4.4.1電渦流傳感器定位檢測(cè)

●項(xiàng)目——位移檢測(cè)●任務(wù)——自動(dòng)生產(chǎn)線工件的定位檢測(cè)電渦流傳感器定位測(cè)量?任務(wù)導(dǎo)入在機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線上，常常使用接近開關(guān)進(jìn)行工件的加工定位。金屬工件金屬工件減速接近開關(guān)傳送機(jī)構(gòu)定位接近開關(guān)傳送機(jī)構(gòu)?電渦流式傳感器電渦流傳感器定位測(cè)量●定義：利用電渦流效應(yīng)，將非電量轉(zhuǎn)換成阻抗的變化而進(jìn)行測(cè)量的一種傳感器?！駪?yīng)用金屬探測(cè)（安全檢測(cè)等）微小位移和振動(dòng)測(cè)量轉(zhuǎn)速、表面狀態(tài)等諸多與電渦流有關(guān)的參數(shù)無(wú)損探傷及接近開關(guān)電渦流傳感器定位測(cè)量●定義：利用電渦流效應(yīng)，將非電量轉(zhuǎn)換成阻抗的變化而進(jìn)行測(cè)量的一種傳感器?！裉攸c(diǎn)能對(duì)位移、厚度、表面溫度、速度、應(yīng)力、材料損傷等進(jìn)行非接觸式連續(xù)測(cè)量體積小靈敏度高頻率響應(yīng)寬?電渦流式傳感器?電渦流式傳感器工作原理根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦旋狀的感應(yīng)電流，此電流叫電渦流，以上現(xiàn)象稱為電渦流效應(yīng)。電渦流式傳感器高頻反射式低頻透射式電渦流傳感器定位測(cè)量?電渦流式傳感器工作原理線圈中通以高頻信號(hào)I1正弦交變磁場(chǎng)H1金屬導(dǎo)體內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生渦流I2渦流產(chǎn)生電磁場(chǎng)H2反作用于線圈,改變了電感●線圈置于金屬導(dǎo)體附近：電渦流傳感器定位測(cè)量?電渦流式傳感器工作原理010203電渦流線圈的等效電感L減小等效電阻R增大流過(guò)電渦流線圈的電流i1增大●當(dāng)電渦流線圈與金屬板的距離x減小時(shí)?電磁爐的工作原理●高頻電流通過(guò)勵(lì)磁線圈，產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，在鐵質(zhì)鍋底會(huì)產(chǎn)生無(wú)數(shù)的電渦流，使鍋底發(fā)熱，燒開鍋內(nèi)食物。電渦流傳感器定位測(cè)量

電渦流傳感器的線圈與被測(cè)金屬導(dǎo)體間是磁性耦合，電渦流傳感器是利用這種耦合程度的變化來(lái)進(jìn)行測(cè)量的。因此，被測(cè)物體的物理性質(zhì)，以及它的尺寸和開關(guān)都與總的測(cè)量裝置特性有關(guān)。1.高頻反射式電渦流傳感器

電渦流傳感器定位測(cè)量?電渦流式傳感器工作原理渦流傳感器結(jié)構(gòu)示意圖電渦流傳感器定位測(cè)量?電渦流式傳感器工作原理√在被測(cè)金屬的上方設(shè)有發(fā)射傳感器線圈L1，在被測(cè)金屬板的下方設(shè)有接受傳感器線圈L2?！坍?dāng)在L1上加低頻電壓u1時(shí)，則在L1上產(chǎn)生交變磁通Φ1，若兩線圈之間無(wú)金屬板，則交變磁場(chǎng)直接耦合至L2中，L2產(chǎn)生感應(yīng)電壓u2。如果將被測(cè)金屬板放入兩線圈之間，則L1線圈產(chǎn)生的磁通將導(dǎo)致在金屬板中產(chǎn)生電渦流ie，此時(shí)磁場(chǎng)能量受到損耗，到達(dá)L2的磁通將減弱為Φ2，從而使L2產(chǎn)生的感應(yīng)電壓u2下降?！田@然，金屬板厚度尺寸d越大，穿過(guò)金屬板到達(dá)L2的磁通Φ2就越小，感應(yīng)電壓u2也相應(yīng)減小。因此，可根據(jù)u2的大小得知被測(cè)金屬板的厚度。2.低頻透射式電渦流傳感器

低頻透射式渦流傳感器結(jié)構(gòu)原理圖?等效電路●R1、L1為傳感器線圈的電阻和電感?！穸搪翻h(huán)可以認(rèn)為是一匝短路線圈，其電阻為R2、電感為L(zhǎng)2。線圈與導(dǎo)體間存在一個(gè)互感M，它隨線圈與導(dǎo)體間距的減小而增大。電渦流傳感器定位測(cè)量電渦流傳感器定位測(cè)量?工作原理基爾霍夫電壓定律●線圈的等效阻抗Z●等效電感L●品質(zhì)因數(shù)Q電渦流傳感器定位測(cè)量?工作原理基爾霍夫電壓定律當(dāng)被測(cè)導(dǎo)體的某些參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，可引起渦流式傳感器線圈的阻抗Z、電感L和品質(zhì)因數(shù)Q發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)量Z、L或Q就可求出被測(cè)量參數(shù)的變化。結(jié)論ZLQ電壓或電流的變化電橋諧振電路調(diào)幅法調(diào)頻法電渦流式傳感器測(cè)量電路電渦流傳感器定位測(cè)量?電渦流式傳感器測(cè)量電路——電橋式測(cè)量電路電渦流式傳感器的電橋電路√L1、L2為兩個(gè)渦流線圈的電感值，組成差動(dòng)電路，也可以一個(gè)是渦流傳感器線圈，另一個(gè)是固定線圈，起平衡橋路的作用?！逃蒐1C1并聯(lián)、L2C2并聯(lián)及R1、R2組成電橋的四個(gè)橋臂，振蕩器提供電源及渦流傳感器工作所需頻率?！淘谶M(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于傳感器線圈的阻抗發(fā)生變化，使電橋失去平衡，將電橋不平衡造成的輸出信號(hào)進(jìn)行放大并檢波，就可得到與被測(cè)量成正比的輸出。

當(dāng)電渦流線圈與被測(cè)體的距離x改變時(shí)，電渦流線圈的電感量L也隨之改變，引起LC振蕩器