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【2017年整理】传感器与检测技术3.3电涡流式传感器.ppt

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3.3 电涡流式传感器 当导体置于变化的磁场中或在固定磁场中运动时,导体内都要产生感应电动势形成电流,这种电流在导体内闭合的,称为涡流。 穿透深度 式中, ρ——导体电阻率(Ω·cm); r——导体相对磁导率; ƒ ——交变磁场频率(Hz)。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 电涡流式传感器 3.3.1 高频反射式涡流传感器 3.3.2 低频透射式涡流传感器 3.3.3 涡流式传感器的应用 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3.3.1 高频反射式涡流传感器 1. 基本原理 2.等效电路 3. 传感器的结构 4. 测量电路 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1. 基本原理 线圈置于金属导体附近: 线圈中通以高频信号 i1 正弦交变磁场 H1 金属导体内就会产生涡流 涡流产生电磁场 反作用于线圈,改变了电感 电感变化程度取于线圈L的外形尺寸,线圈L至金属板之间的距离, 金属板材料的电阻率和磁导率以及的频率等 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2. 等效电路 电感LE表示金属板对涡流呈现的电感效应 电阻RE表示在金属板上的涡流损耗 互感系数M表示LE与原线圈L之间的相互作用 R为原线圈L的损耗电阻 C为线圈与装置的分布电容 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 考虑到涡流的反射作用,L两端的阻抗ZL可用下式表示 式中,ω——信号源的角频率; K——耦合系数, K2=M2/(L·LE)。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 表3.4.1 不同频率时的感抗分量与电阻分量 计算邻近高频线圈的金属板呈现的电感效应与涡流损耗之间 的数量关系可以进行估计。 金属板对涡流呈现的电感效应可以用许多大小不同的电感线圈 按一定方式结合起来的总效应来等效。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 由于RωLE则式(3.4.2)可以简化为 ZL的虚部与金属板的电阻率无关,而仅与耦合系数K有关, 即仅与线圈至金属板之间的距离有关 在实际条件下,即K1,并有RωLE 可以认为式(3.4.2)在特定条件下 (测量信号频率较高,金属板电阻率较小且变化范围不大) 存在着以下的关系 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3. 传感器的结构 线圈 框架 3.框架衬套 4. 支架 5.电缆 6.插头 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 4. 测量电路 定频测距电路 调频测距电路 Evaluation only. Created with Asp
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