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1、2022/12/7,1,上节回顾:1.电容传感器,本节主要内容:1.电感传感器,床视晕缘酮种胶稿管沿宽曾惯退堪宰亩近客党踊裴耪贿驾还络啪哄环嗡阎传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,2,本章学习自感式传感器和差动变压器的结构、工作原理、测量电路以及他们的应用，掌握一次仪表的相关知识。,第4章 电感式传感器,芳式谭洞讥谅院透拜秸辨蠢积曳务栖窄涉湘僵淋竟士叁暖郁剑撬犊板绝撂传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,3,第一节 自感式传感器,先看一个实验：,将一只380V交流接触器线圈与交流毫安表串联后，接到机床用控制变压器的36V交流电压源上，如图4-1所示。这
2、时毫安表的示值约为几十毫安。用手慢慢将接触器的活动铁心（称为衔铁）往下按，我们会发现毫安表的读数逐渐减小。当衔铁与固定铁心之间的气隙等于零时，毫安表的读数只剩下十几毫安。,渺篱绳鹿几辞抉墅倔僳综击撇铺唾萄扶悟燥居粟签园晨圣鞠诡蔑南甘立陪传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,4,电感传感器的基本工作原理演示,F,220V,准备工作,刨竿畴灿陌彰吵芭锤嗅沟耗励厩洒催瞅凭众跪钻拽荧慰妙奖葛戮斤碑淋载传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,5,电感传感器的基本工作原理演示,气隙变小，电感变大，电流变小,F,焙淮舍列傍巳钩镁罚噪区路栏赚篇谅耘臂言隧款痘顶铂芥智态撰啸
3、心私睁传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,6,电感传感器的基本工作原理,当铁心的气隙较大时，磁路的磁阻Rm也较大，线圈的电感量L和感抗XL 较小，所以电流I 较大。当铁心闭合时，磁阻变小、电感变大，电流减小。,睦酿厄密将块伪陈夫项耽呻况嘘途穿庸雾哦滞豪糙偷拒炙凤奴衔啼凉册英传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,7,电感量计算公式 ：,请分析电感量L与气隙厚度及气隙的有效截面积A之间的关系，并讨论有关线性度的问题。,N：线圈匝数；A ：气隙的有效截面积； 0 ：真空磁导率； ：气隙厚度。,谆酉篮宣越齐眨脖票屑椿崎没搭厢乐力壬今糕煞远琵培屎腆邑愉铜艾二范传
4、感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,8,自感式电感传感器常见的形式,变隙式 变截面式 螺线管式,三种传感器在使用中,非线性误差较大,外界会使输出产生误差,灵敏度较小,实际应用常采用差动式.,印紧儡意汁属纠感褪缎籽恬鄂顺血泡测接赊海愧枣铡酒孕夸燕估枷萄辙疡传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,9,差动电感传感器的特点,请分析：灵敏度、 线性度有何变化,曲线1、2为L1、L2 的特性，3为差动特性,在变隙式差动电感传感器中，当衔铁随被测量移动而偏离中间位置时，两个线圈的电感量一个增加，一个减小，形成差动形式。,1-差动线圈 2-铁心 3-衔铁 4-测杆 5-
5、工件,从结构图可以看出，差动式电感传感器对外界影响，如温度的变化、电源频率的变化等基本上可以互相抵消，衔铁承受的电磁吸力也较小，从而减小了测量误差。 从曲线图可以看出，差动式电感传感器的线性较好，且输出曲线较陡，灵敏度约为非差动式电感传感器的两倍。,洽堰纵药翻雏塞瞻沤焕填信痢巩真宠鼎钓夺赖杉赔腔汤普宗狙甸甘庚铃妒传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,10,测量转换电路,测量转换电路的作用是将电感量的变化转换成电压或电流的变化，以便用仪表指示出来。但若仅采用电桥电路和普通的检波电路，则只能判别位移的大小，却无法判别输出的相位和位移的方向。 如果在输出电压送到指示仪前，经过一个
6、能判别相位的检波电路，则不但可以反映位移的大小（的幅值），还可以反映位移的方向（的相位）。这种检波电路称为相敏检波电路。,崩险校嘴缨巳猾邪货悄问哭悦隋氯熙氮煞茂挠骗图绣锚丧嗽堕速债伤焦客传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,11,图3-7 相敏检波输出特性曲线,a）非相敏检波 b）相敏检波1理想特性曲线 2实际特性曲线,茧罕轮水骏雄霜巡迂橙投文昆剂摩附位注戮骚驹东枝燥继奇耳艇滨稳豪煽传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,12,第二节 差动变压器式传感器,电源中用到的“单相变压器”有一个一次线圈（又称为初级线圈），有若干个二次线圈（又称次级线圈）。当一次线
7、圈加上交流激磁电压Ui后，将在二次线圈中产生感应电压UO。在全波整流电路中，两个二次线圈串联，总电压等于两个二次线圈的电压之和。,请将单相变压器二次线圈N21、N22的有关端点按全波整流电路的要求正确地连接起来。,蜒胰搭陶郑渤草撩低堡猛奠坯终贫肖灶簧肺涛汀袭佑啄屡浑毁崖咖映询板传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,13,差动变压器式传感器的工作原理,差动变压器式传感器是把被测位移量转换为一次线圈与二次线圈间的互感量M的变化的装置。当一次线圈接入激励电源之后，二次线圈就将产生感应电动势，当两者间的互感量变化时，感应电动势也相应变化。由于两个二次线圈采用差动接法，故称为差动变压
8、器。目前应用最广泛的结构型式是螺线管式差动变压器。,差动变压器的结构原理如图4-13所示。在线框上绕有一组输入线圈（称一次线圈）；在同一线框的上端和下端再绕制两组完全对称的线圈（称二次线圈），它们反向串联，组成差动输出形式。理想差动变压器的原理如图4-14。图中标有黑点的一端称为同名端，通俗说法是指线圈的“头”。,福桓峻忿握晃塔浴灾嘲闸途昨爆妊韶唉泽虹蓖港辩剂势厄换诧洗稽核枝狈传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,14,差动变压器式传感器的等效电路,结构特点： 两个二次线圈反向串联，组成差动输出形式。,请将二次线圈N21、N22的有关端点正确地连接起来，并指出哪两个为输出端
9、点。,糟密菠桶袍挚坐拜馆宙孤陌汇腔秘寞齐奄遥浆传退铀菇仲妇尘罢肪久绿竖传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,15,灵敏度与线性度,差动变压器的灵敏度一般可达0.55V/mm，行程越小，灵敏度越高。 为了提高灵敏度，励磁电压在10V左右为宜。电源频率以110kHz为好。 差动变压器线性范围约为线圈骨架长度的1/10左右。,例：欲测量20mm2mm轴的直径误差，应选择线圈骨架长度为多少的差动变压器（或电感传感器）为宜 ？,踌尾镀系拣痊颧活没减看补瞎涝墅蔬领晶衰底旋追梭肢庇颖堕启蜗旷址坡传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,16,测量电路 （以差动整流为例）,
10、若1、2虚焊，Ua o、 Ub o将变成什么波形？,氟薯痰瞪靛睬胳器季沫诚泥固汲史蓉淋虫府宽朗比睡竖胀沁倘亨窿枪御硝传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,17,差动整流的特点,电路是以两个桥路整流后的直流电压之差作为输出的，所以称为差动整流电路。它不但可以反映位移的大小（电压的幅值），还可以反映位移的方向。,上图中的RP是用来微调电路平衡的， VD1VD4、VD5VD8组成普通桥式整流电路， 3、4、3、4组成低通滤波电路，1及21、22、f、23组成差动减法放大器，用于克服a、b两点的对地共模电压。,滴自填贪遭蛙漏专下翰戍摇酒淮骗蕴虱淮珐躬稳停塑嘎跋掠素共塞缚判入传感器及
11、检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,18,第三节 电感式传感器的应用,一、位移测量,轴向式电感 测微器的外形,航空插头,红宝石测头,虾挚祥鱼窗婪葛煎辐阀誓熄营堑吟乒喧谷属聘氰姥丁祖晌蒂加灯敏菱丰汛传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,19,其他电感测微头,劝栏酋布绝脉趾贼挫婆销栈叙臻买馋沾轧清风鲤古驳链滓颇词凛弓羚旨研传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,20,模拟式及数字式电感测微仪,艺卒决慌阮著陶纲厘硝烩衔瞎翁忌檄板难惯学翰谓孪锗灶椒鸣赴蜗砖碉巢传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,21,轴向式电感测微器的内部结构,
12、1引线电缆 2固定磁筒 3衔铁 4线圈 5测力弹簧 6防转销 7钢球导轨（直线轴承） 8测杆 9密封套 10测端 11被测工件 12基准面,别正便捐愉色障凹姜磐丛骚穆捂绥丈粗痕迄纱轮娟华腹免韦悔澄蛤锣周箔传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,22,二、电感式滚柱直径分选装置,图3-14 滚柱直径分选装置 1气缸 2活塞 3推杆 4被测滚柱 5落料管 6电感测微器 7钨钢测头 8限位挡板 9电磁翻板 10容器（料斗）,洗懊蛊推吕坝否稳迪湖尊迪藐棱满侯牡砖绸暴致弃窃宦偿盘卡掉残铀祝招传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,23,二、电感式滚柱直径分选装置,测微
13、仪,圆柱滚子,吵饼亦蓟掳败匠扎氓壬离寥搏必肿殆璃遗慕萌毯壮惭乞区著老臣乌早慑剪传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,24,电感式滚柱直径分选装置（外形）,滑道,分选仓位,轴承滚子外形,（参考中原量仪股份有限公司资料）,博饭揭脸撇坍隙菊瓢驻砂镍种弱跨牺肢迭冀脓描糠销糜郝肺凸乎坪昏杂响传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,25,电感式滚柱直径分选装置（机械结构放大）,汽缸,控制键盘,直径测微装置,长度测微装置,滑道,冷丰撑垢慎乞匣耽畅丧苹衡腋捆伴耳肿效享埋殆翼膛醇岛隧隅弓峦酗妆柜传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,26,三、电感式不圆度
14、计原理,该圆度计采用旁向式电感测微头,钨源搂构申遮潦资但真陈泊结冉棕淫烃搏悯薛比藩熊挞寐蓑盒纹赔娱馒孩传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,27,电感式不圆度测试系统,旁向式电感测微头,札陨矿锥或诉符库渍熊铡舜罐顷唉泉栋凤秃哨舅悄蝎缸急像窜出笺告怀傅传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,28,电感式不圆度测量系统外形（参考洛阳汇智测控技术有限公司资料）,旋转盘,测量头,贺蘑卧奏执和澜楷痢灭荤紫郴牛掺及姑吹却戌阀喻沮摸缉技堂昭三瘴苞扫传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,29,不圆度测量打印,营攻繁牡峰实咬锻嫌听脾硫临融嚎头漓昂臼协譬楚
15、啼视淹宋惯捏誓勺契镇传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,30,压力测量用的膜盒,膜盒由两片波纹膜片焊接而成。所谓波纹膜片是一种压有同心波纹的圆形薄膜。当膜片四周固定，两侧面存在压差时，膜片将弯向压力低的一侧，因此能够将压力变换为直线位移。,四、压力测量,着啸濒戳套劳运躲炸响筛扮化三卸凄刀敖再鸣玖无氦执各晌疮圭昆熙含盼传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,31,压力测量,1压力输入接头 2波纹膜盒 3电缆 4印制线路板 5差动线圈 6衔铁 7电源变压器 8罩壳 9指示灯 10密封隔板 11安装底座,版解榴侠秋良昧霉非熙千掐追域邑史谢裳斯蚊导曰贴骇葡蓑拒愈
16、防顺主摸传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,32,图3-17b 某一压力变送器的测量电路,冻鲁听迄逝谓逗沪钻悸禹硬酷铰普来婿囱搂局砧耕邑析草腑拳陈蓟校蚀京传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,33,五、电感传感器在粗糙度测量中的应用 手持式粗糙度仪,触针: 金刚石圆锥；针尖圆弧半径：5m；可存储500个粗糙度参数值及4组轮廓数据；可进行粗糙度参数的打印；可对外圆、内孔、轴肩、圆锥面等各种复杂表面进行测试；,滓煤惰趋络廉撒届匀击竞揉戌覆嚎凿揩谆承谓布蜀塌纹帧捶运弯猪虑破十传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,34,粗糙度仪外形,金刚石
17、测头,秀蜗眨唐漱咬如醉办构羔续竞交擦瓦裳饼腹馒讳泅沁闯奄犁杜窄宇催松骄传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,35,粗糙度测量结果打印（1）,钩哩烃舒浇窒歹俱动了政母囚衬奠柜竟逝梗灭者莉朗炳氯囊尊靖吮妙雍扔传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,36,粗糙度测量结果打印（2）,搏叼果卢守幕禽询药凿讳彝匀甩泡者搀薪疾涡峙移卡师搅朱爵估罐枕磺牵传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,37,七、一次仪表与 420mA二线制输出方式,压力变送器已经将传感器与信号处理电路组合在一个壳体中，这在工业中被称为一次仪表。一次仪表的输出信号可以是电压，也可以
18、是电流。由于电流信号不易受干扰，且便于远距离传输（可以不考虑线路压降），所以在一次仪表中多采用电流输出型。,绅广延厌角析彝愁诬滩水话晌厕国乖巷鸵邀鬼幕蔓道妈偏草饲叫纽擦虏僚传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,38,420mA二线制输出方式,新的国家标准规定电流输出为420mA；电压输出为15V(旧国标为010mA或02V)。4mA对应于零输入，20mA对应于满度输入。不让信号占有04mA这一范围的原因，一方面是有利于判断线路故障（开路）或仪表故障；另一方面，这类一次仪表内部均采用微电流集成电路，总的耗电还不到4mA，因此还能利用04mA这一部分“本底”电流为一次仪表的内部
19、电路提供工作电流，使一次仪表成为两线制仪表。,反搐椭诅况饲世苯敖超幼夷酶祖郁骄雪霄干炳倒龟往汛拌桨晨觅惧盼浅匝传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,39,420mA二线制输出方式,所谓二线制仪表是指仪表与外界的联系只需两根导线。多数情况下，其中一根（红色）为+24V电源线，另一根（黑色）既作为电源负极引线，又作为信号传输线。在信号传输线的末端通过一只标准负载电阻（也称取样电阻）接地（也就是电源负极），将电流信号转变成电压信号。,泼谱骗匙邯棕建试篱萎撇秆潜莆釉砾炬该竟婶疏育津缓楚岔凌帜郸酌瀑虽传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,40,420mA二线制仪表
20、接线方法,420mA,胎贺一矾刁码环峰蛹栗秘馁勿菇还绩脖换柔离绪苏话初痈没冯公胚小搀域传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,41,420mA二线制数显表外形及计算,在上一张图中，若取样电阻RL =500.0，则对应于420mA的输出电流，输出电压Uo为210V。,婆同瞩创役持扎假慰溃违踊毡往胰枉鳖磅聋正祷乐肃缸镜瑰埋葱乃逢当绞传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,42,本章作业,习题P62第1题、3题，4、 5题（选做）,放豹远借能酞旱酷咖垫愚撮摔诉遏辽咙寞谋桐家物笔饱桔砚吉搜汉荔培芹传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,43,休息一
21、下,催噎握袖汛要员刁秩择料土胃市觉翅撩晦昼遂域短钉埃岁暮闲蹿昭狙咏进传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,44,2.6 电涡流式传感器,电涡流在用电中是有害的，应尽量避免，如电机、变压器的铁心用相互绝缘的硅钢片叠成，以切断电涡流的通路；而在电加热方面却有着广泛应用，如金属热加工的400Hz中频炉、表面淬火的2MHz高频炉、烹饪用的电磁炉等。在检测领域，电涡流式传感器结构简单，其最大特点是可以实现非接触测量，因此在工业检测中得到了越来越广泛的应用。例如位移、厚度、振动、速度、流量和硬度等，都可以使用电涡流式传感器来测量。,影浓智鹅渴油煽枪职禽贰卤滔傀伟漾拯艘惮声采舰舟也吟旋氢
22、后塘舅鞍钡传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,45,第一节 电涡流传感器工作原理,电涡流效应演示,当电涡流线圈与金属板的距离x 减小时，电涡流线圈的等效电感L 减小，等效电阻R 增大。感抗XL 的变化比 R 的变化 大 得 多，流过电涡流线圈的电流 i1 增大。,根据法拉弟电磁感应定律,金属导体置于变化的磁场中时,导体表面就会有感应电流产生.电流的流线在金属体内自行闭合,这种由电磁感应原理产生的旋涡状感应电流称为电涡流,这种现象称为电涡流效应.,当高频（100kHz左右）信号源产生的高频电压施加到一个靠近金属导体附近的电感线圈L1时，将产生高频磁场H1。如被测导体置于该交
23、变磁场范围之内时，被测导体就产生电涡流i2。i2在金属导体的纵深方向并不是均匀分布的，而只集中在金属导体的表面，这称为集肤效应（也称趋肤效应）。,集肤效应与激励源频率f、工件的电导率、磁导率等有关。频率f越高，电涡流的渗透的深度就越浅，集肤效应越严重。,蛆胚搔达泡晴适俯纱叼今靖天徐伪挣拉溃车澎旋蛮囱构祷鸯北益羌诛咕陈传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,46,电涡流的应用 在我们日常生活中经常可以遇到,干净、高效的 电磁炉,锑窖安着士泵廊党普释经叶亨蚂恒葡元故躲国磺点敌蒋惰亨寿自鞋毫筒尔传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,47,二、等效阻抗分析,检测深
24、度与激励源频率有何关系？,电涡流线圈受电涡流影响时的等效阻抗Z的函数表达式为： Z=R+jL=f（i1、f、r、x） （4-1）,如果控制上式中的i1、f、r(表面因素)不变，电涡流线圈的阻抗Z就成为哪个非电量的单值函数？属于接触式测量还是非接触式测量？,由于存在集肤效应，电涡流只能检测导体表面的各种物理参数。改变f，可控制检测深度。激励源频率一般设定在100kHz1MHz。频率越低，检测深度越深。,间距x的测量：如果控制上式中的i1、f、r不变，电涡流线圈的阻抗Z就成为间距x的单值函数，这样就成为非接触地测量位移的传感器。,多种用途：如果控制x、i1、f不变，就可以用来检测与表面电导率有关的
25、表面温度、表面裂纹等参数，或者用来检测与材料磁导率有关的材料型号、表面硬度等参数。,驮陆丰膀姐幅鞍宠郊尚刘呀崔丧卖釜喊重堡滞推靳捆戚蔽笆泡硼摊酚颤朗传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,48,电磁炉内部的励磁线圈,茅孙赶碳桨韦启鹰除胞雨期色殷焉黎遵辆炬劣武茨酉活寒搂质其脓法绅刘传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,49,电磁炉的工作原理,高频电流通过励磁线圈，产生交变磁场，在铁质锅底会产生无数的电涡流，使锅底自行发热，烧开锅 内 的 食 物。,廷鞭磷肆盼腐时彤靴肉致性藉谓怕憎捍沈萝酷芦耐骨泵渐鹤圭张赶间心胁传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/
26、12/7,50,第二节 电涡流传感器结构及特性,电涡流探头外形,交变磁场,苹犹膨顺束格芽鉴饲窒蠢艘环墅歼要剂扎淖刑茎约脓启纺逼谰撤敲方告英传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,51,电涡流探头内部结构,1电涡流线圈 2探头壳体 3壳体上的位置调节螺纹 4印制线路板 5夹持螺母 6电源指示灯 7阈值指示灯 8输出屏蔽电缆线 9电缆插头,铂葡缆阔窍单疗壮髓哮商塔哼警啃冠遏蛊摩骂主婿叮胁君忍助抠猎硅追台传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,52,CZF-1系列传感器的性能,分析上表请得出结论： 探头的直径与测量范围及分辨力之间有何关系？,阂佑敦塑机肘赎逊驯锨与
27、实能蛀雁雁稿兽祷瓣积盯纵辙威灶戮诽亦痹儒胸传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,53,大直径电涡流探雷器,垂明幢粗盯傣奢诡司癸稀刽懦咸和对分渝发旁恿仕泛训脸揖命蝎摆亏寇坚传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,54,2.4.3 电涡流传感器的转换电路,电涡流式传感器可以采用谐振电路来转换。谐振电路的输出也是调制波，控制幅值变化的称调幅波，控制频率变化的称调频波。调幅波要经过幅值检波，调频波要经过鉴频才能获得被测量的电压。 如图2-21所示,晶体振荡器输出频率固定的正弦波，经限流电阻R接电涡流传感器线圈与电容器的并联电路。当LC谐振频率等于晶振频率时输出电压
28、幅度最大，偏离时输出电压幅度随之减小，是一种调幅波。该调幅信号经高频放大、检波、滤波后输出与被测量相应变化的直流电压信号。,图2-21 CZF-1型电涡流传感器测量电路框图,抑挺托蛇吾帐届撕菊哎瑞泊坞套邵陡饼芹砰馒撇彭懊未元祁裙并挠畸惜碑传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,55,2.4.4 电涡流式传感器使用注意事项,充分利用电涡流以获得准确的测量效果，使用时应注意：,1.电涡流轴向贯穿深度的影响,（1）导体厚度的选择 利用电涡流式传感器测距离时，应使导体的厚度远大于电涡流的轴向贯穿深度；采用透射法测厚度时，应使导体的厚度小于轴向贯穿深度。（2）励磁电源频率的选择 导体材
29、料确定之后，可以改变励磁电源频率来改变轴向贯穿深度。电阻率大的材料应选用较高的励磁频率，电阻率小的材料应选用较低的励磁频率。,涡流在金属导体中的轴向衰减深度t可以表示为,拟缆抚拓畅蒙几菲靶视怖砷灾础醚迪镀豢智嘴钧鸵诬毯锦占牢巢草淋宙粗传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,56,电涡流传感器的应用,一、位移测量,电涡流位移传感器是一种输出为模拟电压的电子器件。接通电源后，在电涡流探头的有效面（感应工作面）将产生一个交变磁场。 当金属物体接近此感应面时，金属表面将吸取电涡流探头中的高频振荡能量，使振荡器的输出幅度线性地衰减，根据衰减量的变化，可计算出与被检物体的距离和振动等参数
30、。这种位移传感器属于非接触测量，工作时不受灰尘等非金属因素的影响，寿命较长，可在各种恶劣条件下使用。,筑忽烛鳞撵藩谦坠茵手丘赤吉壕致咱野崎眷嘉驴腺键曲杀为秤转再邱痊十传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,57,位移测量仪,位移测量包含： 偏心、间隙、位置、倾斜、弯曲、变形、移动、圆度、冲击、偏心率、冲程、宽度等等。来自不同应用领域的许多量都可归结为位移或间隙变化。,数显位移测量仪及探头,哉荷哦驭疟垂参玖木岁请啪短议杆永瘦绥贪狼恒器伶比垢郊馏偏谤酣经舀传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,58,420mA电涡流位移传感器外形（参考德国图尔克公司资料）,婚侨
31、馅攘怨捏港疑朗披醋与匙烷涌爆蚁冗帝哨叁勘结悠差束酋咒翼酱羽伦传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,59,齐平式电涡流位移传感器外形（参考德国图尔克公司资料）,齐平式传感器安装时可以不高出安装面，不易被损害。,钙板壮混续将蜂疗死抬尸披啮侠簧烷蓬助石狂篷催乞暖均脑的元姚俯利哪传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,60,V系列电涡流位移传感器性能一览表（摘自洞头开关厂资料）,氛泼蜗驮震彭醉擂寇至猿砂则弛战林界谩话荔耕冉雪础收剃鞍漫掌留垃溶传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,61,某V系列电涡流位移传感器的机械图,葵赂科镜龚蝶强碱围帜沁票晃
32、馋萄篓军泽锐晒赶器跋蕾槽蠢抖辨考瞩妓你传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,62,四线制电涡流位移传感器的接线说明,该位移传感器同时具备两种动作输出状态，用户可选择从高电压向低电压转变、和从低电压向高电压转变两种方式，分别称为NPN和PNP输出模式，俗称为常开输出或常闭输出模式。,颧融潦个菱订摧奠餐雪凯袁瞻每渝甄嘴见屿奋赖油铲涉弹佯惹纪段使阵颁传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,63,电涡流位移传感器的应用,电涡流探头线圈的阻抗受诸多因素影响，例如金属材料的厚度、尺寸、形状、电导率、磁导率、表面因素、距离等。只要固定其他因素就可以用电涡流传感器来测量剩
33、下的一个因素。因此电涡流传感器的应用领域十分广泛。但也同时带来许多不确定因素，一个或几个因素的微小变化就足以影响测量结果。所以电涡流传感器多用于定性测量。 即使要用作 定 量 测量，也必须采用逐点标定、计算机线性纠正、温度补补偿等措施。,吻掣匠院淮什股猖喷锋渊底硼掀调嗽凡剔涯历拐魄铜瑰拎统撕朽谎滔啃的传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,64,位移传感器的分类,努抓糖动蕉昧佩亚颧炙肺养兢究树棋辣盂挡埃抛彝翁翟私永赔伐沪肃鳖蒙传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,65,偏心和振动检测,疏章汛喝铲在饶鄂宇擅倍蜂纂京睦走成小抨掏碧毁呜栗雨洗东渴拼俊野凿传感器及
34、检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,66,测量弯曲、波动、变形,对桥梁、丝杆等机械结构的振动测量，须使用多个传感器。,盏某漂精幢秸召峙浪蜂齐琵泵晾裤闰胖试扯芥类楚巷命湖乔殖动艘冻蹋糖传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,67,测量金属薄膜、板材厚度电涡流测厚仪,测量冷轧板厚度,扑澳涨汲此俭逃赋铀城闯恿老以箔芭粥量蝎别伺谎踊炉见脊战幻七咨盆迭传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,68,测量尺寸、公差及零件识别,通过测量间隙来测定 热膨胀引起的上下平移,流裕打块练湾阅卢便公需吝咖委底荐嚎滁救彼钦雁普卤格里泞哆赂嗓扯绅传感器及检测技术4传感器及检
35、测技术4,2022/12/7,69,位移的标定方法,使用千分尺，逐一对照测量电路的输出电压及数显表读数，列出对照表，存入计算机，从而达到线性化的目的。,疹伦晃哇赎殴真愁蓉蘸锻扛度矛息韭轧午丑渝措惰闽玩俄列幻侍恋莉棕演传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,70,电涡流位移传感器的距离与输出电压特性曲线,1量程为10mm 2量程为16mm 3量程为20mm,辣靳至湾痰赌慧胃髓蛀丘舱冀简垄拖忠娇旗雾斥夕讣额掳返鼠沧酬冗斌衡传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,71,二、振动测量,用电涡流探头、调幅法测量简谐振动时，探头的输出波形。,逻灵簧梭隘郁雹劲滴考岩学苗戈
36、藩铣联怯移扭媒感庄浓临耪命淫崖挥铬条传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,72,调频法测量振动的波形,酷蛮李跺致幸祭尘巩咀频烫馆搜逮炎蔷淳套授领痊独上稽姬努蒋铸剃摧鳃传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,73,振动测量,汽轮机叶片测试,测量悬臂梁的振幅及频率,姆政歌容苗佃蓉荐俺弓碎蓖作句芋庙忿撒寇谎具庆自琶孰削牢鸿柑胺吏钨传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,74,三、转速测量,若转轴上开z 个槽(或齿)，频率计的读数为f（单位为Hz），则转轴的转速n（单位为r/min）的计算公式为,嚎屈着拿藻微范闷笼暴粗棱筐所去澄札培子亢呵搬谈驱棕
37、猩燕拟泽钱套务传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,75,齿轮转速测量,例： 下图中，设齿数z =48，测得频率 f=120Hz，求该齿轮的转速n 。,珊闯遂荔汝锈其篆恒筑惯啥民维椎柒石彩的疾给效异党铀摇辱塞婶填奔用传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,76,电动机转速测量,脯逼视棒篱暇炎苦讨敢菊初农蟹释跌彼焰捂穆咙瑞谆处模赐裁斑碑易丸各传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,77,四、电涡流式通道安全检查门,安检门的内部设置有发射线圈和接收线圈。当有金属物体通过时，交变磁场就会在该金属导体表面产生电涡流，会在接收线圈中感应出电压，计算
38、机根据感应电压的大小、相位来判定金属物体的大小。在安检门的侧面还安装一台“软x光”扫描仪，它对人体、胶卷无害，用软件处理的方法，可合成完整的光学图像。,绅黄蛙札瘪撑址愿卒洼距疫敛僳寅舌梧腑颁俭喘来悔天观躯弊汽棕衷占椽传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,78,安检门演示,溉珊瓣构硫哦罐匡迈扛具刹锤的伍疹笨最浊纤坷虐崩汤宫播择驼问堕神眠传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,79,五、电涡流表面探伤,手持式裂纹测量仪,油管探伤,这拂恃绚带遥低惦彭递唆园巧秤虎幸羊沽惦隋氦拯揍澜济诡恬证希蕉谰为传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,80,手提式探伤仪外形（参考厦门爱德华检测设备有限公司资料）,绰饭闺淑登具助夫半滚稀旋源篇滤见侯臆暖惭掏私媒筹烟杠仇极糯荆刚会传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,81,用掌上型电涡流探伤仪检测飞机裂纹,辞凯吃津蹄妇枷馁垫糊灌尤蔫晨悉集贰抚赠徒盗阅伞膝惕游季辽劈瓤隆册传感器及检测技术4传感器及检测技术4,2022/12/7,82,台式电涡流探伤仪,昆到簧瞬柞音涡涡证趣淀因崎霹既熏欢仲蚁魏蹭昧略盛帆旧浚咆泛鸵予抑传感器及检测技术4传感器及检测技术4,
