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电涡流传感器原理及其应用

更新日期:2023-10-12   点击次数:2194次

电涡流传感器原理及其应用

    电涡流传感器的基本工作系统由被测体、探头、延伸电缆、前置器构成。前置器产生高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈,线圈会产生轴向磁场,当被测金属体靠近这个磁场,在被测金属表面产生涡流(电涡流的强弱随探头与被测体表面之间距离的变化而变化),从而引起线圈Q值变化。距离小时电涡流作用强,线圈Q值小;距离大时电涡流作用弱,线圈Q值大。在实际应用中,将线圈Q值的变化经前置器检波、放大转化成电压的变化。实现将机械位移(间隙)值转换成电压值。

原理图.jpg

 

 

 

二、被测体材料对电涡流传感器特性的影响

   不同的被测体对传感器特性影响很大,在购买电涡流传感器时必须确定好被测体的材质。厂家多数用45#钢调试出厂。不同材质被测体对8mm探头传感器测试如下。

 


 

被测体.png

三、电涡流传感器特点

      可靠性:

=探头-30℃~150℃、延伸电缆在-30℃~200℃,前置器在-30℃~80℃;相对湿度95%环境中,长期工作不损坏。探头头部体选用PPS工程塑料并通过模具成型。保证探头具有高强度、耐高温(220)、抗腐蚀性能;不易碰坏、碰到某些化学药品也不会被腐蚀;保证了探头的可靠性;

=探头信号与前置放大器使用的同轴电缆连接。同轴电缆选用宽温度范围电缆(-55℃~200),阻燃耐腐蚀;电缆强度高、电气特性一致性好(有利于减小互换性误差);

=电缆接头选用工业标准插头座,接触电阻小,可靠性增加;

=前置器输出端子有容错和过载保护,即使接错线不会引起前置器的电路损坏;

=前置器有防雷击、抑制电网尖峰,使前置器更安全

▲温度的稳定性和精度:

=依靠先进的补偿电路使探头线圈和电缆温度变化的影响,在(-22℃~120)温度范围内,其最大偏差小于±5 % (包含线性、灵敏度偏差)

=探头灵敏度误差±3%

=探头线性误差±1%

=频率响应DC5 kHz

=分辨率1um

四、电涡流位移传感器技术参数

在室温25℃,被测体材料45# ,电源-24V±10%,负载10KΩ条件下,测量参数如下:

探头直径(mm)

线性范围(mm)

线性度

灵敏度

灵敏度误差

v / mm

Ф5

1

±1.0%

8

2%

Ф8

2

±1.0%

8

2%

Ф11

4

±1.0%

4

2%

Ф25

10

±1.5%

0.8

3%

 

五、电涡流传感器应用

电涡流传感器可以测量:轴位移、轴振动、转速等。

1、         轴位移测量,精度为1%,输出可以选择:电压输出和电流输出。安装如下图。

 

轴位移测量.png


2、轴振动测量,精度为5%,安装下图。

 



3、转速测量,精度0.1%,安装如下图

转速.jpg