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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。 2017-1-1 2 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 i 1 增大。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 L 1时, 被测导体表面就产生电涡流 i 2。i 2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。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? 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。电磁炉内部的励磁线圈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。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