一文读懂电涡流传感器

2017-06-25  来自: 山东济南科动仪器仪表有限公司 浏览次数:403

电感线圈发生的磁力线经过金属导体时,金属导体就会发生感应电流,且呈闭合回路,相似于水涡流外形,故称之为电涡流也叫做电涡流效应,实在是电磁感应原理的延伸。


传感器探头里有小型线圈,由控制器控制发生震荡电磁场,当接近被测体时,被测体表面会发生感应电流,而发生反向的电磁场。这时电涡传播感器依据反向电磁场的强度来判别与被测体之间的间隔。留意:电涡传播感器要求被测体必须是导体。


电涡传播感器的任务原理


当接通传感器零碎电源时,在前置器内会发生一个高频信号,该信号经过电缆送到探头的头部,在头部四周发生交变磁场H1。
假如在磁场H1的范围没有金属导体接近,则发射到这一范围内的能量都会被开释;反之,假若有金属导体接近探头头部,则交变磁场H1将在导体的表面发生电涡流场,该电涡流场也会发生一个方向与H1相反的交变磁场H2。
由于H2的反作用,就会改动探头头部线圈高频电流的幅度和相位,即改动了线圈的无效阻抗。这种变化与电涡流效应有关,也与静磁学效应有关(与金属导体的电导率、磁导率、几何外形、线圈几何参数、鼓励电流频率以及线圈到金属导体的间隔参数有关)。


假定金属导体是均质的,其功能是线形和各向异性的,则线圈——金属导体零碎的磁导率u、电导率σ、尺寸因子r、线圈与金属导体间隔δ线圈鼓励电流I和频率ω等参数来描绘。因而线圈的阻抗可用函数Z=F(u,σ,r,δ,I,ω)来表示。
假如控制u,σ,r,I,ω恒定不变,那么阻抗Z就成为间隔的单值函数,由麦克斯韦尔公式,可以求得此函数为一非线形函数,其曲线为“S”型曲线,在肯定范围内可以近似为一线形函数。
经过前置器电子线路的处置,将线圈阻抗Z的变化,即头部体线圈与金属导体的间隔δ的变化转化成电压或电流的变化。输入信号的大小随探头到被测体表面之间的间距而变化,电涡传播感器便是依据这一原理完成对金属物体的位移、振动等参数的测量。


普通来说,传感器线圈的阻抗、电感和质量因数的变化与导体的几何外形、导电率和磁导率有关。也与线圈的几何参数、电流的频率以及线圈到被测导体间距有关。
假如控制上述参数中的一个参数改动,其他的不变,那么就可以构成测位移、测温度、测硬度等的各种传感器。
电涡传播感器的构造






关键词: 一文读懂电涡流传感器