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一文讀懂電渦流位移傳感器的工作機理
發(fā)布時間:2022-03-31 09:37:46

電渦流位移傳感器利用感應(yīng)渦流原理,可以在一定范圍內(nèi)有效地測量位移或距離的變化。當(dāng)金屬被測物體靠近探頭時,根據(jù)位移或距離不同,電渦流位移傳感器輸出不同的電壓,從而對照算出位移的變化量。

電渦流位移傳感器主要由探頭、前置器、連接電纜三部分構(gòu)成。探頭內(nèi)置線圈,使用與接近開關(guān)類似。前置器通常使用盒式密封設(shè)計,前置器電路主要包括振蕩電路、電壓檢測電路、放大器三部分,電壓型電渦流位移傳感器的前置器一般引出5個接線端子,即電源正+12VDC(或+24 V DC)、電源負、輸出正OUT+、輸出負OUT-、接地GND。連接電纜兩端分別接探頭和前置器。

電渦流位移傳感器的工作機理如下:前置器內(nèi)部的振蕩電路產(chǎn)生高頻振蕩電流,該高頻振蕩電流經(jīng)連接電纜進入探頭內(nèi)置線圈,探頭由此產(chǎn)生高頻變化的磁場。當(dāng)金屬被測物體靠近探頭的較近位置時,金屬被測物體產(chǎn)生渦流。渦流再生渦流磁場,磁力線方向與探頭線圈相反,由此改變了探頭的阻抗,引起振蕩電路的振蕩電壓幅值發(fā)生變化。變化后的振蕩電壓經(jīng)電壓檢測電路并濾波放大后,形成輸出電壓。由此可見,位移變化引起輸出電壓變化就是電渦流位移傳感器的工作機理。

電渦流表1.png

電渦流效應(yīng)和多項參數(shù)有關(guān),如金屬被測物體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、探頭線圈直徑、探頭與金屬被測物體的距離、振蕩頻率等。在電渦流位移傳感器中,探頭直徑對量程、分辨率有著重要影響。表1以嘉可JK型電渦流位移傳感器的參數(shù)為例,列舉了不同探頭直徑的量程、分辨率、線性誤差。由表1數(shù)據(jù)可見,探頭直徑越大,量程越大,但分辨率越低,線性誤差越大。

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