傳感器第九課

1、13.3 3.3 電電 渦渦 流流 傳傳 感感 器器2 當電渦流線當電渦流線圈與金屬板的距圈與金屬板的距離離x 減小時，電減小時，電渦流線圈的等效渦流線圈的等效電感電感L 減小，等減小，等效電阻效電阻R 增大。增大。這就是電渦流效這就是電渦流效應。應。電渦流效應演示電渦流效應演示 一、電渦流式傳感器工作原理一、電渦流式傳感器工作原理 3 有一通交變電流有一通交變電流I I1 1的傳感的傳感器線圈，由于電流器線圈，由于電流I I1 1的存在，的存在，線圈周圍就產(chǎn)生一個線圈周圍就產(chǎn)生一個交變磁交變磁場場H1H1。若被測導體置于該磁。若被測導體置于該磁場范圍內(nèi)，導體內(nèi)便產(chǎn)生場范圍內(nèi)，導體內(nèi)便產(chǎn)生電電

2、渦流渦流I I2 2，I I2 2也將產(chǎn)生一個也將產(chǎn)生一個新磁新磁場場H2H2；H2H2與與H1H1方向相反，力方向相反，力圖削弱原磁場圖削弱原磁場H1H1，從而導致，從而導致線圈的線圈的電感量電感量L L、阻抗、阻抗Z Z和品和品質(zhì)因數(shù)質(zhì)因數(shù)Q Q發(fā)生變化發(fā)生變化。4影響參數(shù)的變化因數(shù)：影響參數(shù)的變化因數(shù)： （取決于導體的）（取決于導體的）1幾何形狀幾何形狀2電導率電導率4線圈的幾何參數(shù)線圈的幾何參數(shù)5電流的頻率電流的頻率f f6線圈到被測導體間的距離線圈到被測導體間的距離x x3磁導率磁導率 控制上述參數(shù)中的任一參數(shù)改變，余控制上述參數(shù)中的任一參數(shù)改變，余者皆不變，就能構(gòu)成測量該參數(shù)的傳感

3、者皆不變，就能構(gòu)成測量該參數(shù)的傳感器。器。 xfZ.5 集膚效應集膚效應 感應出的電渦流在金屬導體的縱深方向并不是感應出的電渦流在金屬導體的縱深方向并不是均勻分布的，而只集中在金屬導體的表面，這稱均勻分布的，而只集中在金屬導體的表面，這稱為集膚效應（也稱趨膚效應）。為集膚效應（也稱趨膚效應）。 集膚效應與激勵源頻率集膚效應與激勵源頻率f f、工件的電導率、工件的電導率 、磁、磁導率導率 等有關。頻率等有關。頻率f f越高，電渦流的滲透的深度越高，電渦流的滲透的深度就越淺，集膚效應越嚴重。就越淺，集膚效應越嚴重。 67電渦流的應用電渦流的應用 在我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)?？梢杂龅皆谖覀?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)?？梢?/p>

4、遇到干凈、高效的電磁爐干凈、高效的電磁爐8電磁爐內(nèi)部的勵磁線圈電磁爐內(nèi)部的勵磁線圈9電磁爐的工作原理電磁爐的工作原理 高頻電流通過高頻電流通過勵磁線圈，產(chǎn)生勵磁線圈，產(chǎn)生交變磁場，在鐵交變磁場，在鐵質(zhì)鍋底會產(chǎn)生無質(zhì)鍋底會產(chǎn)生無數(shù)的電渦流，使數(shù)的電渦流，使鍋底自行發(fā)熱，鍋底自行發(fā)熱，燒開鍋內(nèi)的食物。燒開鍋內(nèi)的食物。101234561 1 線圈線圈 2 2 框架框架 3 3 襯套襯套4 4 支架支架 5 5 電纜電纜 6 6 插頭插頭二、結(jié)構(gòu)二、結(jié)構(gòu) 由一個扁平線圈由一個扁平線圈固定在框架上構(gòu)成。固定在框架上構(gòu)成。線圈用高強度漆包線圈用高強度漆包銅線或銀線繞制，銅線或銀線繞制，用粘結(jié)劑粘在框架用粘

5、結(jié)劑粘在框架端部或繞制在框架端部或繞制在框架槽內(nèi)。槽內(nèi)。 1112022221121111ILjIRIMjUIMjILjIR三、等效電路三、等效電路13四、測量轉(zhuǎn)換電路四、測量轉(zhuǎn)換電路 （1 1）調(diào)幅式測量電路）調(diào)幅式測量電路1415（2 2）調(diào)頻式測量電路）調(diào)頻式測量電路16五、五、 電渦流傳感器的應用電渦流傳感器的應用 17測量彎曲、波動、變形測量彎曲、波動、變形 對橋梁、絲桿等機械結(jié)構(gòu)的振動測量，須使用多個傳感器。對橋梁、絲桿等機械結(jié)構(gòu)的振動測量，須使用多個傳感器。18測量金屬薄膜、板材厚度電渦流測厚儀測量金屬薄膜、板材厚度電渦流測厚儀 測量冷軋板厚度測量冷軋板厚度19測量封口機工作間隙

6、測量封口機工作間隙 間隙越大間隙越大 電渦流越小電渦流越小20測量注塑機開合模的間隙測量注塑機開合模的間隙間距間距21振動測量振動測量 汽輪機葉片測試汽輪機葉片測試 測量懸臂梁的測量懸臂梁的振幅及頻率振幅及頻率22轉(zhuǎn)速測量轉(zhuǎn)速測量 若轉(zhuǎn)軸上開若轉(zhuǎn)軸上開z z 個槽個槽( (或齒或齒) )，頻率計的讀數(shù)為，頻率計的讀數(shù)為f f（單位為（單位為HzHz），則轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速），則轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速n n（單位為（單位為r/minr/min）的）的計算公式為計算公式為 60 fnz23各種測量轉(zhuǎn)速的傳感器及其與齒輪的相對位置各種測量轉(zhuǎn)速的傳感器及其與齒輪的相對位置24電電動動機機轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速測測量量25電渦流涂層厚度

7、儀電渦流涂層厚度儀 由于存在由于存在集膚集膚效應效應，鍍層或箔層，鍍層或箔層越薄，電渦流越小。越薄，電渦流越小。測量前，可先用電測量前，可先用電渦流測厚儀對標準渦流測厚儀對標準厚度的鍍層和銅箔厚度的鍍層和銅箔作出作出“厚度厚度-輸出輸出”電壓的標定曲線，電壓的標定曲線，以便測量時對照。以便測量時對照。 26電渦流式通道安全檢查門電渦流式通道安全檢查門 安檢門的內(nèi)部設置有發(fā)射線安檢門的內(nèi)部設置有發(fā)射線圈和接收線圈。當有金屬物體通圈和接收線圈。當有金屬物體通過時，交變磁場就會在該金屬導過時，交變磁場就會在該金屬導體表面產(chǎn)生電渦流，會在接收線體表面產(chǎn)生電渦流，會在接收線圈中感應出電壓，計算機根據(jù)感圈中感應出電壓，計算機根據(jù)感應電壓的大小、相位來判定金屬應電壓的大小、相位來判定金屬物體的大小。物體的大小。在安檢門的側(cè)面還在安檢門的側(cè)面還安裝一臺安裝一臺“軟軟x x光光