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电涡流传感器的原理是什么,还有哪些特点呢?

来源:www.zuowenzhai.com    作者:编辑   日期:2024-05-28
电涡流传感器的原理是什么,有哪些特点?

电涡流测量原理是一种非接触式测量原理。这种类型的传感器特别适合测量快速的位移变化,且无需在被测物体上施加外力。而非接触测量对于被测表面不允许接触的情况,或者需要传感器有超长寿命的应用领用意义重大。严格来讲,电涡流测量原理应该属于一种电感式测量原理。电涡流效应源自振荡电路的能量。而电涡流需要在可导电的材料内才可以形成。给传感器探头内线圈提供一个交变电流,可以在传感器线圈周围形成一个磁场。如果将一个导体放入这个磁场,根据法拉第电磁感应定律,导体内会激发出电涡流。根据楞兹定律,电涡流的磁场方向与线圈磁场正好相反,而这将改变探头内线圈的阻抗值。而这个阻抗值的变化与线圈到被测物体之间的距离直接相关。传感器探头连接到控制器后,控制器可以从传感器探头内获得电压值的变化量,并以此为依据,计算出对应的距离值。电涡流测量原理可以运用于所有导电材料。由于电涡流可以穿透绝缘体,即使表面覆盖有绝缘体的金属材料,也可以作为电涡流传感器的被测物体。独特的圈式绕组设计在实现传感器外形极致紧凑的同时,可以满足其运转于高温测量环境的要求。所有德国米铱公司的电涡流传感器都可以承受有灰尘,潮湿,油污和压力的测量环境。尽管如此,电涡流传感器的使用也有一些限制。举例来讲,对于不同的应用,都需要做相应的线性度校准。而且,传感器探头的输出信号也会受被测物体的电气和机械性能影响。然而,正是这些使用过程中的限制,使米铱公司的电涡流传感器拥有达到纳米级别的分辨率。目前,德国米铱公司电涡流传感器可以满足100µm到100mm的测量量程。根据量程的不同,安装空间也可以达到2mm到140mm的范围。离开位移传感器的机械工程几乎是很难想象的。这些位移传感器被用来控制不同的运动,监控液位,检查产品质量以及其他很多应用。这里我们谈谈传感器都可能面对哪些不同的情况以及恶劣的使用环境,以及如何客服不利因素。传感器经常被应用于非常恶劣的环境,例如油污,热蒸汽或者剧烈波动的温度。一些传感器还要在振动部件上使用,在强电磁场内或者需要离开被测物体一定的距离使用。对一些重要的应用,还需要对精度,温度稳定性,分辨率和截止频率提出要求。针对这些限制,不同的测量原理各有优劣。这也意味着没有统一的优化测量原理的方法。电涡流传感器又可以细分为屏蔽和非屏蔽两种。使用屏蔽传感器,可以产生更窄的电磁场分布,而且传感器不会受放射性金属的靠近影响。对于非屏蔽传感器,电磁线从传感器侧面发射出来。而量程往往会大一些。正确的安装对于信号质量至关重要。附近的其他物体也会影响信号。eddyNCDT产品系列可以在满足纳米级分辨率的同时,实现最大截止频率达到25kHz。

德国米铱eddyNCDT3005电涡流位移传感器

电涡流传感器的一个典型应用是全自动焊接测试机。测试机用于焊缝质量控制。这里选用电涡流传感器的原因是,只有电涡流原理的传感器能够承受由焊接机器人带来的强大电磁场。测量还要满足微米级别的精度以及4mm的量程。

据公式图1,涡流的渗透深度 h ,据公式(图2)可知,透射式涡流传感器接收线圈中的感应电压 U2 的变化和金属厚度变化有关,通过这个,就可以测出厚度了

电涡流原理:电涡流传感器工作原理是电涡流效应。当接通传感器系统电源时,在前置器内会产生一个高频信号,该信号通过电缆送到探头的头部,在头部周围产生交变磁场H1。如果在磁场H1的范围没有金属导体接近,则发射到这一范围内的能量都会被释放;反之,如果有金属导体接近探头头部,则交变磁场H1将在导体的表面产生电涡流场,该电涡流场也会产生一个方向与H1相反的交变磁场H2。由于H2的反作用,就会改变探头头部线圈高频电流的幅度和相位,即改变了线圈的有效阻抗。这种变化既与电涡流效应有关,又与静磁学效应有关,既与金属导体的电导率、磁导率、几何形状、线圈几何参数、激励电流频率以及线圈到金属导体的距离参数有关。通常假定金属导体材质均匀且性能是线性和各项同性,则线圈和金属导体系统的物理性质可由金属导体的电导率б、磁导率ξ、尺寸因子τ、头部体线圈与金属导体表面的距离D、电流强度I和频率ω参数来描述。则线圈特征阻抗可用Z=F(τ, ξ, б, D, I, ω)函数来表示。通常我们能做到控制τ, ξ, б, I, ω这几个参数在一定范围内不变,则线圈的特征阻抗Z就成为距离D的单值函数,由麦克斯韦尔公式,可以求得此函数为一非线形函数,其曲线为“S”型曲线,在一定范围内可以近似为一线形函数。于此,通过前置器电子线路的处理,将线圈阻抗Z的变化,即头部体线圈与金属导体的距离D的变化转化成电压或电流的变化

特点:分辨率高,不受潮湿、灰尘的影响,对环境要求低;采样频率也高。

在上海航振仪器网上看到,电涡流传感器的原理:是通过电涡流效应的原理,准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面的相对位置。
特点是长期工作可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强、非接触测量、响应速度快、不受油水等介质的影响常被用于对大型旋转机械的轴位移、轴振动、轴转速等参数进行长期实时监测,可以分析出设备的工作状况和故障原因,有效地对设备进行保护及预维修。

电涡流测量原理是一种非接触式测量原理。这种类型的传感器特别适合测量快速的位移变化,且无需在被测物体上施加外力。而非接触测量对于被测表面不允许接触的情况,或者需要传感器有超长寿命的应用领用意义重大。

严格来讲,电涡流测量原理应该属于一种电感式测量原理。电涡流效应源自振荡电路的能量。而电涡流需要在可导电的材料内才可以形成。给传感器探头内线圈提供一个交变电流,可以在传感器线圈周围形成一个磁场。如果将一个导体放入这个磁场,根据法拉第电磁感应定律,导体内会激发出电涡流。根据楞兹定律,电涡流的磁场方向与线圈磁场正好相反,而这将改变探头内线圈的阻抗值。而这个阻抗值的变化与线圈到被测物体之间的距离直接相关。传感器探头连接到控制器后,控制器可以从传感器探头内获得电压值的变化量,并以此为依据,计算出对应的距离值。电涡流测量原理可以运用于所有导电材料。由于电涡流可以穿透绝缘体,即使表面覆盖有绝缘体的金属材料,也可以作为电涡流传感器的被测物体。独特的圈式绕组设计在实现传感器外形极致紧凑的同时,可以满足其运转于高温测量环境的要求。

所有德国米铱公司的电涡流传感器都可以承受有灰尘,潮湿,油污和压力的测量环境。尽管如此,电涡流传感器的使用也有一些限制。举例来讲,对于不同的应用,都需要做相应的线性度校准。而且,传感器探头的输出信号也会受被测物体的电气和机械性能影响。然而,正是这些使用过程中的限制,使米铱公司的电涡流传感器拥有达到纳米级别的分辨率。目前,德国米铱公司电涡流传感器可以满足100µm到100mm的测量量程。根据量程的不同,安装空间也可以达到2mm到140mm的范围。

离开位移传感器的机械工程几乎是很难想象的。这些位移传感器被用来控制不同的运动,监控液位,检查产品质量以及其他很多应用。这里我们谈谈传感器都可能面对哪些不同的情况以及恶劣的使用环境,以及如何客服不利因素。传感器经常被应用于非常恶劣的环境,例如油污,热蒸汽或者剧烈波动的温度。一些传感器还要在振动部件上使用,在强电磁场内或者需要离开被测物体一定的距离使用。对一些重要的应用,还需要对精度,温度稳定性,分辨率和截止频率提出要求。针对这些限制,不同的测量原理各有优劣。这也意味着没有统一的优化测量原理的方法。电涡流传感器又可以细分为屏蔽和非屏蔽两种。使用屏蔽传感器,可以产生更窄的电磁场分布,而且传感器不会受放射性金属的靠近影响。对于非屏蔽传感器,电磁线从传感器侧面发射出来。而量程往往会大一些。正确的安装对于信号质量至关重要。附近的其他物体也会影响信号。

eddyNCDT产品系列可以在满足纳米级分辨率的同时,实现最大截止频率达到25kHz。

电涡流传感器的一个典型应用是全自动焊接测试机。测试机用于焊缝质量控制。这里选用电涡流传感器的原因是,只有电涡流原理的传感器能够承受由焊接机器人带来的强大电磁场。测量还要满足微米级别的精度以及4mm的量程。

高精度高分辨率,KD2306高精度电涡流传感器


13844108120卡尔曼涡流式空气流量传感器?
鄂怎姚答:在稳定的流体中放置一圆柱状物体后,在其下游的流体就会产生相互平行的两列涡旋,而且涡旋交替出现,这种物理现象叫卡尔曼涡流。2.涡流式空气流量传感器的结构 根据涡流频率的检测方法不同,汽车用涡流式空气流量传感器分为光电式和超声波式两种类型。(1)光电式空气流量传感器 光电式空气流量传感器主要由整...

13844108120电涡流传感器的原理是什么,还有哪些特点呢?
鄂怎姚答:电涡流原理:电涡流传感器工作原理是电涡流效应。当接通传感器系统电源时,在前置器内会产生一个高频信号,该信号通过电缆送到探头的头部,在头部周围产生交变磁场H1。如果在磁场H1的范围没有金属导体接近,则发射到这一范围内的能量都会被释放;反之,如果有金属导体接近探头头部,则交变磁场H1将在导体的...

13844108120传感器的定义是?电涡流传感器的基本工作原理是?何为电涡流效应?
鄂怎姚答:电涡流传感器的基本原理 在传感器的端部有一线圈,线圈通以频率较高(一般为1MHz~2MHz)的交变电压,当线圈平面靠近某一导体面时,由于线圈磁通链穿过导体,使导体的表面层感应出一涡流,而此涡流所形成的磁通链又穿过原线圈,这样原线圈与涡流“线圈”形成了有一定耦合的互感,最终原线圈反馈一等效电...

13844108120电涡流式传感器常见的应用有哪些?试解释这些应用的原理?
鄂怎姚答:3,材料本身厚度测量:不同厚度的非磁导电材料形成的涡流大小不同,可以改变线圈阻抗。4,材料涂层厚度测量:原理同上面1。5,电涡流探伤:材料表面或内部若存在裂纹,则会降低材料中形成的涡流强度,这会降低测量线圈的负载。通过检测线圈的端电压,可以检测到材料中的损伤有无和程度。6,其它。

13844108120涡流传感器原理是什么?
鄂怎姚答:电涡流传感器的工作原理是基于电涡流效应。当金属物体处于变化的磁场中时,会在金属内部产生涡流,从而导致金属表面的电阻发生变化。电涡流传感器通过感应这种电阻变化来测量金属物体的位移、速度和密度等参数。具体来说,电涡流传感器由两部分组成:激励线圈和接收线圈。激励线圈通过传输电流产生一个交变电磁场...

13844108120电涡流传感器的原理是什么,有哪些特点?
鄂怎姚答:电涡流测量原理是一种非接触式测量原理。这种类型的传感器特别适合测量快速的位移变化,且无需在被测物体上施加外力。而非接触测量对于被测表面不允许接触的情况,或者需要传感器有超长寿命的应用领用意义重大。严格来讲,电涡流测量原理应该属于一种电感式测量原理。电涡流效应源自振荡电路的能量。而电涡流...

13844108120结合所做的实验,请简述电涡流传感转速测量的工作原理?并写出转速计算的...
鄂怎姚答:电涡流传感转速测量的工作原理是基于涡流效应。当一根金属轴在磁场中旋转时,轴上会产生涡流。这个涡流的大小与轴的转速成正比。因此,通过测量涡流的大小,可以确定轴的转速。电涡流传感器通常由一个线圈和一个磁芯组成。线圈中通以交流电流,产生一个交变磁场。当金属轴在传感器附近旋转时,轴上会产生涡流...

13844108120什么是电涡式传感器分压调频电路的工作原理
鄂怎姚答:电涡流式传感器的结构和工作原理当导体置于交变磁场或在磁场中活动时,导体上惹起感生电流ie,此电流在导体内闭合,称为涡流。涡流年夜小与导体电阻率ρ、磁导率μ以及发生交变磁场的线圈与被测体之间间隔x,线圈鼓励电流的频率f有关。显然磁场变更频率愈高,涡流的集肤效应愈明显。即涡流穿透深度愈小,其穿透深度h可表...

13844108120电涡流温度传感器是用什么原理工作的呢?
鄂怎姚答:电涡流原理:电涡流传感器等效电路:由电涡流原理可知, 线圈阻抗的变化完全取决于被测金属导体的电涡流效应,电涡流效应既与被测体的电阻率、磁导率以及几何形状有关,还与线圈的几何参数、线圈中激磁电流频率有关,同时还与线圈与导体间的距离有关。因此,如果保持其它参数不变,而只改变其中一个参数,...

13844108120电涡流式传感器测厚度的原理是什么?具有哪些特点?
鄂怎姚答:据公式图1,涡流的渗透深度 h ,据公式(图2)可知,透射式涡流传感器接收线圈中的感应电压 U2 的变化和金属厚度变化有关,通过这个,就可以测出厚度了


(编辑:殳峰侦)
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