文档介绍：- -
- -
电涡流传感器位移特性实验
实验报告
专业：机械工程
班级：机械7班
学号： 2201507003
：牛嘉彬
- -
- -
2015年11月20日
一．前言
长度是测量中最常见的物理量之一，我们经常要通过判断物体的位移量来判断物体的状态变化。除此之外，不少非位移变化量也是通过传感器内部器件相对位移来测量计算得出的。位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中，位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。按被测变量变换的形式不同，位移传感器可分为模拟式和数字式两种。模拟式又可分为物性型和构造型两种。常用位移传感器以模拟式构造型居多，包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。这种传感器开展迅速，应用日益广泛。
电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头外表距离。作为一种非接触的线性化计量工具，它能准确测量被测体〔必须是金属导体〕与探头端面之间静态和动态的相对位移变化。在高速旋转机械和往复式运动机械状态分析，振动研究、分析测量中，对非接触的高精度振动、位移信号，能连续准确地采集到转子振动状态的多种参数。如轴的径向振动、振幅以及轴向位置。电涡流传感器以其长期工作可靠性好、测量范围宽、灵敏度高、分辨率高等优点，在大型旋转机械状态的在线监测与故障诊断中得到广泛应用。因此我们需要来了解电涡流传感器的相关特性。
- -
- -
二．实验目的
了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。
三．电涡流传感器的工作原理
电涡流式传感器是一种建立在涡流效应原理上的传感器。电涡流式传感器由传感器线圈和被测物体〔导电体—金属涡流片〕组成，如图1所示。根据电磁感应原理，当传感器线圈〔一个扁平线圈〕通以交变电流〔频率较高，一般为1MHz～2MHz〕I1时，线圈周围空间会产生交变磁场H1，当线圈平面靠近某一导体面时，由于线圈磁通链穿过导体，使导体的外表层感应出呈旋涡状自行闭合的电流I2，而I2所形成的磁通链又穿过传感器线圈，这样线圈与涡流“线圈〞形成了有一定耦合的互感，最终原线圈反响一等效电感，从而导致传感器线圈的阻抗Z发生变化。我们可以把被测导体上形成的电涡等效成一个短路环，这样就可得到如图1的等效电路。图中R1、L1为传感器线
    
   图1电涡流传感器原理图       