電渦流位移傳感器
產(chǎn)品概述：
傳感器系統(tǒng)的工作原理是電渦流效應(yīng)。當(dāng)接通傳感器系統(tǒng)電源時(shí)，在前置器內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高頻信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)電纜送到探頭的頭部，在頭部周?chē)a(chǎn)生交變磁場(chǎng)H1。如果在磁場(chǎng)H1的范圍沒(méi)有金屬導(dǎo)體接近，則發(fā)射到這一范圍內(nèi)的能量都會(huì)被釋放；反之，如果有金屬導(dǎo)體接近探頭頭部，則交變磁場(chǎng)H1將在導(dǎo)體的表面產(chǎn)生電渦流場(chǎng)，該電渦流場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)方向與H1相反的交變磁場(chǎng)H2。由于H2的反作用，就會(huì)改變探頭頭部線(xiàn)圈高頻電流的幅度和相位，既改變了線(xiàn)圈的有效阻抗。這種變化即與電渦流效應(yīng)有關(guān)，又與靜磁學(xué)效應(yīng)有關(guān)，既與金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、幾何形狀、線(xiàn)圈幾何參數(shù)、激勵(lì)電流頻率以及線(xiàn)圈到金屬導(dǎo)體的距離參數(shù)有關(guān)。假定金屬導(dǎo)體是均質(zhì)的，其性能是線(xiàn)形和各向同性的，則線(xiàn)圈——金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的磁導(dǎo)率u、電導(dǎo)率σ、尺寸因子r、線(xiàn)圈與金屬導(dǎo)體距離δ線(xiàn)圈激勵(lì)電流I和頻率ω等參數(shù)來(lái)描述。因此線(xiàn)圈的阻抗可用函數(shù)Z=F（u，r，I，ω）來(lái)表示。
如果控制u，σ，r，I，ω恒定不變，那么阻抗Z就成為距離的單值函數(shù)，由麥克斯韋爾公式，可以求得此函數(shù)為一非線(xiàn)形函數(shù)，其曲線(xiàn)為“S”型曲線(xiàn)，在一定范圍內(nèi)可以近似為一線(xiàn)形函數(shù)。
在實(shí)際應(yīng)用中，通常是將線(xiàn)圈密封在探頭中，線(xiàn)圈阻抗的變化通過(guò)封裝在前置器中的電子線(xiàn)路的處理轉(zhuǎn)化成電壓或電流輸出。這個(gè)電子線(xiàn)路并接測(cè)量線(xiàn)圈的阻抗，而是采用并連諧振法，見(jiàn)圖1-3，即在前置器中將一個(gè)固定電容C0=C1×C2/（C1+C2）和探頭線(xiàn)圈LX并連與晶體管T一起構(gòu)成一個(gè)振蕩器，振蕩器的振蕩幅值UX與線(xiàn)圈阻抗成比例，因此振蕩器的振動(dòng)幅度UX會(huì)隨探頭與被測(cè)間距δ改變。UX經(jīng)檢波濾波，放大，非線(xiàn)形修正后輸出電壓UO，UO與δ的關(guān)系曲線(xiàn)如圖1—4所示，可以看出該曲線(xiàn)呈“S”形，即在線(xiàn)形區(qū)中點(diǎn)δ0處（對(duì)應(yīng)輸出電壓UO）線(xiàn)性，其斜率（即靈敏度）較大，在線(xiàn)性區(qū)兩端，斜率（靈敏度）逐漸下降，線(xiàn)性變差。（δ1，U1）——線(xiàn)性起點(diǎn)，（δ2，U2）——線(xiàn)性末點(diǎn)。
電渦流位移傳感器
