传感器与检测技术实验.pdf

现代传感器与检测技术实验报告

实验二十四电涡流传感器的位移特性实验

实验二十五电涡流传感器材料分拣的应用实验

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江晗19720152203444

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杭19720152203538

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学院：科学与技术学院

专业：电子信息科学与技术

年级：2015级

一、实验目的

了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。

二、实验内容

用铁圆片检测电涡流传感器的位移特性。

三、实验仪器

传感器检测技术综合实验台、电涡流传感器实验模块、电涡流传感器、示波器、被测

物

体、测微头、导线。

四、实验原理

本实验的涡流变换器为变频调幅式测量电路，电路如图24-1所示。其电路组成如下：

(1)Q1、C1、C2、C3组成电容三点式振荡器，产生频率为1MHz左右的正弦载波信号。

电涡流传感器接在振荡回路中，传感器线圈是振荡回路的一个电感元件。振荡器作用

是将位移变化引起的振荡回路的Q值变化转换成高频载波信号的幅值变化。

(2)D1、C5、L2、C6组成了由二极管和LC形成的Л形滤波器的检波器。检波器的作

用

是将高频调幅信号中传感器检测到的低频信号取出来。

(3)Q2组成射极跟随器。射极跟随器的作用是输入、输出匹配以获得尽可能大的不失

真输出的幅度值。电涡流传感器是通过传感器端部线圈与被测物体(导电体)间的间隙

变化来测物体的振动相对位移量和静态位移的，它与被测物之间没有直接的机械接

触，具有很宽的使用频率范围(从0~10Hz)。当被测导体远离传感器线圈时，振荡器回

路谐振于fo，传感器端部接线圈Q0为定值且最高，对应的检波输出电压Vo最大；当

被测导体接近传感器线圈时，线圈Q值发生变化，振荡器的谐振频率发生变化，谐振频

率曲线变得平坦，检波出的幅值Vo变小。Vo变化反映了位移x的变化。电涡流传感

器在位移、振动、转速、探伤、厚度测量上得到应用。

五、实验注意事项

1、实验过程中不要带电拔插导线。

2、电源对地短路。

六、实验步骤和数据处理

1、根据24-2接线图进行接线：先将电涡流传感器安装在振动源模块上的测微支架上，在

测微头端部装上铁质金属圆片，作为电涡流传感器的被测体；将电涡流传感器实验模块的

电源单元接主台体上的+15V；将电涡流传感器的和绿色引线分别接到电容三点式振荡

器的J1和GND之间。

2、观察传感器结构，这是一个平绕线圈。

3、将实验模板输出端Vout和GND与电压表的“+”和“-”极相连。电压表量程切换到选

择电压20V档。

4、使测微头与传感器线圈端部接触，打开主台体电源开关和电涡流传感器实验模块的电

源开关，