電渦流式感測器的結構和工作原理

2021-03-04 01:15:55 字數 761 閱讀 6876

時間:2010-02-09 20:52:37 **:電子發燒友作者:

當導體置於交變磁場或在磁場中運動時,導體上引起感生電流ie,此電流在導體內閉合,稱為渦流。渦流大小與導體電阻率ρ、磁導率μ以及產生交變磁場的線圈與被測體之間距離x,線圈激勵電流的頻率f有關。顯然磁場變化頻率愈高,渦流的集膚效應愈顯著。

即渦流穿透深度愈小,其穿透深度h可表示

ρ—導體電阻率(ω·cm);

μr—導體相對磁導率;

f—交變磁場頻率(hz)。

可見,渦流穿透深度h和激勵電流頻率f有關,所以渦流感測器根據激勵頻率:高頻反射式或低頻透射式兩類。

目前高頻反射式電渦流感測器應用廣泛。

(一) 結構和工作原理

主要由乙個安置在框架上的扁平圓形線圈構成。此線圈可以貼上於框架上,或在框架上開一條槽溝,將導線繞在槽內。下圖為czf1型渦流感測器的結構原理,它採取將導線繞在聚四氟乙烯框架窄槽內,形成線圈的結構方式。

1 線圈 2 框架 3 襯套

4 支架 5 電纜 6 插頭

感測器線圈由高頻訊號激勵,使它產生乙個高頻交變磁場φi,當被測導體靠近線圈時,在磁場作用範圍的導體表層,產生了與此磁場相交鏈的電渦流ie,而此電渦流又將產生一交變磁場φe阻礙外磁場的變化。從能量角度來看,在被測導體內存在著電渦流損耗(當頻率較高時,忽略磁損耗)。能量損耗使感測器的q值和等效阻抗z降低,因此當被測體與感測器間的距離d改變時,感測器的q值和等效阻抗z、電感l均發生變化,於是把位移量轉換成電量。

這便是電渦流感測器的基本原理。

電渦流感測器原理圖

電渦流感測器原理介紹

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