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传感器知识

    电涡流式传感器是基于电磁感应原理的电涡流效应制成,它具有结构简单、频率响应宽、灵敏度高、测量线性范围大、抗干扰能力强、体积小、非接触测量等优点。可用于位移、振幅、厚度、表面温度、流体的压力、金属件的膨胀系数等的测量。

    电涡流的作用原理如图1所示,成块的金属物体置于变化的磁场中,或者在磁场中运动衫,在金属导体中会感应出一圈圈自相闭合的电流,称为涡流。涡流的大小与金属道题的电阻率ρ、磁导率μ,厚度t、线圈与金属导体的距离x

1 电涡流传感器原理图

以及线圈励磁电流的角频率ω等参量有关,如固定其中某些参数,就能按涡流的大小测量出另外一些参数。

2 涡流式传感器的工作等效电路

涡流式传感器的工作等效电路如图2所示,由该等效电路可以写出两个电压平衡方程:

有以上方程可以求出空心线圈等效电阻,等效电感及等效品质因数分别为

由以上可以看出,当线圈接近金属导体时,电气参数等均为M值的函数,即为靠近距离的函数,所以,凡是能够引起涡流变化的非电量,如金属的电导率、磁导率、几何形状、线圈与导体的距离等,均可通过测量等效电阻、等效电感、等效品质因数来测量

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