第五章電渦流式傳感器

1、第五章 電渦流式傳感器 在電路中，我們學(xué)過(guò)：當(dāng)導(dǎo)體處于交變磁場(chǎng) 中時(shí)，鐵心會(huì)因電磁感應(yīng)而在內(nèi)部產(chǎn)生自行 閉合的電渦流而發(fā)熱。因而，為了減小電渦 流，避免發(fā)熱，變壓器和交流電動(dòng)機(jī)的鐵心 都是用硅鋼片疊制成的。生產(chǎn)生活中也可以 利用電渦流做有用的工作，比如電磁爐、中 頻爐、高頻淬火等都是利用電渦流原理而工 作的。 電渦流式傳感器是基于電渦流效應(yīng)原理制成的傳感器。 1. 工作原理 金屬導(dǎo)體置于變化著的磁場(chǎng)中，導(dǎo)體內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng) 電流，電流就像水中的漩渦一樣在導(dǎo)體內(nèi)轉(zhuǎn)圈，稱之 為電渦流或渦流。這種現(xiàn)象稱為渦流效應(yīng)。如圖3-35. a) b) 圖3-35 渦流式傳感器基本原理圖 一個(gè)通有交變電流i1的傳

2、感器線圈，由于電流 的變化，在線圈周圍就產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)h1， 當(dāng)被測(cè)金屬置于該磁場(chǎng)范圍內(nèi)，金屬導(dǎo)體內(nèi) 便產(chǎn)生渦流i2，渦流也將產(chǎn)生一個(gè)新磁場(chǎng)h2 ， h2與h1方向相反，因而抵消部分原磁場(chǎng)，從 而導(dǎo)致線圈的電感量l、阻抗z和品質(zhì)因數(shù)q發(fā) 生變化 。 線圈與金屬導(dǎo)體之間存在磁性聯(lián)系。 渦流效應(yīng)的特性： 由于渦流效應(yīng)在金屬導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生電渦流i2， i2在金屬導(dǎo)體的縱深方向并不是均勻分布的， 而只集中在金屬導(dǎo)體的表面，這稱為集膚效集膚效 應(yīng)應(yīng)。 電渦流具有集膚效應(yīng)，它與激勵(lì)源頻率f、 工件的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率等有關(guān)。頻率越高， 電渦流的滲透深度就越淺，集膚效應(yīng)就越嚴(yán) 重。 由于存在集膚效應(yīng)，電渦流方法只

3、能檢測(cè)導(dǎo) 體表面的各種物理參量。改變頻率f，可控制 檢測(cè)深度。激勵(lì)源頻率一般為100khz1mhz. 為了使電渦流深入金屬導(dǎo)體深處，或?qū)嚯x 較遠(yuǎn)的金屬體進(jìn)行檢測(cè)，可采用十幾千赫甚 至幾百赫茲的低頻激勵(lì)頻率。 a) b) 渦流式傳感器基本原理圖 2. 等效電路及其分析 把導(dǎo)體形象地看作一個(gè)短路線圈，那么線圈與導(dǎo)體間 的關(guān)系可用圖3-35b)所示的電路來(lái)表示。根據(jù)基爾霍 夫定律，可列出電路方程組為 1 11 12 r ij l ij miu 0 12222 mijiljir （3-41） 解此方程組，得傳感器工作時(shí)的等效阻抗為 2 2 22 2 22 21 2 2 22 2 22 21 . .

4、lr m llj lr m rr i u z （3-42） 2 2 2 2 2 22 21 2 2 22 2 22 21 lrmlll lrmrrr 等效電阻、等效電感分別為 （3-43） （3-44） 線圈的品質(zhì)因數(shù)為 2 2 22 2 22 1 2 2 2 22 2 22 1 2 1 1 1 1 lr m r r lr m l l r l r l q （3-45） 可以看出，當(dāng)被測(cè)參數(shù)變化，既能引起線圈阻抗z變 化，也能引起線圈電感l(wèi)和線圈品質(zhì)因數(shù)q值變化。 而這些參數(shù)的變化量的大小與導(dǎo)體的電阻率、磁 導(dǎo)率和線圈與導(dǎo)體的距離x以及線圈激勵(lì)電流的角 頻率和導(dǎo)體的表面因素r等參數(shù)有關(guān)，都將通過(guò)

5、渦 流效應(yīng)和磁效應(yīng)與線圈阻抗發(fā)生聯(lián)系?；蛘哒f(shuō)，線 圈組抗是這些參數(shù)的函數(shù)，可寫成 z = f（、x、r、） 控制其中大部分參數(shù)恒定不變，只改變 其中一個(gè)參數(shù)，這樣阻抗就能成為這個(gè) 參數(shù)的單值函數(shù)。例如被測(cè)材料的情況 不變，激勵(lì)電流的角頻率不變，則阻抗z 就成為距離x的單值函數(shù)。利用此原理便 可制成渦流位移傳感器。 渦流位移傳感器原理： 實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)距離x減小時(shí)，電渦流線圈的等效 電感l(wèi)減小，等效電阻r增大。線圈的感抗xl的 變化比r的變化快，則渦流線圈的阻抗是減小 的，線圈中的電流i1是增大的。反之，則i1減小。 而且由于線圈的品質(zhì)因數(shù)q（q=xl/r=l/r)與 等效電感成正比，與等效電阻成

6、反比，所以當(dāng) 電渦流增大時(shí)，q下降很多。 利用此原理可以制作多種電渦流傳感器，如位 移測(cè)量、轉(zhuǎn)速測(cè)量、接近開關(guān)等。 3、電渦流式傳感器的結(jié)構(gòu) 電渦流式傳感器主要是一個(gè)繞制在框架上的 繞組,常用的是矩形截面的扁平繞組。導(dǎo)線選 用電阻率小的材料，一般采用高強(qiáng)度漆包線， 銀線或銀合金線?？蚣芤蟛捎脫p耗小、電 性能好、熱膨脹系數(shù)小的材料，一般選用聚 四氟乙烯、高頻陶瓷等。 以czf型渦流傳感器為例，如圖3-40所示。 圖3-40 czf型渦流式傳感器的結(jié)構(gòu)圖 這種傳感器的線圈與被測(cè)金屬之間是磁性耦合的，并 利用其耦合程度的變化作為測(cè)量值，無(wú)論是被測(cè)體的 物理性質(zhì)，還是它的尺寸和形狀都與測(cè)量裝置的特性

7、 有關(guān)。作為傳感器的測(cè)量裝置的線圈僅為實(shí)際傳感器 的一半，而另一半是被測(cè)體。 czf型傳感器的性能見(jiàn)表3-1。 4、測(cè)量轉(zhuǎn)換電路 電渦流探頭與被測(cè)物之間的互感量變化可以轉(zhuǎn)換為 傳感器線圈阻抗z和品質(zhì)因數(shù)q等參數(shù)的變化。轉(zhuǎn)換 電路的作用是把這些參數(shù)轉(zhuǎn)換為電壓或電流的輸出。 （1）電橋電路 振 蕩 器 檢波器 r1 r2 c1 c2 l1 l2 a 圖3-41 電橋電路原理圖 電橋電路中線圈l1、l2為傳感器線圈，它們與電容 c1、c2，電阻r1、r2組成電橋的四個(gè)臂。振蕩器提 供電源，振蕩頻率根據(jù)需要選擇。當(dāng)線圈阻抗變化 時(shí)，電橋失去平衡。不平衡輸出經(jīng)線性放大和檢波， 得到輸出。 晶振 高頻放大

8、幅值檢波 lc0 uir ii 低頻放大 0 u 0 u 0 u x 圖3-42 高頻調(diào)幅式測(cè)量轉(zhuǎn)換電路 調(diào)幅式是以輸出高頻信號(hào)的幅度來(lái)反映電渦流探頭 與被測(cè)導(dǎo)體之間的關(guān)系。圖3-42是高頻調(diào)幅式電路。 （2）調(diào)幅式電路 石英晶體振蕩器通過(guò)耦合電阻r，向由探頭線 圈和一個(gè)微調(diào)電容c0組成的并聯(lián)諧振回路提 供一個(gè)穩(wěn)幅的高頻激勵(lì)信號(hào)，相當(dāng)于一個(gè)恒 流源。測(cè)量時(shí)，先調(diào)節(jié)c0，使lc0的諧振頻率 等于石英晶體振蕩器的頻率f0，此時(shí)諧振回路 的q值和阻抗z也最大，恒定電流ii在lc0并聯(lián) 諧振回路上的壓降u0也最大。 ziu 10 當(dāng)被測(cè)體為非磁性金屬時(shí)，物體接近探頭時(shí)，由 于渦流效應(yīng)，線圈的等效電感l(wèi)

9、減小，并引起線 圈品質(zhì)因數(shù)q值的下降，并聯(lián)諧振回路諧振頻率 不再等于石英晶振的頻率而發(fā)生失諧狀態(tài)，使輸 出電壓u0大大降低。 當(dāng)被測(cè)體為磁性金屬時(shí)，探頭線圈的電感量略為 增大，但由于被測(cè)磁性金屬體的磁滯損耗，使探 頭線圈的q值也大大下降，輸出電壓u0也降低。 在以上兩種情況下，被測(cè)體與探頭的間距越小， 輸出電壓就越低。經(jīng)高頻放大、檢波、低放之后， 輸出的直流電壓反映了被測(cè)物的位移量。 以上幾種情況見(jiàn)圖3-42-1 0o u 1o u 2o u 3o u 1 f 2 f 3 f 0 f 0 2 1 3 圖3-42-1 定頻調(diào)幅式的諧振曲線 0-探頭與被測(cè)物間距很遠(yuǎn)時(shí)1-非磁性金屬與探頭間距較小時(shí)

10、 2-非磁性金屬、間距與探頭 線圈直徑相等時(shí) 3-磁性金屬、間距較小時(shí) （3）調(diào)頻式電路 所謂調(diào)頻式就是將探頭線圈的電感量l與微調(diào)電容 c0構(gòu)成lc振蕩器，以振蕩器的頻率f作為輸出量。此 頻率可通過(guò)f/v轉(zhuǎn)換器（又稱鑒頻器）轉(zhuǎn)換成電壓， 由表頭顯示。也可以直接將頻率信號(hào)（ttl）信號(hào) 送到計(jì)算機(jī)的計(jì)數(shù)定時(shí)器，測(cè)出頻率。如圖3-43. lc0 lc 振 蕩 器 高 頻 放 大 器 限 幅 器 鑒 頻 器 顯示器 記錄儀 xx 0 ll 0 ff 0 uu 0 功 率 放 大 器 ttl電平 計(jì)算機(jī)計(jì)數(shù) 定時(shí)器 圖3-43調(diào)頻式測(cè)量轉(zhuǎn)換電路原理圖 lc0 lc 振 蕩 器 高 頻 放 大 器 限

11、幅 器 鑒 頻 器 顯示器 記錄儀 xx 0 ll 0 ff 0 uu 0 功 率 放 大 器 ttl電平 計(jì)算機(jī)計(jì)數(shù) 定時(shí)器 并聯(lián)諧振回路的諧振頻率為 0 2 1 lc f 當(dāng)電渦流線圈與被測(cè)體的距離x改變時(shí)，電感量 l隨之改變，引起lc振蕩器的輸出頻率改變， 此頻率可直接用計(jì)算機(jī)測(cè)量。用模擬儀表顯示， 必須用鑒頻器，將頻率f轉(zhuǎn)換為電壓u。 5、電渦流傳感器的應(yīng)用 （1）位移測(cè)量 某些旋轉(zhuǎn)機(jī)械，如高速旋轉(zhuǎn)的汽輪機(jī)對(duì)軸向位移的 要求很高。當(dāng)汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，葉片在高壓蒸氣推動(dòng) 下高速旋轉(zhuǎn)，它的主軸承受巨大的軸向推力。若主 軸的位移超過(guò)規(guī)定值時(shí)，葉片有可能與其他部件碰 撞而斷裂。利用電渦流原理可以測(cè)

12、量汽輪機(jī)主軸的 軸向位移、電動(dòng)機(jī)軸向竄動(dòng)等。電渦流軸向位移監(jiān) 測(cè)保護(hù)裝置電渦流探頭的安裝如圖444所示。 圖3-44 軸向位移的監(jiān)測(cè) 1-旋轉(zhuǎn)設(shè)備（汽輪機(jī)） 2-主軸 3-軸聯(lián)器 4-電渦流探頭 5-發(fā)電機(jī) 6-基座 7-夾緊螺母 在設(shè)備停機(jī)時(shí)，將探頭安裝在與聯(lián)軸器端面2mm距離 的機(jī)座上，調(diào)節(jié)二次儀表使示值為零。當(dāng)汽輪機(jī)啟動(dòng) 后，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)其軸向位移量?？梢园l(fā)現(xiàn)，由于軸向推 力和軸承的磨損而使探頭與聯(lián)軸器端面的間隙減小， 二次儀表的輸出電壓從零開始增大。可調(diào)整二次儀表 面板上的報(bào)警設(shè)定值，使位移量達(dá)到危險(xiǎn)值時(shí)，二次 儀表發(fā)出報(bào)警信號(hào)或發(fā)出停機(jī)信號(hào)以避免事故發(fā)生。 上述測(cè)量屬于動(dòng)態(tài)測(cè)量。 （2）

13、振動(dòng)測(cè)量 電渦流式傳感器可以無(wú)接觸地測(cè)量各種振動(dòng)的振幅、 頻譜分布等參數(shù)。在研究機(jī)器振動(dòng)時(shí)，常常采用多 個(gè)傳感器放置在機(jī)器不同部位進(jìn)行檢測(cè)，得到各個(gè) 位置的振幅值和相位值，從而畫出振型圖，測(cè)量方 法如圖445所示。 圖4-45 振幅測(cè)量 （b）長(zhǎng)軸多線圈測(cè)量（a）徑向振動(dòng)測(cè)量 （c）葉片振動(dòng)測(cè)量 （3）轉(zhuǎn)速測(cè)量 若旋轉(zhuǎn)體上已開有一條或數(shù)條槽或做成齒狀，則可在 旁邊安裝一個(gè)電渦流式傳感器，如圖446所示。當(dāng) 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳感器周期地改變著與旋轉(zhuǎn)體表面之間 的距離。于是它的輸出電壓也周期性地發(fā)生變化，此 脈沖電壓信號(hào)經(jīng)放大、變換后，可以用頻率計(jì)測(cè)出其 變化的重復(fù)頻率，從而測(cè)出轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，若轉(zhuǎn)軸上開

14、z 個(gè)槽(或齒)，頻率計(jì)的讀數(shù)為f(單位為hz)，轉(zhuǎn)速按下 式求得： z f n60 3-46 圖3-46 轉(zhuǎn)速測(cè)量 (a) 帶凹槽轉(zhuǎn)軸(b) 帶凸槽轉(zhuǎn)軸 （4）安全檢測(cè) 圖3-47 電渦流式通道安全檢查門簡(jiǎn)圖 圖3-48 電渦流式通道安全檢查門電路原理框圖 安全門原理安全門原理：l11、l12為發(fā)射線圈，l21、l22為接收線 圈，密封在門框內(nèi)。晶振產(chǎn)生的音頻信號(hào)通過(guò)l11、l12 在線圈周圍產(chǎn)生同頻率的交變磁場(chǎng)。因?yàn)閘11、l12與l21、 l22相互垂直，成電氣正交狀態(tài)，無(wú)磁路交鏈，u0=0。 當(dāng)有金屬物體通過(guò)l11、l12形成的交變磁場(chǎng)h1時(shí)，交變 磁場(chǎng)就會(huì)在該金屬導(dǎo)體表面產(chǎn)生電渦流。

15、電渦流也將 產(chǎn)生一個(gè)新的微弱磁場(chǎng)h2，但與l21、l22不再正交，因 此可以在l21、l22中感應(yīng)出電壓。計(jì)算機(jī)根據(jù)感應(yīng)電壓 的大小確定金屬物體的大小。 通常配置x光掃描儀進(jìn)行成像掃描。更嚴(yán)格的用弱能 量的中子發(fā)射管和質(zhì)譜儀來(lái)檢測(cè)密封的箱包中的爆炸 物等化學(xué)物品。 （5）表面探傷 （7）探雷 （4）鍍層厚度測(cè)量 圖3-49 輸油管表面裂紋檢測(cè) 利用電渦流傳感器可以檢查金屬表面(已涂防銹漆)的裂紋 以及焊接處的缺陷等。檢測(cè)過(guò)程中，傳感器與被測(cè)導(dǎo)體保 持距離不變。由于缺陷將引起導(dǎo)體電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率的變化， 使電渦流變小，從而引起輸出電壓突變。 圖3-49是用電渦流探頭檢測(cè)高壓輸油管表面裂紋的示意 圖

16、。兩只導(dǎo)向輥以相同的方向旋轉(zhuǎn)，油管在它們的驅(qū)動(dòng)下， 勻速地在楔形電渦流探頭下方轉(zhuǎn)動(dòng)，并向前挪動(dòng)。探頭對(duì) 油管表面逐點(diǎn)掃描，得到圖3-50的輸出信號(hào)。當(dāng)油管存在 裂紋時(shí)，電渦流所走的路程大為增加(見(jiàn)圖3-49b)，所以電 渦流突然減小，輸出波形如圖3-50中的“尖峰”所示。該 信號(hào)十分紊亂，用肉眼很難分辨出缺陷性質(zhì)。 將該信號(hào)通過(guò)帶通濾波器，濾去表面不平整、抖動(dòng)等因 素造成的異常輸出后，得到圖3-50b中的兩個(gè)尖峰信號(hào)。 調(diào)節(jié)電壓比較器的閾值電壓，得到真正的缺陷信號(hào)。 圖3-50 探傷輸出信號(hào) 圖3-51 金屬鍍層厚度檢測(cè) （6）金屬鍍層厚度檢測(cè) 用電渦流原理可以測(cè)量塑料表面金屬鍍層的厚度， 以

17、及印刷電路版銅箔的厚度等。如圖3-51所示。 由于存在集膚效應(yīng)，鍍層越簿，電渦流越小。根 據(jù)輸出的電壓大小確定厚度。事先需用電渦流儀 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)厚度的鍍層作出“厚度-輸出”電壓 的標(biāo)定 曲線來(lái)對(duì)照。 （7）探雷 （8）接近開關(guān)簡(jiǎn)介 接近開關(guān)又稱無(wú)觸點(diǎn)行程開關(guān)。它能在一 定的距離(幾毫米至幾十毫米)內(nèi)檢測(cè)有無(wú)物 體靠近。當(dāng)物體與其接近到設(shè)定距離時(shí)， 就可以發(fā)出“動(dòng)作”信號(hào)，而不象機(jī)械式 行程開關(guān)那樣，需要施加機(jī)械力。它給出 的是開關(guān)信號(hào)(高電平或低電平)，多數(shù)接近 開關(guān)具有較大的負(fù)載能力，能直接驅(qū)動(dòng)中 間繼電器。 接近開關(guān)的核心部分是“感辨頭”，它必須 對(duì)正在接近的物體有很高的感辨能力。在生 物界里

18、，眼鏡蛇的尾部能感辨出人體發(fā)出的 紅外線。而電渦流探頭就能感辨金屬導(dǎo)體的 靠近。 接近開關(guān)可以用于高速計(jì)數(shù)、測(cè)速，確定金 屬物體的存在和位置，測(cè)量物位和液位，用 于人體保護(hù)和防盜以及無(wú)觸點(diǎn)按鈕等。接近 開關(guān)的定位精度、操作頻率、使用壽命、安 裝調(diào)整的方便性和耐磨性、耐腐蝕性等也是 一般機(jī)械式行程開關(guān)所不能相比的。 接近開關(guān)的外形如圖3-52和3-53所示，可根據(jù)不同 的用途選擇不同的型號(hào)。圖中a）便于調(diào)整與被測(cè) 物的間距，b）、c）可用于板材的檢測(cè)，d）、e） 可用于線材的檢測(cè)。 圖3-52 接近開關(guān)的結(jié)構(gòu)形式一 a)圓柱形b)平面安裝型 圖3-53 接近開關(guān)的結(jié)構(gòu)形式二 d)方形e)貫穿形

19、接近開關(guān)的特點(diǎn)接近開關(guān)的特點(diǎn) 與機(jī)械開關(guān)相比，接近開關(guān)具有如下特點(diǎn)： 非接觸檢測(cè)，不影響被測(cè)物的運(yùn)行工況； 不產(chǎn)生機(jī)械磨損和疲勞損傷，工作壽命長(zhǎng)； 響應(yīng)快，一般響應(yīng)時(shí)間可達(dá)幾毫秒或十幾毫秒； 采用全密封結(jié)構(gòu)，防潮、防塵性能較好，工作 可靠性強(qiáng)； 無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)火花、無(wú)噪聲，所以適用于要求防 爆的場(chǎng)合(防爆型)； 輸出信號(hào)大，易于與計(jì)算機(jī)或可編程控制器 (plc)等接口； 體積小，安裝、調(diào)整方便。 缺點(diǎn):觸點(diǎn)容量較小，輸出短路時(shí)易燒毀。 接近開關(guān)的主要特性接近開關(guān)的主要特性 1額定動(dòng)作距離 在規(guī)定的條件下所測(cè)定到的接近開關(guān)的動(dòng)作距離 (mm)； 2工作距離 接近開關(guān)在實(shí)際使用中被設(shè)定的安裝距離。在此

20、距 離內(nèi)，接近開關(guān)不應(yīng)受溫度變化、電源波動(dòng)等外界干 擾而產(chǎn)生誤動(dòng)作； 3動(dòng)作滯差 指動(dòng)作距離與復(fù)位距離之差的絕對(duì)值。滯差大，對(duì)外 界的干擾以及被測(cè)物的抖動(dòng)等的抗干擾能力就強(qiáng)； 滯差特性 4重復(fù)定位精度(重復(fù)性) 它表征多次測(cè)量動(dòng)作距離。其數(shù)值的離散性 的大小一般為動(dòng)作距離的15。離散性越 小，重復(fù)定位精度越高。 5動(dòng)作頻率 指每秒連續(xù)不斷地進(jìn)入接近開關(guān)的動(dòng)作距離 后又離開的被測(cè)物個(gè)數(shù)或次數(shù)。若接近開關(guān)的 動(dòng)作頻率太低而被測(cè)物又運(yùn)動(dòng)得太快時(shí)，接近 開關(guān)就來(lái)不及響應(yīng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，有可能造 成漏檢。 接近開關(guān)的規(guī)格及接線方式 圖3-54所示是接近開關(guān)的一種典型的三線制接線方式。 圖3-54 三線制

21、接近開關(guān) 圖3-55 三線制接近開關(guān)之npn、oc門常開輸出電路 當(dāng)被測(cè)物體未靠近接近開關(guān)時(shí)，ib=0，oc門截止，out端 為高阻態(tài)(接入負(fù)載后為高電平)；當(dāng)被測(cè)體靠近到動(dòng)作距離 時(shí)，oc門的輸出端對(duì)地導(dǎo)通，out端對(duì)地為低電平。 將中間繼電器跨接在+vcc與out端上時(shí)，ka就處于吸合 (得電)狀態(tài)。 圖3-56 三線制接近開關(guān)輸出波形 接近開關(guān)的應(yīng)用實(shí)例 生產(chǎn)工件加工定位 在機(jī)械加工自動(dòng)生產(chǎn)線上，可以使用接近開關(guān)進(jìn) 行工件的加工定位，圖3-57是它的示意圖。當(dāng)傳 送機(jī)構(gòu)將待加工的金屬工件運(yùn)送到靠近“減速” 接近開關(guān)的位置時(shí)，該接近開關(guān)發(fā)出“減速”信 號(hào)，傳送機(jī)構(gòu)減速，以提高定位精度。當(dāng)金

22、屬工 件到達(dá)“定位”接近開關(guān)面前時(shí)，定位接近開關(guān) 發(fā)出“動(dòng)作”信號(hào)，使傳送機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行。緊接 著，加工刀具對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工。 圖3-57 工件的加工定位 1-機(jī)床2-刀具3-工件4-加工位置5-減速接近開關(guān) 6-定位接近開關(guān)7-傳送機(jī)構(gòu)8-計(jì)數(shù)器及位置控制器 圖3-58 工件的加工定位的感辨頭及調(diào)幅式轉(zhuǎn)換電路 工件定位感辨頭的內(nèi)部工作原理：當(dāng)金屬體接近感 辨頭時(shí)，隨著金屬表面電渦流的增大，電渦流線圈 的q值越來(lái)越低，因?yàn)檎袷幤鞯哪芰勘唤饘袤w所吸 收，所以其輸出電壓u01轉(zhuǎn)來(lái)越低，甚至停振，使 u01=0。比較器將u01與基準(zhǔn)電壓ur作比較。當(dāng)u01 ur時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，輸出高電平，報(bào)警器報(bào)警 （閃亮），執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作（停機(jī)）。 在該機(jī)構(gòu)中，還可將“減速”接近開關(guān)的信號(hào)接到計(jì) 數(shù)器輸入端。當(dāng)傳送帶上的每一個(gè)工件從該開關(guān)經(jīng)過(guò) 時(shí)，接近開關(guān)動(dòng)作一次，輸出一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)器 加1。 計(jì)數(shù)時(shí)涉及抖動(dòng)導(dǎo)致的重復(fù)讀數(shù)的問(wèn)題，由于接近開 關(guān)的滯差特性而解決這一問(wèn)題（如圖3-59所示）。 圖3-59 工件的加工定位的滯差特