電渦流傳感器的靜態(tài)標定

電渦流傳感器的靜態(tài)標定一、實驗?zāi)康?、掌握常用傳感器的基本類型及其工作原理；2、了解調(diào)幅電路的特點，測試電渦流傳感器的電路特點；3、進行電渦流傳感器的靜態(tài)標定，掌握線性度、靈敏度、分辨力的數(shù)據(jù)處理方法。二、實驗原理1、掌握以下幾種傳感器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理電阻應(yīng)變片：金屬絲的電阻值除了與材料的性質(zhì)有關(guān)之外，還與金屬絲的長度，橫截面積有關(guān)。將金屬絲粘貼在構(gòu)件上，當構(gòu)件受力變形時，金屬絲的長度和橫截面積也隨著構(gòu)件一起變化，進而發(fā)生電阻變化。ICP加速度傳感器：是內(nèi)裝IC集成運算放大器的加速度傳感器，它將傳統(tǒng)的壓電加速度傳感器與電荷放大器集于一體，能直接與記錄儀、顯示儀和采集分析儀連接，簡化了測試系統(tǒng)，提高了測量系統(tǒng)精度和可靠性。IC壓電加速度傳感器由壓電加速度傳感器和IC放大電路組成。磁電式速度傳感器:磁電式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理，將輸入運動速度變換成感應(yīng)電勢輸出的傳感器。它不需要輔助電源，就能把被測對象的機械能轉(zhuǎn)換成易于測量的電信號，是一種有源傳感器.2、電渦流傳感器的工作原理電渦流傳感器通常由扁平環(huán)形線圈組成，見圖一。在線圈中通以高頻電流，頻率一般為1?3MHz左右，在線圈中產(chǎn)生高頻交變磁場，當導(dǎo)電金屬板接近線圈時，交變磁場在板的表面感應(yīng)電流，即渦電流。電渦流也產(chǎn)生一個反向磁場，從而消弱原磁場，也就相應(yīng)改變了原線圈的自感量L和阻抗Z，其變化與金屬渦流片的電阻率p、導(dǎo)磁率p、金屬渦流片厚度h、線圈的激勵頻率3、溫度t以及與線圈的距離0有關(guān)，即N二件,PM⑴上…)圖1渦流式位移傳感器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理圖若僅改變0，其它參數(shù)不變，Z僅是位移。的單值函數(shù)，這樣可以實現(xiàn)位移的測量。

測量電路通常有阻抗分壓式調(diào)幅電路及調(diào)頻電路，本實驗用的為調(diào)幅電路。調(diào)制就是利用低頻信號控制或改變一高頻信號的某個參數(shù)（幅值、頻率、相位）。三、實驗部件應(yīng)變片、DH620速度傳感器、DH187加速度傳感器、電渦流傳感器、電渦流傳感器實驗?zāi)K、螺旋測微儀、電壓表等四、實驗步驟1、連接主機與實驗?zāi)K電源及傳感器接口，電渦流線圈與渦流片須保持平行，安裝好測微儀，渦流變換器輸出接電壓表20V檔。2、開啟主機電源，用測微儀帶動渦流片移動，當渦流片完全緊貼線圈時輸出電壓為零（如不為零可適當改變支架中線圈的角度），然后旋動測微儀使渦流片離開線圈，從電壓表有讀數(shù)時每隔0.2mm記錄一個電壓值，將V、X值填入下表X(mm)00.20.40.60.81.01.21.41.61.81.92.02.2V(V)X(mm)2.42.62.83.03.23.43.63.84.04.24.44.64.8V(V)3、示波器接電渦流線圈與實驗?zāi)K輸入端口，觀察電渦流傳感器的激勵信號頻率，隨著線圈與電渦流片距離的變化，信號幅度也發(fā)生變化，當渦流片緊貼線圈時電路停振，輸出為零。4、剔除奇點，用最小二乘法擬合一條直線，然后計算其靈敏度和線性度。直線的斜率為靈敏度，線性度用線性誤差度量。五、實驗報告要求簡述實驗?zāi)康暮蛯嶒炘恚鶕?jù)實驗步驟要求，整理和分析相應(yīng)的波形和特性曲線。0.0.X(mm)00.6241.2.V(v)103.6611871.0.0.X(mm)00.6241.2.V(v)103.6611871.2.V(v)203.6612860.815.4.38075.4.39071.25.735.731.466.36.381.12.87.77.47.56777.47.57線性度=0.51/7.62=0.067靈敏度=7.62/2.2=3.46回程誤差=0.01回程2六、思考題電渦流傳感器有什么特性？可以用在那些特征量的檢測上？電渦流測量原理是一種非接觸式測量原理。KAMAN主要特點高分辨率和高采樣率；可自行調(diào)整零位、增益和線性；可選擇延長電纜、溫度補償?shù)裙δ?；可測鐵磁和非鐵磁所有金屬材料；具有多傳感器同步功能；不受潮濕、灰塵的影響，對環(huán)境要求低；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時,導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦旋狀的感應(yīng)電流，此電流叫電渦流，以上現(xiàn)象稱為電渦流效應(yīng).而根據(jù)電渦流效應(yīng)制成的傳感器稱為電渦流式傳感器而KAMAN就是根據(jù)該原