电涡流式传感器
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 21

电涡流式传感器 PowerPoint PPT Presentation


  • 165 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

电涡流式传感器. 传感器. 将非电量信号(力、热、声 、光、磁) 转换成电量信号(电流、电压)的装置 系统获取信号、转换、传输的装置. 传感器的组成. 敏感元件 : 直接感知被测量,并输出与 被测量成确定关系的某一物 理量的元件 转换元件 :将敏感元件的输出转换成确 定关系的某一物理量的元件 基本转换电路 :将上述的电路参数转换 成电量输出. 传感器的基本特性.

Download Presentation

电涡流式传感器

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


5204194

电涡流式传感器


5204194

传感器

  • 将非电量信号(力、热、声 、光、磁)

    转换成电量信号(电流、电压)的装置

  • 系统获取信号、转换、传输的装置


5204194

传感器的组成

  • 敏感元件:直接感知被测量,并输出与

    被测量成确定关系的某一物

    理量的元件

  • 转换元件:将敏感元件的输出转换成确

    定关系的某一物理量的元件

  • 基本转换电路:将上述的电路参数转换

    成电量输出


5204194

传感器的基本特性

  • 静态特性:输入不随时间变化情况下的输出特性

    衡量静态特性的主要指标是

    线性度、灵敏度、迟滞性、重复性

  • 动态特性:输入信号随时间变化时传感器的输出特性


5204194

传感器的标定

通过实验

确立传感器的输入量与输出量之间的关系


5204194

电涡流式传感器

  • 距离的变化转化为电量的变化

    ---做成位移、振幅、厚度的传感器

  • 电阻率的变化转化为电量的变化

    ---做成表面温度、电解质浓度等传感器

  • 磁导率的变化转化为电量的变化

    ---做成应力、硬度等传感器


5204194

电涡流式传感器的原理

  • 高频反射式

  • 低频透射式


5204194

涡流效应

当成块的导体(非导线)置于变化的磁场中,或在磁场中运动时,在导体内将产生一圈一圈的自相闭合的感应电流ie,即电涡流。涡流的大小与导体的电阻率、磁导率、厚度、线圈(产生交变磁场)到导体的距离x、线圈中交变电流的大小和频率f有关。限制其中其它参数不变,只让其中某一个参数变化,就构成了测量该参数的传感器。


5204194

改变线圈与导体之间距离

线圈

高频电流

磁力线

导体

涡流

导体内涡流回路

线圈

M

高频电流

L1

L2

R1

R2


5204194

当传感器线圈、被测导体、激励源已确定,并保持环境温度不变时,等效阻抗Z只与距离d有关

Z=f(, ,f,d)

L=f(, ,f,d)

Z=f(d)

Q=f(, ,f,d)


5204194

通过适当的测量电路,可以将Z、L或Q的变化转化为电压的变化。从而可得位移与电压的关系,标定后可测位移和其与位移有关的量。本实验的涡流变换器是一种将电感量的变化转换成电压的测量电路。将阻抗变化经涡流变化器变换成电压U输出,则U是d的单值函数,其关系曲线在一定范围内是线性的。利用曲线的线性区间,在实验平台上加砝码m

而引起位移的变化,从而引起U的变化,得到U-m曲线,由此可进行该质量范围的质量测量,即电子秤原理。


5204194

实验内容

  • 电涡流式传感器的静态定标

  • 电涡流式传感器电子秤

    (电涡流式传感器在静态测量中的应用)。


5204194

涡流变换器

1、电涡流式传感器的静态定标

仪器:

涡流式传感器、

测微器、

F/V表、

涡流变换器、

铁测片、

振动平台、

主副电源。

V

示波器

涡流传感器

F/V表


5204194

实验步骤

1 装好传感器(传感器对准铁测片安装)和测微头。(略

2 调整测微头,使振动平台与测微头相吸。要求测微头的读数为10.000mm。

3 按图连接线路,数字表选用20V量程挡;开启主、副电源。

4 调整涡流传感器的探头使探头与振动平台上的金属薄片相接触。(被测体与涡流传感器探头平面必须平行,传感器探头尽量对准被测体中间,以减小电涡流损失)。从此开始记数。

5 预热数分钟后,旋转测微螺旋。每次位移0.10mm,记录数字电压表的读数。到线性严重变坏为止。传感器与被测体间有一个最佳初始工作点。

6 根据实验数据,作U-X曲线,指出大致线性范围,求出传感器灵敏度S=U/X(式中U为电压变化, X为相应的振动平台位移变化)与线性度。

7 实验完毕,关闭主副电源。


5204194

X(mm)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

U(mV)

0

-1.09

-2.20

-2.71

-3.18

-3.61

-3.98

-4.39

-4.71

-5.05

-5.37

X(mm)

2.2

2.4

2.6

2.8

3.0

3.2

3.4

3.6

3.8

4.0

4.2

U(mV)

-5.63

-5.93

-6.15

-6.39

-6.60

-6.90

-7.07

-7.23

-7.39

-7.53

-7.65

X(mm)

4.4

4.6

4.8

5.0

5.2

5.4

5.6

5.8

6.0

6.2

6.4

U(mV)

-7.77

-7.87

-7.98

-8.07

-8.16

-8.23

-8.31

-8.38

-8.44

-8.49

-8.55


5204194

2、电涡流式传感器电子秤

仪器:

电涡流传感器、

测微器、

F/V表、

涡流变换器、

差动放大器、

铁测片、

电桥、

振动平台、

主副电源、

直流稳压电源、

砝码。


5204194

W1

4V

4V

直流稳压电源

电桥平衡网络

V

差动变压器

涡流传感器

F/V表

示波器

涡流变换器


5204194

实验步骤

  • 有关旋钮的初始位置:差动放大器增益置最小(逆时针旋转到底)、电压表置20V档、直流稳压电源置±4V档。

  • 按图接线,W1为电桥平衡网络。输出端不能接地,短路,烧。输入输出成对。

  • 将振动平台中间的磁铁与测微头分离。根据上面的实验结果,调整传感器头的高低位置,(目测)使其处于线性范围的始点距离附近处(与被测体之间的距离为线性始端处附近)。测微头与铁测片离开一定距离。

  • 开启主、副电源,调节电桥单元上的电位器W1,使电压表指示为零。

  • 根据U-X曲线的线性范围,在平台上加砝码,记录电压表的读数,填入下表。

  • 根据实验数据作U-m曲线,计算灵敏度S=U/m。

  • 在平台上放一重物,记录电压表的读数,根据U-m曲线,计算重物的重量。

  • 注意事项:砝码不得使位移超出线性范围。


5204194

m(g)

U(mV)


5204194

电涡流式传感器的优点

非接触测量

测量范围大

灵敏度高

抗干扰能力强

不受油污等介质的影响

结构简单

安装方便


5204194

注意事项

1、改变测量电路前必须先关上15V电源; 接线时,先连接其他外部电路,检查正确无误后再接入电源。

2、测量时,应将实验仪上的低频振荡器、音频振荡器的幅值调至最小,以减小干扰。


  • Login