì)電源電壓升高，電橋電路的靈敏度會(huì)提高，但實(shí)際上采用的電源電壓要適中，因?yàn)榧?lì)電源電壓過(guò)高，不僅調(diào)整困難而且容易使線圈發(fā)熱產(chǎn)生許多干擾雜波，甚至?xí)咕€圈中的磁心形成磁飽和，反而降低線圈的靈敏度。線圈阻抗變化率的大小對(duì)電橋電路的靈敏度也有很大的影響，為了在檢測(cè)中增大檢測(cè)線圈阻抗的相對(duì)變化，就要求檢測(cè)線圈具有較高的靈敏度及抗干擾能力。分析橋臂系數(shù)對(duì)靈敏度的影響。設(shè) （）則 （） （）式中：—的實(shí)部；—的虛部；—的幅值；—的相位角；由上式可以看出，要提高橋路的靈敏度，可增加的值，而取決于和，可見(jiàn)=1和時(shí)，有最大值。而，即、。表明要提高橋路的靈敏度，需要采用對(duì)稱(chēng)電橋。從理論上講，若輔助橋臂采用與檢測(cè)線圈阻抗發(fā)生電壓諧振的電容元件，可獲得最大值，橋路的靈敏度最高。但是，由于是包含試件反作用在內(nèi)的線圈等效阻抗，調(diào)整時(shí)，在某一狀態(tài)下諧振，而另一狀態(tài)可能會(huì)失諧，以致橋路的靈敏度發(fā)生較大的變化。所以，在實(shí)際應(yīng)用中，為了在一定的檢測(cè)范圍內(nèi)獲取較高的靈敏度，一般并不選擇諧振，而讓電橋電路處于稍失諧的工作狀態(tài)。第五章 結(jié)論 可行性分析現(xiàn)以理論的知識(shí)來(lái)分析傳感器的可行性。把檢測(cè)線圈做成電橋電路，用檢相的方法分析信號(hào)來(lái)判斷鋼板的質(zhì)量?？偟姆娇驁D如下。 實(shí)驗(yàn)分析總方框圖設(shè)激勵(lì)信號(hào)是一正弦信號(hào)。 激勵(lì)信號(hào)的波形圖L1與L2是傳感器線圈，如L1下的鋼板有質(zhì)量問(wèn)題，根據(jù)論文中的分析則L1的阻抗會(huì)發(fā)生變化。正常情況下信號(hào)只移相,如果有質(zhì)量問(wèn)題則信號(hào)移相。設(shè)兩個(gè)傳感器接近鋼板時(shí)，L1下的鋼板有質(zhì)量問(wèn)題，則、。 U1與U2的波形圖 放大后的信號(hào)A1與A2再把與這兩個(gè)信號(hào)通過(guò)放大器把信號(hào)加以放大。放大器輸出信號(hào)、信號(hào)只是幅度變大了，頻率和相位都沒(méi)有變化。把與兩路通過(guò)放大的信號(hào)相乘得到信號(hào)。 ()把上式化簡(jiǎn)得 () 與相乘后的信號(hào)式()的信號(hào)就是兩信號(hào)相乘的表達(dá)式，我們要想知道相位的變化量就只要保留上式的第二部分就可以了，我們要想只保留第二部分就要把2倍頻的信號(hào)濾掉,可以通過(guò)一個(gè)截止頻率為的低通濾波器就可以把濾除掉，就得到式（）。 () Uo的波形圖式()中只有一個(gè)變量，通過(guò)ADC可以算出相位的變化量。知道相位的變化量就可以知道鋼板的質(zhì)量情況。如果是一個(gè)常數(shù)就是一直流信號(hào)。 檢測(cè)線圈性能的評(píng)價(jià)用于不同目的渦流檢測(cè)線圈有不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，下面用鋼板無(wú)損檢測(cè)線圈的性能評(píng)價(jià)來(lái)加以說(shuō)明，檢測(cè)線圈性能評(píng)價(jià)大致內(nèi)容為以下幾個(gè)指標(biāo)。 靈敏度檢測(cè)線圈能檢出的缺陷越小，說(shuō)明它靈敏度越高。我用的是電橋電路檢測(cè)鋼板，所以電橋的靈敏度就是檢測(cè)傳感器的靈敏度。設(shè)電橋的四臂阻抗分別為、和，其中為檢測(cè)線圈的等效阻抗，為線圈阻抗變化率，為橋臂比，為橋臂系數(shù)。電橋電路的靈敏度與線圈阻抗變化率、橋臂系數(shù)及激勵(lì)電源電壓有關(guān)。 （）只要知道就可以知道檢測(cè)線圈的靈敏度。 穿透能力穿透能力是指檢測(cè)線圈對(duì)試件內(nèi)部缺陷檢測(cè)的能力，能檢測(cè)的缺陷在試件內(nèi)部的位置越深，說(shuō)明檢測(cè)線圈的穿透能力越大。在本文的第二章中論述了鋼板中的電磁場(chǎng)。在這章中說(shuō)到電場(chǎng)強(qiáng)度在鋼板中的分布情況。 （）令,而且使，可求得的值為 （）這時(shí)有，表明在半無(wú)限平面導(dǎo)體內(nèi)處，磁場(chǎng)強(qiáng)度的幅值均降至表面上對(duì)應(yīng)值的1/e倍，%。稱(chēng)為平面電磁場(chǎng)的滲透深度。 檢測(cè)速度在保證要求檢出標(biāo)準(zhǔn)缺陷不漏檢和沒(méi)有誤碼率檢的情況下，檢驗(yàn)的最高速度就是檢測(cè)速度。這個(gè)傳感器的檢測(cè)速度比較慢，因?yàn)榫€圈的直徑比較小，而每次只能檢測(cè)和線圈直徑差不多一樣大的鋼板。所以檢測(cè)速度比較低。 線性度線性度是指檢測(cè)線圈對(duì)深度不同的缺陷的檢測(cè)，阻抗的大小與缺陷深度之間的關(guān)系是不是成比例關(guān)系。線性度越好說(shuō)明線圈越好。線圈的電感量 （）—為線圈的匝數(shù)?！行Т艑?dǎo)率?！獮殡姼辛?。—為線圈的橫切面積?！獮榫€圈的長(zhǎng)度。而線圈的阻抗，所以 （）其中有效磁導(dǎo)率，為線圈的半徑。 傳感器設(shè)計(jì)總結(jié)鋼板無(wú)損檢測(cè)傳感器的作用是把鋼板的質(zhì)量狀態(tài)情況轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。然而，傳感器受其它因素影響，必須抑制一些我們不需要的信號(hào)或把有用信號(hào)分離出來(lái)。本論文分析了電磁場(chǎng)在鋼板的分布情況，了解在交流信號(hào)的激勵(lì)下磁場(chǎng)的分布情況。用阻抗分析的方法檢測(cè)鋼板的狀態(tài)，分析影響阻抗變化的幾個(gè)主要參數(shù)如工件的電導(dǎo)率、提離效應(yīng)、磁導(dǎo)率、試驗(yàn)頻率、工件厚度。為后面的信號(hào)處理提供理論基礎(chǔ)。最后提出幾種渦流傳感器，用電橋電路做渦流傳感器，它具有抗干擾能力、靈敏度高和便于處理等特點(diǎn)。參 考 文 獻(xiàn)[1] 任吉林,[M].北京:科學(xué)出版社,2008:64220.[2] 林俊明,[J]. 無(wú)損檢測(cè),2002:2534.[3] 郁有文,常健,[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2008:6283.[4] 譚小川,劉麗川,柳明. 渦流新技術(shù)在油罐底板腐蝕檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 無(wú)損檢測(cè),2004:4562.[5] [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003:140198.[6] 周樂(lè),[J]. 重慶工學(xué)院學(xué)報(bào),2006:2134.[7] 謝處方,[M].北京:高等教育出版社,2008:183.[8] [M].北京:科學(xué)出版社,1993:2698.[9] [M].北京:水利水電出版社,1991:1151.[10] [M].北京:高等教育出版社,2007:2351.致 謝從論文選題到搜集資料，從提綱的完成到正文的反復(fù)修改。如今，伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿，復(fù)雜的心情煙消云散，自己甚至還有一點(diǎn)成就感。我要感謝我的導(dǎo)師廖亦凡老師。他們?yōu)槿穗S和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。從選題、定題、撰寫(xiě)提綱，到論文的反復(fù)修改、潤(rùn)色直至定稿，廖亦凡老師始終認(rèn)真負(fù)責(zé)地給予我深刻而細(xì)致地指導(dǎo)。正是有了老師們的無(wú)私幫助與熱忱鼓勵(lì)，我的畢業(yè)論文才得以順利完成。我要感謝我的班主任劉興旺老師與龍曉敏老師以及在大學(xué)四年中給我們授課的所有老師們，是他們讓我學(xué)到了很多很多知識(shí)，讓我看到了世界的精彩，讓我學(xué)會(huì)了做人做事。我還要感謝在二次暑假期間給我們免費(fèi)培訓(xùn)的五位專(zhuān)業(yè)老師，李晉老師、廖亦凡老師、高金定老師、候玉寶老師、黃科老師。在大一和大三暑假期間給我們教授專(zhuān)業(yè)知識(shí)親自指導(dǎo)我們把所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)運(yùn)用到時(shí)實(shí)踐中。大大增強(qiáng)了我們的動(dòng)手能力。也為我在專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)中指明的方向。最后感謝四年里陪伴我的同學(xué)、朋友們，有了他們我的人生才豐富，有了他們我在奮斗的路上才不孤獨(dú)，謝謝他們。