機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)3--展示頁
2024-08-30 22:20本頁面
【正文】 或阻抗 Z的變化與距離該金屬板的電阻率 ρ、磁導(dǎo)率 μ、激勵(lì)電流 i及角頻率 ω等有關(guān)，若只改變距離 δ而保持其它參數(shù)不變，則可將位移的變化轉(zhuǎn)換為線圈自感的變化，通過測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電壓輸出。 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 高頻反射式渦流傳感器 如圖所示，高頻 (lMHz)激勵(lì)電流產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)作用于金屬板的表面，在金屬板表面將形成渦電流。若改變其中的某兩項(xiàng)參數(shù)，而固定其它參數(shù)不變，就可根據(jù)渦流的變化測(cè)量該參數(shù)。 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 ? 測(cè)量電路 :交流電橋 圖 3 6 交流電橋的兩種實(shí)用形式(a) 電阻平衡臂電橋 ( b ) 變壓器電橋退出L ? Z 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 電感式接近傳感器（金屬） 電感式傳感器 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 教學(xué)用低成本四線制無二次儀表傳感器 電感式傳感器 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 （ 2） 渦流式 原理 :渦流效應(yīng) 電感式傳感器 渦流式傳感器的變換原理是利用金屬導(dǎo)體在交流磁場(chǎng)中的 渦電流效應(yīng) ： 如圖所示，金屬板置于一只線圈的附近，它們之間相互的間距為 δ ，當(dāng)線圈輸入一交變電流 i時(shí)，便產(chǎn)生交變磁通量Φ ，金屬板在此交變磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 i1，這種電流在金屬體內(nèi)是閉合的，所以稱之為“ 渦電流 ” 或 “ 渦流 ” 。 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 ? 雙螺管線圈差動(dòng)型 ，較之單螺管線圈型有較高靈敏度及線性，被用于電感測(cè)微計(jì)上，其 測(cè)量范圍為 0～ 300μm ， 最小分辨力為 。 δ0+Δδ δ0 線性關(guān)系 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 ? 如將 δ 固定，變化空氣隙導(dǎo)磁截面積 S0時(shí)，自感 L與 S0呈線性關(guān)系如下圖所示。δ0時(shí) ? 輸出與輸入近似成線性關(guān)系。 ? 例如，若間隙變化范圍為（ δ0, δ0+Δδ ），則靈敏度為 ? 由上式可以看出，當(dāng) Δδ 171。 δ 、 S0變化 ?L變化 ?上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 ? 當(dāng)固定 S0不變， ? 變化 δ 時(shí)， ? L 與 δ 呈非線性 ? （雙曲線）關(guān)系， ? 傳感器的靈敏度為 呈非線性 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 ? 靈敏度 S與氣隙長度的平方成反比， δ愈小，靈敏度愈高。在鐵芯和銜鐵之間有空氣隙 δ 。上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 第三章、常用傳感器 電感式傳感器 電感式傳感器是基于 電磁感應(yīng)原理 ，它是把被測(cè)量轉(zhuǎn)化為電感量的一種裝置。 分類 : 電感式傳感器 自感型 可變磁阻型 渦流式 互感型 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 電感式傳感器 1 ，自感型 （ 1）可變磁阻式 ?可變磁阻式傳感器典型結(jié)構(gòu)方案 : 線圈 鐵芯 銜鐵 上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 ? 可變磁阻式傳感器的結(jié)構(gòu)，它由 線圈 、 鐵芯 及 銜鐵 組成。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)線圈 (匝數(shù) W)中通以電流 i時(shí)，產(chǎn)生磁通 φ m，其大小與電流 i成正比，即 ? 根據(jù)磁路歐姆定律，磁通 φ m為 ? 所以 線圈電感 (自感 )可用下式計(jì)算 : iLφW m ???R mmiW ???RWmL2??上海大學(xué)機(jī)自學(xué)院 磁路總磁阻 : ? 不考慮磁路的鐵損時(shí)，則磁路總磁阻為 ? 因此，自感 L可寫為 ? 上式表明，自感 L與空氣隙 δ 成反比，而與空氣隙導(dǎo)磁截面積 S0成正比。由于 S不是常數(shù)，故會(huì)出現(xiàn)非線性誤差，為了減小這一誤差，通常規(guī)定 δ在較小的范圍內(nèi)工作。δ0
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