传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度传感器技术及应用机械0920112012第二学期 2012年3月传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度3.5 电涡流式传感器 工作原理：利用电涡流效应进行 工作。优点：结构简单、灵敏度高、频 响范围宽、不受油污等介质的影 响，能进行非接触测量。应用：位移、振动、厚度、转速 、温度、硬度等参数测量，无损 探伤。 传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度3.5.1 工作原理 l通以交变电流 i1 的传感器 线圈，其周围产生一个交变 磁场H1。l使该磁场范围内的被测导体 内产生电涡流 i2 li2将产生一个新磁场H2H2与H1方向相反，力图削弱原磁场H1,从而导致线圈的电感L 、阻抗 Z 和品 质因数 Q 发生变化。传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度等效电路分析l解之得：列电压平 衡方程：传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度受涡电流影响后测量线圈的阻抗Z其中被测导体短路环的阻抗：l等效阻抗Z传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度由于涡电流影响，测量线圈阻抗 实部增大，虚部减小，变化部分 称为“反射阻抗”。与互感系数M的 平方成正比。测量线圈的等效 电阻R测量线圈的 等效电感L测量线圈的等效 阻抗Z传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度受涡电流影响，Q下降l测量线圈的品质因数Q传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度 单一材料被测工件 几何形状（S ，A） 材质：，线圈电感L线圈阻抗Z线圈品质因数Q 电流的频率 “测量线圈-工件”耦 合 两者间距离 x互感系数M， 磁路Rm线圈的几何参数W ，S，l参数之间的关系传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度导体 几何形状（S ，A） 材质：，线圈电感L线圈阻抗Z品质因数Q 测距 探伤 材质检测 测厚 距离 x被测量测量原理：控制其中某一个参数改变，余者 皆不变，就能构成测量该参数的传感器电桥电路谐振电路Q值测试电路传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度3.5.2 电涡流传感器结构类型1、反射式对被测体的要求电导率高磁导率低传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度2、透射式l组成：发射线圈L1，接收线圈L2l金属板材工件厚hl低频激励电压U1，频率fl利用感应电压U2测量板厚hhU20若两线圈间无金 属导体，L1的磁 场能直接贯穿L2. 感应电压U2最大。传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度电涡流贯穿深度l测量厚板时，采用低频激励 （1kHz左右）l贯穿深度t较大，线性好t1t2t3t1t2t3hU2l薄板测量时，宜采 用较高频率激励l贯穿深度t较小， 曲线斜率较大，灵 敏度高传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度3.5.3 测量电路lLRC电路l阻抗Z传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度谐振条件l电抗Xl谐振X=0i传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度3.5.3 测量电路l定频调幅电路l无工件时处于谐振，U0l接近工件时，回路失谐传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度传感器接入振荡器l无工件时，处于最佳Q值l测量时，L变化，谐振频率变化，品 质因数Q降低输出电压变频调幅输出频率变频电路传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度3.5.4 涡电流式传感器的应用1、测位移传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度2、侧厚度3、测温度 工作原理：被测导体的电阻率 随温度变化。传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度电 涡 流 传 感 器 产 品l大量电涡流程传感器l直径50mm、60mm电涡流，l量程可达25mm、50mm传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度一体化电涡流位移传感器l直径8mm 、 11mml前置器内置，l应用于径向振动 、轴向位移、转 速和偏心测量传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度传感器探头与前置器的连接传感器技术及应用 第3章 变磁阻式 电涡流式传感器 工作原理 等效电路 等效阻抗Z 等效电感L 品质因数Q 测量原理 结构类型 反射式 透射式 测量电路 RLC电路 定频调幅电路 变频调幅电路 调频电路 电涡流传感器应用 测位移 测厚度 测温度End