第四章电涡流传感器
本章学****电涡流传感器的原理及应用,并涉及接近开关的原理、结构、特性参数及应用。
8/27/2018
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第一节电涡流传感器工作原理
电涡流效应演示
当电涡流线圈与金属板的距离x 减小时,电涡流线圈的等效电感L 减小,等效电阻R 增大,流过电涡流线圈的电流 i1 增大。
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电涡流的应用 ——在我们日常生活中经常可以遇到
干净、高效的
电磁炉
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集肤效应
频率f越高,电涡流的渗透的深度就越浅,集肤效应越严重。
电涡流传感器工作原理:当高频(100kHz~2MHz)信号源产生的高频电压施加到一个靠近金属导体附近的电感线圈L1时,被测导体表面就产生电涡流i2。i2在金属导体的纵深方向并不是均匀分布的,而只集中在金属导体的表面,这称为集肤效应。
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二、等效阻抗分析
检测深度与激励源频率有何关系?
电涡流线圈受电涡流影响时的等效阻抗Z的函数表达式为:
Z=R+jωL=f(f、、、r、x)
式中的r为表面因子。
如果控制上式中的f、、、r不变,电涡流线圈的阻抗Z就成为哪个变量的单值函数?属于接触式测量还是非接触式测量?
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等效阻抗与非电量的测量
检测深度的控制:由于存在集肤效应,电涡流只能检测导体表面的各种物理参数。改变f,可控制检测深度。激励源频率一般设定在100kHz~1MHz。频率越低,检测深度越深。
间距x的测量:如果控制上式中的f、、、r不变,电涡流线圈的阻抗Z就成为间距x的单值函数,这样就成为非接触位移传感器。
其他用途:如果控制x、f不变,就可以用来检测与表面电导率有关的表面温度、表面裂纹等参数,或者用来检测与材料磁导率有关的磁性材料型号、表面硬度等参数。
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电磁炉内部的励磁线圈
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电磁炉的工作原理
高频电流通过励磁线圈,产生交变磁场,在铁质锅底会产生无数的电涡流,使锅底发热,烧开锅内食物。
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第二节电涡流传感器结构及特性
电涡流探头外形
交变磁场
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电涡流探头内部结构
1—电涡流线圈 2—探头壳体 3—壳体上的位置调节螺纹
4—印制线路板 5—夹持螺母 6—电源指示灯
7—阈值指示灯 8—输出屏蔽电缆线 9—电缆插头
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自动检测技术及运用梁森著 来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.