電渦流傳感器原理和性能參數(shù)指標(biāo)

2016年03月27日 12:08米銥（北京）測試技術(shù)有限公司點擊量：4381

感應(yīng)渦流傳感器

　　
　　對于位置/位移測量和納米定位。據(jù)法拉第感應(yīng)定律，將在金屬導(dǎo)電體感應(yīng)渦流流動，如果導(dǎo)體位于一個時間變化的磁場。磁場這里產(chǎn)生由在aternating中流動的電流的導(dǎo)線線圈。該渦流產(chǎn)生的磁場相反，它與令人興奮的磁場疊加。作為結(jié)果，在傳感器線圈的變化的阻抗Z.
　　
　　阻抗變化取決于距離一個測定目標(biāo)（金屬板）和傳感器之間，而在目標(biāo)的材料。對于一個已定義測量目標(biāo)線圈阻抗的變化是一個距離的函數(shù)，因此，該距離可以通過測量阻抗變化而得。利用機阻抗電壓轉(zhuǎn)換器（圖2），所述阻抗變化可以被轉(zhuǎn)換成電壓變化為進(jìn)一步的信號處理。
　　
　　圖1電渦流位移傳感器圖2阻抗電壓轉(zhuǎn)換器
　　
　　電渦流傳感器工作zuiefficently在附近他們的共振頻率高的振蕩頻率。渦電流傳感器的共振頻率取決于傳感器線圈上。串行阻抗Zs必須是為了獲得高靈敏度不夠高。輸出電壓的解調(diào)后U盤得到的輸出電壓U作為距離的函數(shù)。圖3示出在不同頻率的輸出信號。
　　

　　圖渦流位置傳感器諧振頻率903kHz的附近的3響應(yīng)電壓
　　

　　使用鋁板作為目標(biāo)
　　
　　渦電流傳感器性能與在傳感器線圈阻抗的變化超過目標(biāo)運動的校準(zhǔn)范圍。單位排量高impednce變化是接近目標(biāo)，并從目標(biāo)低改zui遠(yuǎn)。在共振頻率（903kHz用于傳感器線圈繞組數(shù)200）從1.2V的輸出電壓的變化/毫米到3.96V/毫米為5mm一個測量范圍。2毫米的輸出電壓的更小的測量范圍是從3V/mm至5.6V/mm，在頻率915kHz。使用一個令人興奮的頻率在共振頻率因此，對于小的距離measurment高分辨率為0.5nm的是可實現(xiàn)的。
　　

　　圖4線性化的渦電流傳感器的輸出信號的測量增加范圍
　　
　　（激勵頻率是810kHz的傳感器實施例）
　　
　　為了增加渦電流傳感器的測量范圍內(nèi)，輸出信號的線性度，必須由信號處理來改善。在頻率高于諧振頻率下的輸出信號近似于指數(shù)函數(shù)。在這種情況下，人們可以使用模擬信號處理來線性的輸出電壓。圖4示出了輸出信號的線性化在在810kHz的頻率的每個實施例。經(jīng)處理的信號的線性范圍是比原始信號的放大。甲線性小于0.1％是傳感器優(yōu)化后實現(xiàn)的。
　　
　　特殊傳感器電子器件，信號處理和自校準(zhǔn)被開發(fā)用于溫度和物質(zhì)的影響的補償。因此，開發(fā)了距離渦電流傳感器是獨立于測量對象，并且可以進(jìn)行的測量位置，距離和振動測量在正常條件下使用。

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