【正文】 振回路， R1是偏置電阻， C1完成正反饋。當(dāng)傳感器線圈與金屬導(dǎo)體距離改變時，電感發(fā)生變化，從而改變了振蕩器的頻率。該頻率信號由電阻 R2上輸出，可以用 頻率計 直接讀出 。 圖 調(diào)頻法電路原理圖 電渦流的應(yīng)用 —— 在我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常可以遇到 1）干凈、高效的電磁爐 電磁爐內(nèi)部的勵磁線圈 電磁爐的工作原理 高頻電流通過勵磁線圈，產(chǎn)生交變磁場，在鐵質(zhì)鍋底會產(chǎn)生無數(shù)的電渦流，使鍋底自行發(fā)熱，燒開鍋內(nèi)的食物。 大直徑電渦流探雷器 ? 轉(zhuǎn)速測量 ? 計數(shù) ? 測厚度 ? 探傷 ? 測振動 ? 測溫 ? 測位移 電渦流傳感器的應(yīng)用 a）測位移 測量封口機(jī)工作間隙 市場上自動封口機(jī)，利用電渦流原理。待封口位置含鋁，檢測到封口位置時，電渦流效應(yīng)產(chǎn)生熱量，實現(xiàn)封口。間隙越大，電渦流越小。 位移測量儀 ? 位移測量包含：偏心、間隙、位置、傾斜、彎曲、變形、移動、圓度、沖擊、偏心率、沖程、寬度等等。來自不同應(yīng)用領(lǐng)域的許多量都可歸結(jié)為位移或間隙變化。 數(shù)顯位移測量儀及探頭 b）安檢門演示 當(dāng)有金屬物體穿越安檢門時報警 安檢門的內(nèi)部設(shè)置有發(fā)射線圈和接收線圈。當(dāng)有金屬物體通過時，交變磁場就會在該金屬導(dǎo)體表面產(chǎn)生電渦流，會在接收線圈中感應(yīng)出電壓，計算機(jī)根據(jù)感應(yīng)電壓的大小、相位來判定金屬物體的大小。在安檢門的側(cè)面還安裝一臺 “ 軟 x光 ” 掃描儀，它對人體、膠卷無害，用軟件處理的方法，可合成完整的光學(xué)圖像。 c）測振動 汽輪機(jī)葉片測試 測量懸臂梁的振幅及頻率 d）測轉(zhuǎn)速 若轉(zhuǎn)軸上開 z個槽 (或齒 )，頻率計的讀數(shù)為 f（單位為 Hz），則轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速 n（單位為 r/min）的計算公式為 6 0 fn z?e） 探傷 手持式裂紋測量儀 油管探傷 用掌上型電渦流探傷儀檢測飛機(jī)裂紋 工作原理 某些鐵磁物質(zhì)在外界機(jī)械力的作用下，在其內(nèi)部產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)變，從而產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致磁導(dǎo)率發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為 壓磁效應(yīng) 。 壓磁式傳感器 壓磁式傳感器具有輸出功率大、抗干擾能力強(qiáng)、過載性能好、結(jié)構(gòu)與電路簡單、能在惡劣環(huán)境下工作、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。很適合在重工業(yè)、化學(xué)工業(yè)等部門應(yīng)用。成功地用在冶金、礦山、造紙、印刷、運(yùn)輸?shù)雀鱾€工業(yè)部門。例如用來測量軋鋼的軋制力、鋼帶的張力、電梯安全保護(hù)等。 工作方式 圖 壓磁式傳感器結(jié)構(gòu)形式之一 圖 。圖（ a）、（ b）為測量壓力 P的傳感器，有如下關(guān)系： 12L K K P?? ? ? 而圖（ d）、（ e）的結(jié)構(gòu)與互感式傳感器器相似，有如下關(guān)系， 2211()WE K P U PW? ? ? 1．單向壓磁效應(yīng) 2．雙向壓磁效應(yīng) 在外力作用下，導(dǎo)磁體多數(shù)表現(xiàn)各向異性特性。利用此特性可以制成傳感器。圖 （ a）所示即為典型的一例 ,它是用硅鋼片疊成的，經(jīng)粘接或點(diǎn)焊成一體，如圖所示在對稱位置上開四個通孔，沿對角線的方向各繞兩個繞組： W1為一次繞組，用交流電供電； W2為二次繞組作為敏感繞組。這兩個繞組在空間相互垂直。 圖 壓磁式傳感器結(jié)構(gòu)形式之二 3．維捷曼效應(yīng) 所謂維捷曼效應(yīng)是指在卷捻棒狀鐵磁物質(zhì)時，在其上將出現(xiàn)一個按螺旋形分布的區(qū)域。在這個區(qū)域中磁導(dǎo)率沿螺旋方向增加。即是說，如果將這個鐵磁棒置于磁場中，則在棒中必有按螺旋形分布的磁通，此磁通可認(rèn)為是兩個磁通的合成，一個沿軸向分布，另一個沿旋轉(zhuǎn)方向分。 圖 利用“維捷曼”效應(yīng)進(jìn)行測量的原理圖 圖 （ a）是用來測量轉(zhuǎn)矩 M的。 圖 （ b）所示是將激勵電壓 u加在軸上 ,而在軸上又繞有繞組，在此繞組的端頭接有指示儀表。 u圖 （ c）是用來測量氣體壓力的。 感應(yīng)同步器 工作原理 感應(yīng)同步器是 60年代末發(fā)展起來的一種自動高精度位移(線位移、角位移 )傳感器。由于它具有測量精度高，受環(huán)境影響小，使用壽命長，維護(hù)簡單，可拼接成各種測量長度并能保持單元精度，抗干擾性強(qiáng)，工藝性好，成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于大型機(jī)床和中型機(jī)床上，作為數(shù)字位移提供給顯示或控制裝置。 感應(yīng)同步器是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理來測量直線位移或角位移的一種傳感器，它具有兩個平面形的矩形繞組，相當(dāng)于變壓器的初級和次級繞組，通過兩個繞組的互感變化來測量其相對位移。測量直線位移和角位移分別稱為直線感應(yīng)同步器和圓感應(yīng)同步器。 （ a） （ b） 圖 定尺和滑尺印刷電路截面結(jié)構(gòu) 感應(yīng)同步器根據(jù)兩個平面形繞組的互感隨位置而變化的原理制造的。直線感應(yīng)同步器由定尺和滑尺兩部分組成，而圓感應(yīng)同步器由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。在定尺和滑尺、轉(zhuǎn)子和定子上制有印刷電路繞組。直線感應(yīng)同步器定尺和滑尺截面結(jié)構(gòu)如圖 ，（ a）為滑尺截面結(jié)構(gòu)圖，其中 1為鋁箔， 2為絕緣粘結(jié)劑， 3為銅箔， 4為絕緣層， 5為基板 。（ b）為定尺截面結(jié)構(gòu)圖 輸出信號的測量 1．鑒幅型系統(tǒng) 所謂鑒幅型是根據(jù)感應(yīng)電動勢的幅值變化來測量機(jī)械位移量的一種工作方式。 (1)調(diào)幅信號的形成 其勵磁電壓為 : si n si ns m du U t???c os sinc m du U t??? 由于感應(yīng)同步器磁系統(tǒng)可視為線性系統(tǒng)，根據(jù)疊加原理，定尺上的總感應(yīng)電動勢為 c o s ( sin c o s c o s sin )s c v m d x d xe e e K U t? ? ? ? ?? ? ? ?c os si n( )v m d xK U t? ? ???(2)細(xì)分原理 檢測 位移時，利用控制勵磁電壓的電相角 θd來跟蹤位移角 θx。由式（ 371）可知，當(dāng) θx=θd時， e=0，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，滑尺移動一個距離后， θx≠θd， e≠0，感應(yīng)電動勢 e的大小反映了 θd與 θx的差值，稱為誤差電壓?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)這個誤差電壓的大小來完成下面兩項任務(wù)：第一，產(chǎn)生一個等于 ?θx的 ?θd去校正勵磁電壓的幅值，使 θd重新等于 θx，讓定尺感應(yīng)電動勢；第二，記下 θd的改變值，從而便知位移量 x的大小 。 2．鑒相型系統(tǒng) 鑒相型是根據(jù)感應(yīng)電動勢的相位來測量機(jī)械位移量的一種工作方式。工作時在滑尺的正弦、余弦繞組上供給頻率相同、振幅相等、但相位相差 900的正弦電壓作為勵磁源。勵磁電壓各為 co ssmu U t?? sincmu U t??由前述可知，這時定尺上的感應(yīng)電動勢相應(yīng)為 2c o s s ins v mxe K U tT? ??2s in c o sc v mxe K U tT? ???根據(jù)疊加原理，定尺上總的感應(yīng)電動勢為 22( c o s sin sin c o s )s c v mxxe e e K U t tTT?? ??? ? ? ?si n( )v m xK U t????式中 θx=2πx/T為定、滑尺間的相對位移角。 從上式可以看出，感應(yīng)電動勢 e的大小與 θx有關(guān)，而且感應(yīng)電動勢的相位角 θx恰好是定、滑尺間的相對位移角 ,所以當(dāng) θx變化時，感應(yīng)電動勢 e即隨著變化。這就是鑒相型系統(tǒng)的理論依據(jù)。