电涡流传感器电涡流传感器的基本原理

发布网友发布时间：2024-10-01 05:53

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热心网友时间：2024-10-13 17:18

电涡流传感器的基本原理源自于法拉第电磁感应定律。当块状金属导体处于变化的磁场中或切割磁场时，会激发导体内产生涡旋状的感应电流，即电涡流。这种现象称为电涡流效应。根据此效应，电涡流传感器得以制成。

传感器的核心组件包括前置器和探头。前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈，线圈在探头头部产生交变磁场。当金属物体接近此磁场时，会在金属表面产生感应电流，从而在金属中形成电涡流场。电涡流场产生的磁场与头部线圈方向相反，对线圈的高频电流幅度和相位产生影响。这种变化与金属体的磁导率、电导率、尺寸、线圈的几何参数、电流频率以及头部线圈与金属表面的距离等参数有关。

通常，假设金属导体均匀、性能线性和各向同性，传感器的性能可由金属导体的电导率、磁导率、尺寸因子、距离、电流强度和频率来描述。线圈特征阻抗可表示为与这些参数相关的函数。在特定参数范围内，通过电子线路处理，线圈阻抗的变化转换为电压或电流的变化。输出信号的大小随探头到被测体表面的距离而变化，实现机械位移、振动等参数的测量。

电涡流传感器的工作过程涉及Q值的变化，即探头与金属物体距离的改变导致振荡电压幅度的变化。随后，通过检波、滤波、线性补偿、放大归一化处理，将变化的振荡电压转化为电压或电流，实现机械位移转换。

电涡流传感器的分类包括高频反射式和低频透射式，但其基本工作原理相似。这类传感器具有非接触测量位移、厚度、表面温度、速度、应力、材料损伤等参数的能力。它们体积小、灵敏度高、频率响应宽，广泛应用于各种工业场合。

北京波普世纪科技发展有限公司自主研制的电涡流传感器，基于涡流效应原理，是高技术指标的非接触式位移传感器之一。该传感器由探头、加长电缆、前置器组成，用于测量旋转机械轴的运行状态参数，如轴的径向振动、轴向位移、转速、偏心、差胀等。

扩展资料

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表面的距离。它是一种非接触的线性化计量工具。电涡流传感器能准确测量被测体（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。