5 電渦流傳感器特性試驗(yàn)

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5電渦流傳感器特性試驗(yàn)

一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解電渦流傳感器測(cè)量位移的工作原理和特性。了解不同的被測(cè)體材料對(duì)電渦流傳感器性能的影響。了解電渦流傳感器位移特性與被測(cè)體的形狀和尺寸有關(guān)。

二、需用器件與單元

主機(jī)頭靜態(tài)位移安裝架、電渦流傳感器、端面積不同的兩個(gè)鋁質(zhì)被測(cè)體、被測(cè)體(鐵圓片、銅圓片、鋁圓片)、測(cè)微頭、主板F/V表、渦流變換器、示波器。

三、相關(guān)單元簡介

渦流變換器電路原理與面板如圖1所示。電路組成：

⑴Q8-1、C8-1、C8-2、C8-3組成電容三點(diǎn)式振蕩器，產(chǎn)生頻率約為1MHz的正弦載波信號(hào)。電渦流傳感器接在振蕩回路中，傳感器線圈是振蕩回路的一個(gè)電感元件。振蕩器的作用是將位移變化引起的振蕩回路的Q值變化轉(zhuǎn)換成高頻載波信號(hào)的幅值變化。

⑵D8-1、C8-5、L8-2、C8-6組成了由二極管和LC形成的π形濾波的檢波器。檢波器的作用是將高頻調(diào)幅信號(hào)中傳感器檢測(cè)到的低頻信號(hào)取出來。

⑶Q8-2組成射極跟隨器。射極跟隨器的作用是輸入、輸出匹配以獲得盡可能大的不失真輸出的幅度值。

圖1渦流變換器電路原理與面板

四、預(yù)習(xí)思考題

1.什么是渦流效應(yīng)？渦流傳感器測(cè)量位移、材質(zhì)、面積的原理是什么？

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2.本試驗(yàn)中用到的渦流變換器屬于什么類型的轉(zhuǎn)換電路？簡述其隨著位移的變化輸出變化的原理。

五、試驗(yàn)步驟

1.觀測(cè)傳感器結(jié)構(gòu)，這是一個(gè)平繞線圈。調(diào)理測(cè)微頭初始位置的刻度值為5mm處，按圖2安裝測(cè)微頭、被測(cè)體(鐵圓片)、電渦流傳感器（注意安裝順序：先將測(cè)微頭的安裝套插入安裝架的安裝孔內(nèi)，再將被測(cè)體(鐵圓片)套在測(cè)微頭的測(cè)桿上；其次在安裝架上固定好電渦流傳感器；最終平移測(cè)微頭安裝套使被測(cè)體與傳感器端面相貼時(shí)擰緊測(cè)微頭安裝孔的緊固螺釘）并按圖2接線。

2.將F/V表的量程切換開關(guān)轉(zhuǎn)到20V檔，檢查接線無誤后將渦流變換器的電源開關(guān)撥到“開〞位置，開啟主電源開關(guān)，記錄下來電壓表讀數(shù)，然后逆時(shí)針調(diào)理測(cè)微頭微分筒每隔0.1mm讀一個(gè)數(shù)，直到輸出Vo變化很小時(shí)為止并將數(shù)據(jù)列入表1。（在輸入端可接示波器觀測(cè)振蕩波形）

3.被測(cè)體材質(zhì)對(duì)電渦流傳感器特性影響

將被測(cè)體由鐵圓片分別換成銅圓片、鋁圓片，重復(fù)步驟1、步驟2，分別將試驗(yàn)數(shù)據(jù)列入表2、表3。

4.被測(cè)體面積大小對(duì)電渦流傳感器特性影響

將被測(cè)體由大面積的鋁圓片換成小面積的鋁圓片，重復(fù)步驟1、步驟2，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)列入表3。

圖2電渦流傳感器安裝、按線示意圖

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六、試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表1被測(cè)體為鐵圓片時(shí)位移與輸出電壓（0.1mm位移間隔）

X(mm)Vo(V)表2被測(cè)體為銅圓片時(shí)位移與輸出電壓（0.1mm位移間隔）

X(mm)Vo(V)表3被測(cè)體為不同面積的鋁圓片時(shí)位移與輸出電壓（0.1mm位移間隔）

X(mm)大面積小面積根據(jù)各表數(shù)據(jù)，畫出V-X曲線，根據(jù)曲線找出線性區(qū)域。試分別計(jì)算靈敏度和線性度（最小二乘法擬合直線）并進(jìn)行比較。

七、思考題

1.本次試驗(yàn)所用的方法是高頻反射式還是低頻透射式？為什么？

2.假使要