測試技術(shù)基礎(chǔ)課件北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院第06章 電感式傳感器

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1、北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)測試技術(shù)基礎(chǔ)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制測量技術(shù)基礎(chǔ)測量技術(shù)基礎(chǔ)第六章第六章 電感式傳感器電感式傳感器本章內(nèi)容：本章內(nèi)容：變磁阻式傳感器變磁阻式傳感器 差動(dòng)變壓器式傳感器差動(dòng)變壓器式傳感器 電渦流式傳感器電渦流式傳感器北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 定義：是一種利用線圈自感和互感的變化實(shí)現(xiàn)定義：是一種利用線圈自感和互感的變化實(shí)現(xiàn)非電量電測的裝置。非電量電測的裝置。感測量：位移、振

2、動(dòng)、壓力、應(yīng)變、流量、比感測量：位移、振動(dòng)、壓力、應(yīng)變、流量、比重等。重等。電感式傳感器電感式傳感器(根據(jù)結(jié)構(gòu)型式根據(jù)結(jié)構(gòu)型式)氣隙型氣隙型螺管型螺管型面積型面積型電感式傳感器電感式傳感器(根據(jù)轉(zhuǎn)換原理根據(jù)轉(zhuǎn)換原理)自感型自感型變磁阻型變磁阻型渦流式渦流式互感型互感型(差動(dòng)變壓器型差動(dòng)變壓器型)測量技術(shù)基礎(chǔ)測量技術(shù)基礎(chǔ)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、可靠，測量力小結(jié)構(gòu)簡單、可靠，測量力小銜鐵為銜鐵為0.520010-5N時(shí)，磁吸力為時(shí)，磁吸力為(110)10-5N。分辨力高分辨力高 機(jī)械位移：機(jī)械位移：0.1m，甚至更??；角

3、位移：，甚至更??；角位移：0.1角秒。角秒。輸出信號(hào)強(qiáng)，電壓靈敏度可達(dá)數(shù)百輸出信號(hào)強(qiáng)，電壓靈敏度可達(dá)數(shù)百mV/mm。重復(fù)性好，線性度優(yōu)良重復(fù)性好，線性度優(yōu)良 在幾十在幾十m到數(shù)百到數(shù)百mm的位移范圍內(nèi)，輸出特性的的位移范圍內(nèi)，輸出特性的線性度較好，且比較穩(wěn)定。線性度較好，且比較穩(wěn)定。不足：不足：存在交流零位信號(hào)，不宜于高頻動(dòng)態(tài)測量。存在交流零位信號(hào)，不宜于高頻動(dòng)態(tài)測量。測量技術(shù)基礎(chǔ)測量技術(shù)基礎(chǔ)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制一、一、工作原理及輸出特性工作原理及輸出特性二、二、常用典型結(jié)構(gòu)常用典型結(jié)構(gòu)三、測量電路三、測量電路 1、交流電橋交流電橋

4、2、變壓器式交流電橋變壓器式交流電橋 3、諧振式測量電路諧振式測量電路四、四、變磁阻式傳感器的應(yīng)用變磁阻式傳感器的應(yīng)用6.1 變磁阻式傳感器變磁阻式傳感器 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制先看一個(gè)實(shí)驗(yàn)：先看一個(gè)實(shí)驗(yàn)：將一只將一只380V交流接觸器線圈與交流毫安表串聯(lián)交流接觸器線圈與交流毫安表串聯(lián)后，接到機(jī)床用控制變壓器的后，接到機(jī)床用控制變壓器的36V交流電壓源上，交流電壓源上，如圖所示。這時(shí)毫安表的示值約為幾十如圖所示。這時(shí)毫安表的示值約為幾十mA。用手慢。用手慢慢將接觸器的活動(dòng)鐵心慢將接觸器的活動(dòng)鐵心(稱為銜鐵稱為銜鐵)往下按，我們會(huì)往下按，

5、我們會(huì)發(fā)現(xiàn)毫安表的讀數(shù)逐漸減小。當(dāng)銜鐵與固定鐵心之發(fā)現(xiàn)毫安表的讀數(shù)逐漸減小。當(dāng)銜鐵與固定鐵心之間的氣隙等于零時(shí)，毫安表的讀數(shù)只剩下十幾毫安。間的氣隙等于零時(shí)，毫安表的讀數(shù)只剩下十幾毫安。6.1.1 變磁阻式傳感器工作原理變磁阻式傳感器工作原理北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制F F380V準(zhǔn)備工作電感傳感器的基本工作原理演示電感傳感器的基本工作原理演示6.1.1 變磁阻式傳感器工作原理變磁阻式傳感器工作原理北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制變磁阻式傳感器的基本工作變磁阻式傳感器的基本工作原理演示原理演示

6、氣隙變小，電感變大，電流變小氣隙變小，電感變大，電流變小F F6.1.1 變磁阻式傳感器工作原理變磁阻式傳感器工作原理北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 若線圈匝線為若線圈匝線為N，通入線圈中的電流為，通入線圈中的電流為I，每匝線，每匝線圈產(chǎn)生的磁通為圈產(chǎn)生的磁通為，由電感的定義有：，由電感的定義有：設(shè)磁路總磁阻為設(shè)磁路總磁阻為RM，則磁通可，則磁通可表示為：表示為：以上兩式聯(lián)立得以上兩式聯(lián)立得磁路總磁阻磁路總磁阻RM 可看成是由鐵芯磁阻可看成是由鐵芯磁阻RF 和空氣隙磁阻和空氣隙磁阻R 組成的，即組成的，即6.1.1 變磁阻式傳感器工作原理變磁阻

7、式傳感器工作原理北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制而而一般一般RF R，故，故其中，其中，N線圈的匝數(shù)；線圈的匝數(shù)；A氣隙的截面積；氣隙的截面積；0 空氣的導(dǎo)磁率；空氣的導(dǎo)磁率；氣隙的厚度。氣隙的厚度。6.1.1 變磁阻式傳感器工作原理變磁阻式傳感器工作原理北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 設(shè)自感傳感器的初始?xì)庀稙樵O(shè)自感傳感器的初始?xì)庀稙?，初始電感量為，初始電感量為L0，銜鐵位移銜鐵位移 引起的氣隙變化為引起的氣隙變化為，可得初始電感量，可得初始電感量為為 當(dāng)銜鐵下移當(dāng)銜鐵下移 時(shí)，傳感器氣隙增大時(shí)

8、，傳感器氣隙增大，電感量，電感量變化為變化為L16.1.2 變磁阻式傳感器輸出特性變磁阻式傳感器輸出特性北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制電感量的相對變化為電感量的相對變化為當(dāng)當(dāng) 時(shí)，可將上式展開成泰勒級數(shù)形式時(shí)，可將上式展開成泰勒級數(shù)形式6.1.2 變磁阻式傳感器輸出特性變磁阻式傳感器輸出特性北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 同理，當(dāng)銜鐵上移同理，當(dāng)銜鐵上移 時(shí)，電感量變化為時(shí)，電感量變化為L2的的泰泰勒級數(shù)形式勒級數(shù)形式忽略二次項(xiàng)以上的高次項(xiàng)，可得忽略二次項(xiàng)以上的高次項(xiàng)，可得傳感器的靈敏度為傳感器

9、的靈敏度為6.1.2 變磁阻式傳感器輸出特性變磁阻式傳感器輸出特性北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 在實(shí)際使用中，常采用兩個(gè)相同的傳感線圈共用在實(shí)際使用中，常采用兩個(gè)相同的傳感線圈共用一個(gè)銜鐵，構(gòu)成差動(dòng)式自感傳感器，兩個(gè)線圈的電氣一個(gè)銜鐵，構(gòu)成差動(dòng)式自感傳感器，兩個(gè)線圈的電氣參數(shù)和幾何尺寸要求完全相同。這種結(jié)構(gòu)除了可以改參數(shù)和幾何尺寸要求完全相同。這種結(jié)構(gòu)除了可以改善線性、提高靈敏度外，對溫度變化、電源頻率變化善線性、提高靈敏度外，對溫度變化、電源頻率變化等的影響也可以進(jìn)行補(bǔ)償，從而減少了外界影響造成等的影響也可以進(jìn)行補(bǔ)償，從而減少了外界影響造成

10、的誤差。的誤差。以變氣隙型差動(dòng)自感傳感器為例。當(dāng)磁路總氣隙以變氣隙型差動(dòng)自感傳感器為例。當(dāng)磁路總氣隙改變改變 時(shí)，電感量的相對變化為時(shí)，電感量的相對變化為6.1.2 變磁阻式傳感器輸出特性變磁阻式傳感器輸出特性北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制變隙式變隙式 變截面式變截面式 螺線管式螺線管式6.1.2 變磁阻式傳感器輸出特性變磁阻式傳感器輸出特性北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制6.1.2 變磁阻式傳感器輸出特性變磁阻式傳感器輸出特性北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛

11、制胥永剛制6.1.2 變磁阻式傳感器輸出特性變磁阻式傳感器輸出特性北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制6.1.2 變磁阻式傳感器輸出特性變磁阻式傳感器輸出特性北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制6.1.2 變磁阻式傳感器輸出特性變磁阻式傳感器輸出特性北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制6.1.2 變磁阻式傳感器輸出特性變磁阻式傳感器輸出特性北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制6.1.2 變磁阻式傳感器輸出特性變磁阻式傳感

12、器輸出特性北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制6.1.2 變磁阻式傳感器輸出特性變磁阻式傳感器輸出特性北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制電感式接近傳感器（金屬）電感式接近傳感器（金屬）6.1.3 變磁阻式傳感器典型產(chǎn)品變磁阻式傳感器典型產(chǎn)品北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制教學(xué)用低成本四線制無二次儀表傳感器教學(xué)用低成本四線制無二次儀表傳感器6.1.3 變磁阻式傳感器典型產(chǎn)品變磁阻式傳感器典型產(chǎn)品北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥

13、永剛制胥永剛制交流電橋測量電路交流電橋測量電路變壓器式交流電橋變壓器式交流電橋6.1.4 電感式傳感器測量電路電感式傳感器測量電路北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制諧振式調(diào)幅電路諧振式調(diào)幅電路諧振式調(diào)頻電路諧振式調(diào)頻電路6.1.4 電感式傳感器測量電路電感式傳感器測量電路北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制1、位移測量、位移測量軸向式電感測微器的外形軸向式電感測微器的外形 航空插頭航空插頭紅寶石測頭紅寶石測頭6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛

14、剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制其他電感測微頭其他電感測微頭1、位移測量、位移測量6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制模擬式及數(shù)字式電感測微儀模擬式及數(shù)字式電感測微儀1 1、位移測量、位移測量6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制軸向式電感測微器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)軸向式電感測微器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1引線電纜引線電纜 2固定磁筒固定磁筒 3銜鐵銜鐵 4線圈線圈 5測力彈簧測力彈簧 6防轉(zhuǎn)銷防轉(zhuǎn)銷 7鋼球?qū)к墸ㄖ本€軸承）鋼球?qū)к墸ㄖ本€

15、軸承）8測桿測桿 9密封套密封套 10測端測端 11被測工件被測工件 12基準(zhǔn)面基準(zhǔn)面 1、位移測量、位移測量6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 1氣缸 2活塞 3推桿 4被測滾柱 5落料管 6電感測微器 7鎢鋼測頭 8限位擋板 9電磁翻板 10容器（料斗）2、電感式滾柱直徑分選裝置、電感式滾柱直徑分選裝置 6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制測微儀測微儀圓柱滾子圓柱滾子2、電感式滾柱直徑分選裝置、電感式滾柱直

16、徑分選裝置 6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制2.電感式滾柱直徑分選裝置（外形）電感式滾柱直徑分選裝置（外形）滑道滑道分選倉位分選倉位軸承滾子外形軸承滾子外形（參考中原量儀股份有限公司資料參考中原量儀股份有限公司資料）6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制落料振動(dòng)臺(tái)落料振動(dòng)臺(tái)滑道滑道11個(gè)分選倉位個(gè)分選倉位(參考無錫市通達(dá)滾子有限公司資料參考無錫市通達(dá)滾子有限公司資料)廢料倉廢料倉2.電感式滾柱直徑分選裝置（外形

17、）電感式滾柱直徑分選裝置（外形）6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制汽缸汽缸控制鍵盤控制鍵盤直徑測微裝置直徑測微裝置長度測微裝置長度測微裝置滑道滑道2.電感式滾柱直徑分選裝置（機(jī)械結(jié)構(gòu)放大）電感式滾柱直徑分選裝置（機(jī)械結(jié)構(gòu)放大）6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制機(jī)械及氣動(dòng)元件機(jī)械及氣動(dòng)元件電感測微器電感測微器汽缸汽缸 氣水分離器氣水分離器（供氣三聯(lián)件）（供氣三聯(lián)件）儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣罐導(dǎo)氣管導(dǎo)氣管 氣壓表氣壓表（0.4

18、MPa左右）左右）6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制1標(biāo)準(zhǔn)靠模樣板標(biāo)準(zhǔn)靠模樣板2測端（靠模輪）測端（靠模輪）3電感測微器電感測微器4銑刀龍門框架銑刀龍門框架5立柱立柱 6伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī) 7銑刀銑刀 8毛坯毛坯 3、電感傳感器在仿形機(jī)床中的應(yīng)用、電感傳感器在仿形機(jī)床中的應(yīng)用6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制仿形銑床外形仿形銑床外形仿形機(jī)床采用閉環(huán)工仿形機(jī)床采用閉環(huán)工作方式作方式仿形頭主軸3、電感傳感器在仿

19、形機(jī)床中的應(yīng)用、電感傳感器在仿形機(jī)床中的應(yīng)用6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制仿形車床原理仿形車床原理6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制該圓度計(jì)采用旁向式電感測微頭4、電感式不圓度計(jì)原理電感式不圓度計(jì)原理 6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制電感式不圓度測試系統(tǒng)電感式不圓度測試系統(tǒng)旁向式電感測微頭旁向式電感測微頭4、電

20、感式不圓度計(jì)原理電感式不圓度計(jì)原理 6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制電感式不圓度測量系統(tǒng)外形電感式不圓度測量系統(tǒng)外形（參考洛陽匯智測控技術(shù)有限公司資料參考洛陽匯智測控技術(shù)有限公司資料）旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)盤測量頭6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制不圓度測量打印不圓度測量打印6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制電感式輪廓儀電感式

21、輪廓儀旁向式電感測旁向式電感測微微頭頭6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制1壓力輸入接頭2波紋膜盒3電纜4印制線路板5差動(dòng)線圈6銜鐵7電源變壓器8罩殼9指示燈10密封隔板11安裝底座5、壓力測量壓力測量6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 膜盒由兩片波紋膜片焊接而成。所謂波紋膜片是一膜盒由兩片波紋膜片焊接而成。所謂波紋膜片是一種壓有同心波紋的圓形薄膜。當(dāng)膜片四周固定，兩側(cè)面種壓有同心波紋的圓形薄膜。當(dāng)膜片四周固定

22、，兩側(cè)面存在壓差時(shí)，膜片將彎向壓力低的一側(cè)，因此能夠?qū)捍嬖趬翰顣r(shí)，膜片將彎向壓力低的一側(cè)，因此能夠?qū)毫ψ儞Q為直線位移。力變換為直線位移。5、壓力測量壓力測量-壓力測量用的膜盒壓力測量用的膜盒6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 觸針觸針:金剛石圓錐；金剛石圓錐；針尖圓弧半徑：針尖圓弧半徑：5m；可存儲(chǔ)可存儲(chǔ)500個(gè)粗糙度參數(shù)值及個(gè)粗糙度參數(shù)值及4組輪廓數(shù)據(jù)；組輪廓數(shù)據(jù)；可進(jìn)行粗糙度參數(shù)的打??；可進(jìn)行粗糙度參數(shù)的打印；可對外圓、內(nèi)孔、軸肩、圓錐面等各種復(fù)雜表面進(jìn)可對外圓、內(nèi)孔、軸肩、圓錐面等各種復(fù)雜表

23、面進(jìn)行測試。行測試。6、電感傳感器在粗糙度測量中的應(yīng)用電感傳感器在粗糙度測量中的應(yīng)用 手持式粗糙度儀手持式粗糙度儀 6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制粗糙度儀外形粗糙度儀外形金剛石測頭金剛石測頭6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制粗糙度測量結(jié)果打?。ù植诙葴y量結(jié)果打?。?）6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制粗糙度測量結(jié)

24、果打?。ù植诙葴y量結(jié)果打?。?）6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制某一壓力變送器的測量電路某一壓力變送器的測量電路 6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制變隙式差動(dòng)電動(dòng)壓力傳感器變隙式差動(dòng)電動(dòng)壓力傳感器6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制變隙式電感式傳感器線圈線圈鐵芯鐵芯銜鐵銜鐵膜盒膜盒6.1.5 電感式傳感器的應(yīng)用電感式

25、傳感器的應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制第六章第六章 電感式傳感器電感式傳感器本章內(nèi)容：本章內(nèi)容：變磁阻式傳感器變磁阻式傳感器 差動(dòng)變壓器式傳感器差動(dòng)變壓器式傳感器 電渦流式傳感器電渦流式傳感器測量技術(shù)基礎(chǔ)測量技術(shù)基礎(chǔ)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制一、一、工作原理及等效電路工作原理及等效電路二、基本特性二、基本特性三、測量電路三、測量電路 1、差動(dòng)整流電路差動(dòng)整流電路 2、相敏檢波電路相敏檢波電路 3、零點(diǎn)殘余電壓及其補(bǔ)償零點(diǎn)殘余電壓及其補(bǔ)償四、四、差動(dòng)變壓器式傳感器應(yīng)用差動(dòng)變壓器式傳感器應(yīng)用

26、6.2 差動(dòng)變壓器式傳感器差動(dòng)變壓器式傳感器 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 互感式傳感器的工作原理類似于變壓器的工作原互感式傳感器的工作原理類似于變壓器的工作原理。主要包括有銜鐵、初級繞組、次級繞組和線圈框理。主要包括有銜鐵、初級繞組、次級繞組和線圈框架等。初級繞組、次級繞組的耦合能隨銜鐵的移動(dòng)而架等。初級繞組、次級繞組的耦合能隨銜鐵的移動(dòng)而變化，即繞組間的互感隨被測位移的改變而變化。變化，即繞組間的互感隨被測位移的改變而變化。由于在使用時(shí)兩個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸和參數(shù)完全相同的次由于在使用時(shí)兩個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸和參數(shù)完全相同的次級繞組采用反向串接，以差動(dòng)方式輸

27、出，所以又把這級繞組采用反向串接，以差動(dòng)方式輸出，所以又把這種傳感器稱為差動(dòng)變壓器式電感傳感器，通常簡稱為種傳感器稱為差動(dòng)變壓器式電感傳感器，通常簡稱為差動(dòng)變壓器。差動(dòng)變壓器。初級繞組作為差動(dòng)變壓器激勵(lì)用，相當(dāng)于變壓器初級繞組作為差動(dòng)變壓器激勵(lì)用，相當(dāng)于變壓器的原邊，而次級繞組相當(dāng)于變壓器的副邊。的原邊，而次級繞組相當(dāng)于變壓器的副邊。6.2.1 工作原理及等效電路工作原理及等效電路 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制工作原理：互感現(xiàn)象工作原理：互感現(xiàn)象EwEout1-活動(dòng)銜鐵；活動(dòng)銜鐵；2-導(dǎo)磁外殼；導(dǎo)磁外殼；3-骨架；骨架；4-匝數(shù)為匝數(shù)為1的初

28、級繞組；的初級繞組；5-匝數(shù)為匝數(shù)為2a的的次級繞組；次級繞組；6-匝數(shù)為匝數(shù)為2b的次級繞組的次級繞組213456螺線管式差動(dòng)螺線管式差動(dòng)變壓器結(jié)構(gòu)變壓器結(jié)構(gòu)6.2.1 工作原理及等效電路工作原理及等效電路 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制差動(dòng)變壓器等效電路差動(dòng)變壓器等效電路6.2.1 工作原理及等效電路工作原理及等效電路 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 當(dāng)差動(dòng)變壓器的銜鐵處于中間位置時(shí)，理想條件當(dāng)差動(dòng)變壓器的銜鐵處于中間位置時(shí)，理想條件下其輸出電壓為零。但實(shí)際上，當(dāng)使用橋式電路時(shí)，下其輸出電壓

29、為零。但實(shí)際上，當(dāng)使用橋式電路時(shí)，在零點(diǎn)仍有一個(gè)微小的電壓值在零點(diǎn)仍有一個(gè)微小的電壓值(從零點(diǎn)幾從零點(diǎn)幾mV到數(shù)十到數(shù)十mV)存在，稱為存在，稱為零點(diǎn)殘余電壓零點(diǎn)殘余電壓。如圖是擴(kuò)大了的零點(diǎn)殘余。如圖是擴(kuò)大了的零點(diǎn)殘余電壓的輸出特性。電壓的輸出特性。0e2x-xe20 零點(diǎn)殘余電壓的零點(diǎn)殘余電壓的存在造成零點(diǎn)附近的存在造成零點(diǎn)附近的不靈敏區(qū)；零點(diǎn)殘余不靈敏區(qū)；零點(diǎn)殘余電壓輸入放大器內(nèi)會(huì)電壓輸入放大器內(nèi)會(huì)使放大器末級趨向飽使放大器末級趨向飽和，影響電路正常工和，影響電路正常工作等。作等。1、零點(diǎn)殘余電壓零點(diǎn)殘余電壓6.2.2 基本特性基本特性 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛

30、胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制1 基波正交分量 2 基波同相分量 3 二次諧波 4 三次諧波 5 電磁干擾ee1e20e2012345(a)殘余電壓的波形(b)波形分析tt 圖中圖中e1為差動(dòng)變?yōu)椴顒?dòng)變壓器初級的激勵(lì)電壓器初級的激勵(lì)電壓，壓，e20包含基波同包含基波同相成分、基波正交相成分、基波正交成分，二次及三次成分，二次及三次諧波和幅值較小的諧波和幅值較小的電磁干擾等。電磁干擾等。1、零點(diǎn)殘余電壓零點(diǎn)殘余電壓6.2.2 基本特性基本特性 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制零點(diǎn)殘余電壓產(chǎn)生原因零點(diǎn)殘余電壓產(chǎn)生原因 a、基波分量、基波分量由于差動(dòng)變壓

31、器兩個(gè)次級繞組由于差動(dòng)變壓器兩個(gè)次級繞組不可能完全一致，因此它的不可能完全一致，因此它的等效電路參數(shù)等效電路參數(shù)（互感（互感M、自感、自感L及損耗電阻及損耗電阻R）不可能相同，從而使兩）不可能相同，從而使兩個(gè)次級繞組的感應(yīng)電勢數(shù)值不等。又因初級線圈個(gè)次級繞組的感應(yīng)電勢數(shù)值不等。又因初級線圈中銅損電阻及導(dǎo)磁材料的鐵損和材質(zhì)的不均勻，中銅損電阻及導(dǎo)磁材料的鐵損和材質(zhì)的不均勻，線圈匝間電容的存在等因素，使激勵(lì)電流與所產(chǎn)線圈匝間電容的存在等因素，使激勵(lì)電流與所產(chǎn)生的磁通相位不同。生的磁通相位不同。1、零點(diǎn)殘余電壓零點(diǎn)殘余電壓6.2.2 基本特性基本特性 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永

32、剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制零點(diǎn)殘余電壓產(chǎn)生原因零點(diǎn)殘余電壓產(chǎn)生原因 b、高次諧波、高次諧波高次諧波分量主要由導(dǎo)磁材料高次諧波分量主要由導(dǎo)磁材料磁化曲線的磁化曲線的非線性非線性引起。由于磁滯損耗和鐵磁飽引起。由于磁滯損耗和鐵磁飽和的影響，使得激勵(lì)電流與磁通波形不一致產(chǎn)生和的影響，使得激勵(lì)電流與磁通波形不一致產(chǎn)生了非正弦了非正弦(主要是三次諧波主要是三次諧波)磁通，從而在次級繞磁通，從而在次級繞組感應(yīng)出非正弦電勢。另外，激勵(lì)電流波形失真，組感應(yīng)出非正弦電勢。另外，激勵(lì)電流波形失真，因其內(nèi)含高次諧波分量，這樣也將導(dǎo)致零點(diǎn)殘余因其內(nèi)含高次諧波分量，這樣也將導(dǎo)致零點(diǎn)殘余電壓中有高次諧波成分。電壓中

33、有高次諧波成分。1、零點(diǎn)殘余電壓零點(diǎn)殘余電壓6.2.2 基本特性基本特性 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 a從設(shè)計(jì)和工藝上保證結(jié)構(gòu)對稱性從設(shè)計(jì)和工藝上保證結(jié)構(gòu)對稱性 為保證線圈和磁路的對稱性，首先，要求提高為保證線圈和磁路的對稱性，首先，要求提高加工精度，線圈選配成對，采用磁路可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。加工精度，線圈選配成對，采用磁路可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。其次，應(yīng)選高磁導(dǎo)率、低矯頑力、低剩磁感應(yīng)的導(dǎo)其次，應(yīng)選高磁導(dǎo)率、低矯頑力、低剩磁感應(yīng)的導(dǎo)磁材料。并應(yīng)經(jīng)過熱處理，消除殘余應(yīng)力，以提高磁材料。并應(yīng)經(jīng)過熱處理，消除殘余應(yīng)力，以提高磁性能的均勻性和穩(wěn)定性。由高次諧波產(chǎn)生的

34、因素磁性能的均勻性和穩(wěn)定性。由高次諧波產(chǎn)生的因素可知，磁路工作點(diǎn)應(yīng)選在磁化曲線的線性段?？芍?，磁路工作點(diǎn)應(yīng)選在磁化曲線的線性段。消除零點(diǎn)殘余電壓方法消除零點(diǎn)殘余電壓方法1、零點(diǎn)殘余電壓零點(diǎn)殘余電壓6.2.2 基本特性基本特性 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制b、選用合適的測量線路、選用合適的測量線路 采用相敏檢波電路不僅采用相敏檢波電路不僅可鑒別銜鐵移動(dòng)方向，而且可鑒別銜鐵移動(dòng)方向，而且把銜鐵在中間位置時(shí)，因高把銜鐵在中間位置時(shí)，因高次諧波引起的零點(diǎn)殘余電壓次諧波引起的零點(diǎn)殘余電壓消除掉。如圖，采用相敏檢消除掉。如圖，采用相敏檢波后銜鐵反行程時(shí)的

35、特性曲波后銜鐵反行程時(shí)的特性曲線由線由1變到變到2，從而消除了零，從而消除了零點(diǎn)殘余電壓。點(diǎn)殘余電壓。e2+x-x210相敏檢波后的輸出特性相敏檢波后的輸出特性消除零點(diǎn)殘余電壓方法消除零點(diǎn)殘余電壓方法1、零點(diǎn)殘余電壓零點(diǎn)殘余電壓6.2.2 基本特性基本特性 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制c采用補(bǔ)償線路采用補(bǔ)償線路(1)由于兩個(gè)次級線圈感應(yīng)電壓相位不同，并聯(lián)電容可改變其由于兩個(gè)次級線圈感應(yīng)電壓相位不同，并聯(lián)電容可改變其一的相位，也可將電容一的相位，也可將電容C改為電阻，如圖改為電阻，如圖(a)。由于。由于R的分流作的分流作用將使流入傳感器線圈的電

36、流發(fā)生變化，從而改變磁化曲線用將使流入傳感器線圈的電流發(fā)生變化，從而改變磁化曲線的工作點(diǎn)，減小高次諧波所產(chǎn)生的殘余電壓。圖的工作點(diǎn)，減小高次諧波所產(chǎn)生的殘余電壓。圖(b)中串聯(lián)電中串聯(lián)電阻阻R可以調(diào)整次級線圈的電阻分量?？梢哉{(diào)整次級線圈的電阻分量。e1e2CRe1e2CR(a)(b)調(diào)相位式殘余電壓補(bǔ)償電路調(diào)相位式殘余電壓補(bǔ)償電路6.2.2 基本特性基本特性 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 (2)并聯(lián)電位器并聯(lián)電位器W用于電氣調(diào)零，改變兩次級線圈輸出電壓用于電氣調(diào)零，改變兩次級線圈輸出電壓的相位，如圖所示。電容的相位，如圖所示。電容C(0.02

37、F)可防止調(diào)整電位器時(shí)使零點(diǎn)可防止調(diào)整電位器時(shí)使零點(diǎn)移動(dòng)。移動(dòng)。e1e2CR1R2W電位器調(diào)零點(diǎn)殘余電壓補(bǔ)償電路電位器調(diào)零點(diǎn)殘余電壓補(bǔ)償電路c采用補(bǔ)償線路采用補(bǔ)償線路6.2.2 基本特性基本特性 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制(1)差動(dòng)整流電路差動(dòng)整流電路(d)全波電流輸出(b)半波電流輸出(c)全波電壓輸出(a)半波電壓輸出6.2.3 差動(dòng)變壓器傳感器測差動(dòng)變壓器傳感器測量電路量電路北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制(2)(2)相敏檢波電路相敏檢波電路6.2.3 差動(dòng)變壓器傳感器測差動(dòng)變壓器傳感器

38、測量電路量電路北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制(b)差動(dòng)變壓器激磁電壓波形差動(dòng)變壓器激磁電壓波形(d)相敏檢波解調(diào)電壓波形相敏檢波解調(diào)電壓波形(c)差動(dòng)變壓器輸出電壓波形差動(dòng)變壓器輸出電壓波形(e)相敏檢波輸出電壓波形相敏檢波輸出電壓波形(a)被測位移變化波形圖被測位移變化波形圖(2)相敏檢波電路相敏檢波電路6.2.3 差動(dòng)變壓器傳感器測差動(dòng)變壓器傳感器測量電路量電路北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制6.2.4 差動(dòng)變壓器傳感器差動(dòng)變壓器傳感器應(yīng)用應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛

39、剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制差動(dòng)變壓器位移傳感器差動(dòng)變壓器位移傳感器6.2.4 差動(dòng)變壓器傳感器差動(dòng)變壓器傳感器應(yīng)用應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制案例案例1：板的厚度測量：板的厚度測量6.2.4 差動(dòng)變壓器傳感器差動(dòng)變壓器傳感器應(yīng)用應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制案例案例2：張力測量：張力測量6.2.4 差動(dòng)變壓器傳感器差動(dòng)變壓器傳感器應(yīng)用應(yīng)用北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制第六章第六章 電感式傳感器電感式傳感器 變磁阻式傳感器變磁阻式傳感

40、器 差動(dòng)變壓器式傳感器差動(dòng)變壓器式傳感器 電渦流式傳感器電渦流式傳感器本章內(nèi)容：本章內(nèi)容：測量技術(shù)基礎(chǔ)測量技術(shù)基礎(chǔ)北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制一、一、工作原理工作原理二、基本特性二、基本特性三、電渦流形成范圍三、電渦流形成范圍 1、電渦流徑向形成范圍、電渦流徑向形成范圍 2、電渦流強(qiáng)度與距離的關(guān)系、電渦流強(qiáng)度與距離的關(guān)系 3、電渦流的軸向貫穿深度、電渦流的軸向貫穿深度四、電渦流式傳感器的應(yīng)用四、電渦流式傳感器的應(yīng)用6.3 電渦流式傳感器電渦流式傳感器 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制電渦流效應(yīng)演

41、示電渦流效應(yīng)演示 當(dāng)電渦流線圈與金當(dāng)電渦流線圈與金屬板的距離屬板的距離x減小時(shí)，減小時(shí)，電渦流線圈的等效電感電渦流線圈的等效電感L減小，流過電渦流線減小，流過電渦流線圈的電流圈的電流 i1 增大。增大。6.3.1 電渦流式傳感器工作原理電渦流式傳感器工作原理 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制干凈、高效的電磁爐干凈、高效的電磁爐6.3.1 電渦流式傳感器工作原理電渦流式傳感器工作原理 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制集膚效應(yīng)集膚效應(yīng) 集膚效應(yīng)與激勵(lì)源頻率集膚效應(yīng)與激勵(lì)源頻率f、工件的電導(dǎo)率工件的電導(dǎo)率

42、、磁導(dǎo)率、磁導(dǎo)率 等有等有關(guān)。頻率關(guān)。頻率f越高，電渦流滲透的越高，電渦流滲透的深度就越淺，集膚效應(yīng)越嚴(yán)重。深度就越淺，集膚效應(yīng)越嚴(yán)重。當(dāng)高頻（當(dāng)高頻（100kHz左右）信號(hào)源產(chǎn)生的高頻電壓施加到一個(gè)左右）信號(hào)源產(chǎn)生的高頻電壓施加到一個(gè)靠近金屬導(dǎo)體附近的電感線圈靠近金屬導(dǎo)體附近的電感線圈L1時(shí)，將產(chǎn)生高頻磁場時(shí)，將產(chǎn)生高頻磁場H1。如被。如被測導(dǎo)體置于該交變磁場范圍之內(nèi)時(shí)，被測導(dǎo)體就產(chǎn)生電渦流測導(dǎo)體置于該交變磁場范圍之內(nèi)時(shí)，被測導(dǎo)體就產(chǎn)生電渦流i2。i2在金屬導(dǎo)體的縱深方向并不是均勻分布的，而只集中在金屬導(dǎo)在金屬導(dǎo)體的縱深方向并不是均勻分布的，而只集中在金屬導(dǎo)體的表面，這稱為集膚效應(yīng)（也稱趨膚

43、效應(yīng)）體的表面，這稱為集膚效應(yīng)（也稱趨膚效應(yīng)）。6.3.1 電渦流式傳感器工作原理電渦流式傳感器工作原理 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制等效阻抗分析等效阻抗分析 檢測深度與激勵(lì)源頻率有何關(guān)系？檢測深度與激勵(lì)源頻率有何關(guān)系？電渦流線圈受電渦流影響時(shí)的等效阻抗電渦流線圈受電渦流影響時(shí)的等效阻抗Z為：為：如果控制上式中的如果控制上式中的i1、f、r不變，電渦流線不變，電渦流線圈的阻抗圈的阻抗Z就成為哪個(gè)非電量的單值函數(shù)？屬于就成為哪個(gè)非電量的單值函數(shù)？屬于接觸式測量還是非接觸式測量？接觸式測量還是非接觸式測量？),(xrfifLjRZ6.3.1 電渦

44、流式傳感器工作原理電渦流式傳感器工作原理 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制等效阻抗與非電量的測量等效阻抗與非電量的測量 檢測深度的控制：檢測深度的控制：由于存在集膚效應(yīng)，電渦流只由于存在集膚效應(yīng)，電渦流只能檢測導(dǎo)體表面的各種物理參數(shù)。改變能檢測導(dǎo)體表面的各種物理參數(shù)。改變 f，可控制檢測，可控制檢測深度。激勵(lì)源頻率一般設(shè)定在深度。激勵(lì)源頻率一般設(shè)定在100kHz1MHz。頻率越。頻率越低，檢測深度越深。低，檢測深度越深。間距間距x的測量：的測量：如果控制上式中的如果控制上式中的i1、f、r不變，電渦流線圈的阻抗不變，電渦流線圈的阻抗Z就成為間距就

45、成為間距x的單值函數(shù)，的單值函數(shù)，這樣就成為非接觸地測量位移的傳感器。這樣就成為非接觸地測量位移的傳感器。多種用途：多種用途：如果控制如果控制x、i1、f 不變，就可以用來檢不變，就可以用來檢測與表面電導(dǎo)率測與表面電導(dǎo)率 有關(guān)的表面溫度、表面裂紋等參數(shù)，有關(guān)的表面溫度、表面裂紋等參數(shù)，或者用來檢測與材料磁導(dǎo)率或者用來檢測與材料磁導(dǎo)率 有關(guān)的材料型號(hào)、表面有關(guān)的材料型號(hào)、表面硬度等參數(shù)。硬度等參數(shù)。6.3.1 電渦流式傳感器工作原理電渦流式傳感器工作原理 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制6.3.1 電渦流式傳感器工作原理電渦流式傳感器工作原理 北京

46、工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制電磁爐內(nèi)部的勵(lì)磁線圈電磁爐內(nèi)部的勵(lì)磁線圈6.3.1 電渦流式傳感器工作原理電渦流式傳感器工作原理 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制電磁爐的工作原理電磁爐的工作原理 高頻電流通過勵(lì)磁線圈，產(chǎn)生交變磁場，在鐵質(zhì)鍋高頻電流通過勵(lì)磁線圈，產(chǎn)生交變磁場，在鐵質(zhì)鍋底會(huì)產(chǎn)生無數(shù)的電渦流使鍋底自行發(fā)熱，燒開鍋內(nèi)的底會(huì)產(chǎn)生無數(shù)的電渦流使鍋底自行發(fā)熱，燒開鍋內(nèi)的食物。食物。6.3.1 電渦流式傳感器工作原理電渦流式傳感器工作原理 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛

47、剛胥永剛制胥永剛制電渦流傳感器簡化模型電渦流傳感器簡化模型1 傳感器線圈傳感器線圈2 短路環(huán)短路環(huán)3 被測金屬導(dǎo)體被測金屬導(dǎo)體6.3.2 電渦流式傳感器基本特性電渦流式傳感器基本特性 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制電渦流傳感器等效電路電渦流傳感器等效電路6.3.2 電渦流式傳感器基本特性電渦流式傳感器基本特性 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 1 1、電渦流徑向形成范圍、電渦流徑向形成范圍6.3.2 電渦流式傳感器基本特性電渦流式傳感器基本特性 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛

48、胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制電渦流強(qiáng)度與距離歸一化曲線電渦流強(qiáng)度與距離歸一化曲線 2 2、電渦流強(qiáng)度與距離的關(guān)系、電渦流強(qiáng)度與距離的關(guān)系6.3.2 電渦流式傳感器基本特性電渦流式傳感器基本特性 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制電渦流密度軸向分布曲線電渦流密度軸向分布曲線 3 3、電渦流的軸向貫穿深度、電渦流的軸向貫穿深度6.3.2 電渦流式傳感器基本特性電渦流式傳感器基本特性 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 1、位移測量、位移測量 電渦流位移傳感器是一種輸出為模擬電壓的電子電渦流位移傳感器是一種輸

49、出為模擬電壓的電子器件。接通電源后，在電渦流探頭的有效面（感應(yīng)工器件。接通電源后，在電渦流探頭的有效面（感應(yīng)工作面）將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場。當(dāng)金屬物體接近此感應(yīng)作面）將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場。當(dāng)金屬物體接近此感應(yīng)面時(shí)，金屬表面將吸取電渦流探頭中的高頻振蕩能量，面時(shí)，金屬表面將吸取電渦流探頭中的高頻振蕩能量，使振蕩器的輸出幅度線性地衰減，根據(jù)衰減量的變化，使振蕩器的輸出幅度線性地衰減，根據(jù)衰減量的變化，可地計(jì)算出與被檢物體的距離、振動(dòng)等參數(shù)。這種位可地計(jì)算出與被檢物體的距離、振動(dòng)等參數(shù)。這種位移傳感器屬于非接觸測量，工作時(shí)不受灰塵等非金屬移傳感器屬于非接觸測量，工作時(shí)不受灰塵等非金屬因素的影響，壽命較長，

50、可在各種惡劣條件下使用。因素的影響，壽命較長，可在各種惡劣條件下使用。6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制位移測量包含：位移測量包含：偏心、間隙、位置、偏心、間隙、位置、傾斜、彎曲、變形、移傾斜、彎曲、變形、移動(dòng)、圓度、沖擊、偏心動(dòng)、圓度、沖擊、偏心率、沖程、寬度等等。率、沖程、寬度等等。來自不同應(yīng)用領(lǐng)域的許來自不同應(yīng)用領(lǐng)域的許多量都可歸結(jié)為位移或多量都可歸結(jié)為位移或間隙變化。間隙變化。數(shù)顯數(shù)顯位移測量儀及探頭位移測量儀及探頭 1、位移測量、位移測量 6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用

51、北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制420mA電渦流位移傳感器外形電渦流位移傳感器外形（參考德國圖爾克公司資料）（參考德國圖爾克公司資料）6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制齊平式傳感器安裝時(shí)可以不高出安裝面，不易被損害。齊平式傳感器安裝時(shí)可以不高出安裝面，不易被損害。齊平式電渦流位移傳感器外形齊平式電渦流位移傳感器外形（參考德國圖爾克公司資料）（參考德國圖爾克公司資料）6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)

52、院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制齊平式齊平式V系列電渦流位移傳感器外形系列電渦流位移傳感器外形（參考浙江洞頭開關(guān)廠資料）（參考浙江洞頭開關(guān)廠資料）6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制V系列電渦流位移傳感器性能一覽表系列電渦流位移傳感器性能一覽表6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制

53、胥永剛制偏心和振動(dòng)檢測偏心和振動(dòng)檢測6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制某渦流傳感器的輸入（某渦流傳感器的輸入（mmmm）輸出（）輸出（V V）特性曲線）特性曲線6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制電渦流傳感器探頭的安裝電渦流傳感器探頭的安裝好的安裝方式好的安裝方式不好的安裝方式不好的安裝方式6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永

54、剛制胥永剛制6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制軸的徑向振動(dòng)測量軸的徑向振動(dòng)測量6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制不平衡的軸心軌跡不平衡的軸心軌跡6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制6.

55、3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制不對中的軸心軌跡不對中的軸心軌跡6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 （a）油膜渦動(dòng)軸心軌跡）油膜渦動(dòng)軸心軌跡 （b）油膜渦動(dòng)頻譜）油膜渦動(dòng)頻譜 （c c）油膜振蕩軸心軌跡）油膜振蕩軸心軌跡 （d d）油膜振蕩頻譜）油膜振蕩頻譜油膜渦動(dòng)與油膜振蕩的頻譜及軸心軌跡油膜渦動(dòng)與油膜振蕩的頻譜及軸心軌跡6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)

56、電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制通過測量間隙來測量徑向跳動(dòng)通過測量間隙來測量徑向跳動(dòng)6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制測量彎曲、波動(dòng)、變形測量彎曲、波動(dòng)、變形 對橋梁、絲桿等機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動(dòng)測量，須使用多個(gè)對橋梁、絲桿等機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動(dòng)測量，須使用多個(gè)傳感器。傳感器。6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制測量金屬薄膜測量金屬薄膜測量冷軋板厚度測量冷軋板厚度6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的

57、應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制高頻反射式渦流測厚儀測試系統(tǒng)圖高頻反射式渦流測厚儀測試系統(tǒng)圖6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制測量尺寸、公差及零件識(shí)別測量尺寸、公差及零件識(shí)別通過測量間隙來測定熱膨脹引起的上下平移通過測量間隙來測定熱膨脹引起的上下平移6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制案例：連續(xù)油管的橢圓度測量案例：連續(xù)油管的橢圓度測量Coiled Tu

58、beEddy Sensor Reference Circle6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制測量封口機(jī)工作間隙測量封口機(jī)工作間隙間隙越大，間隙越大，電渦流越小電渦流越小6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制測量注塑機(jī)開合模的間隙測量注塑機(jī)開合模的間隙間距6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制位移的標(biāo)定方法位移的標(biāo)定方

59、法 使用千分尺，逐一對照測量電路的輸出電壓及數(shù)使用千分尺，逐一對照測量電路的輸出電壓及數(shù)顯表讀數(shù)，列出對照表，存入計(jì)算機(jī)，從而達(dá)到線性顯表讀數(shù)，列出對照表，存入計(jì)算機(jī)，從而達(dá)到線性化的目的?；哪康?。6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制電渦流位移傳感器的距離電渦流位移傳感器的距離與輸出電壓特性曲線與輸出電壓特性曲線1-量程為量程為10mm；2-量程為量程為16mm；3-量程為量程為20mm輸出電壓U/V22610610181422檢測距離x/mm3216.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用

60、北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制2、振動(dòng)測量、振動(dòng)測量 用電渦流用電渦流探頭、調(diào)幅探頭、調(diào)幅法測量簡諧法測量簡諧振動(dòng)時(shí)，探振動(dòng)時(shí)，探頭的輸出波頭的輸出波形形。6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制調(diào)頻法測量振動(dòng)的波形調(diào)頻法測量振動(dòng)的波形振動(dòng)波形振動(dòng)波形0Umt調(diào)頻法輸出波形調(diào)頻法輸出波形tUf06.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制汽輪機(jī)葉片測試汽輪機(jī)葉片測試 測量

61、懸臂梁的振幅及測量懸臂梁的振幅及頻率頻率6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制3、轉(zhuǎn)速測量、轉(zhuǎn)速測量 若轉(zhuǎn)軸上開若轉(zhuǎn)軸上開 z 個(gè)槽個(gè)槽(或齒或齒)，頻率計(jì)的讀數(shù)為，頻率計(jì)的讀數(shù)為f(單單位為位為Hz)，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速n：60 fnz6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制 例：圖中，設(shè)齒例：圖中，設(shè)齒數(shù)數(shù)z=48，測得頻率，測得頻率f=120Hz，求，求該齒輪的轉(zhuǎn)速該齒輪的轉(zhuǎn)速n。3、轉(zhuǎn)速測量、轉(zhuǎn)速測量

62、6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制各種測量轉(zhuǎn)速的傳感器及其與齒輪的相對位置各種測量轉(zhuǎn)速的傳感器及其與齒輪的相對位置3、轉(zhuǎn)速測量、轉(zhuǎn)速測量 6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制振蕩器高頻放大蕩器檢波器整形電路傳感器dd0輸入軸fn6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制光電式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測量光電式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測量6.3.3

63、電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制4、鍍層厚度測量、鍍層厚度測量 由于存在集膚效應(yīng)，鍍層或箔層越薄，電渦流越小。由于存在集膚效應(yīng)，鍍層或箔層越薄，電渦流越小。測量前，可先用電渦流測厚儀對標(biāo)準(zhǔn)厚度的鍍層和銅箔測量前，可先用電渦流測厚儀對標(biāo)準(zhǔn)厚度的鍍層和銅箔作出作出“厚度厚度-輸出輸出”電壓的標(biāo)定曲線，以便測量時(shí)對照。電壓的標(biāo)定曲線，以便測量時(shí)對照。6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制電渦流涂層厚度儀電渦流涂層厚度儀6.3

64、.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制電渦流涂層厚度儀原理電渦流涂層厚度儀原理6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制測量金屬鍍層或絕緣層厚度測量金屬鍍層或絕緣層厚度 測量金屬鍍層或絕緣層厚度的計(jì)算方法有何區(qū)別？測量金屬鍍層或絕緣層厚度的計(jì)算方法有何區(qū)別？6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制5、電渦流式通道安全檢查門、電渦流式通

65、道安全檢查門 安檢門的內(nèi)部設(shè)置有發(fā)射線圈和安檢門的內(nèi)部設(shè)置有發(fā)射線圈和接收線圈。當(dāng)有金屬物體通過時(shí)，交接收線圈。當(dāng)有金屬物體通過時(shí)，交變磁場就會(huì)在該金屬導(dǎo)體表面產(chǎn)生電變磁場就會(huì)在該金屬導(dǎo)體表面產(chǎn)生電渦流，會(huì)在接收線圈中感應(yīng)出電壓，渦流，會(huì)在接收線圈中感應(yīng)出電壓，計(jì)算機(jī)根據(jù)感應(yīng)電壓的大小、相位來計(jì)算機(jī)根據(jù)感應(yīng)電壓的大小、相位來判定金屬物體的大小。在安檢門的側(cè)判定金屬物體的大小。在安檢門的側(cè)面還安裝一臺(tái)面還安裝一臺(tái)“軟軟x光光”掃描儀，它掃描儀，它對人體、膠卷無害，用軟件處理的方對人體、膠卷無害，用軟件處理的方法，可合成完整的光學(xué)圖像。法，可合成完整的光學(xué)圖像。6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流

66、傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制安檢門演示安檢門演示當(dāng)有金屬物體穿越安檢門時(shí)報(bào)警6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制6、電渦流表面探傷、電渦流表面探傷 手持式裂紋測量儀手持式裂紋測量儀油管探傷油管探傷6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制滾子渦流探傷機(jī)滾子渦流探傷機(jī) 滾子渦流探傷機(jī)是由計(jì)算滾子渦流探傷機(jī)是由計(jì)算機(jī)控制的軸承滾子表面微裂機(jī)控制的軸承滾子表面微裂紋探傷的專用設(shè)備，可探出紋探傷的專用設(shè)備，可探出深深 30m的表面微小裂紋。的表面微小裂紋。6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院胥胥永永剛剛胥胥永永剛剛胥永剛制胥永剛制手提式探傷儀手提式探傷儀（參考廈門愛德華檢測設(shè)備有限公司資料）（參考廈門愛德華檢測設(shè)備有限公司資料）6.3.3 電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用 北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院