項(xiàng)目二任務(wù)二電渦流傳感器在轉(zhuǎn)速檢測中應(yīng)用

項(xiàng)目二

電感式感【情境導(dǎo)工業(yè)上有很多場合需要加工設(shè)備的電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制著設(shè)備的自動化程度越來越高，現(xiàn)在均是采用傳感器對電機(jī)進(jìn)行檢測，用于測量的傳感器很多，本任務(wù)采用電渦流傳感器進(jìn)行直流電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測。

任務(wù)二

電渦流傳器在轉(zhuǎn)速檢中的應(yīng)用任務(wù)書：本任務(wù)要求達(dá)到以下知識目標(biāo)與技能目標(biāo)：知識目：1、了解渦效應(yīng)。2、了解電流傳感器的結(jié)構(gòu)3、掌握電流傳感器的工作原理4、掌握電流傳感器測量直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法。技能目：1、能識別渦流傳感器。2、能根據(jù)務(wù)要求，正確安裝電渦流傳感器。3、正確完電渦流傳感器測量轉(zhuǎn)速的電路接線4、正確測直流電機(jī)轉(zhuǎn)速并且讀數(shù)正確任務(wù)描：利用電渦流傳感器對直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量。知識鏈：1．電流感的作理1、流應(yīng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬導(dǎo)體置于變化的磁場中時，導(dǎo)體表面就會有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流的流線在導(dǎo)體內(nèi)自行閉合，這種由電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生的漩渦狀感應(yīng)電流成為電渦流，這種現(xiàn)象成為電渦流效應(yīng)。

渦流效應(yīng)有利有弊對于三相異步電動機(jī)來說由于渦流效應(yīng)會導(dǎo)致鐵芯發(fā)熱，故采用導(dǎo)磁性能好的硅鋼片疊壓而成，以減小渦流。但是生產(chǎn)生活中也有利用渦流效1

應(yīng)工作的例子，比如各類中頻感應(yīng)加熱裝置就是利用渦流效應(yīng)對金屬材料進(jìn)行加熱，其實(shí)電磁爐也是利用該效應(yīng)對食物進(jìn)行加熱的。2、渦流傳器工作原理

當(dāng)高頻（100KNZ左右）信號源產(chǎn)生的高頻電壓施加到一個靠近金屬導(dǎo)體的電感線圈L1時，將產(chǎn)生高頻磁場H1。被測導(dǎo)體置于交變磁場中，被測導(dǎo)體就產(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，只集中在金屬表面，這稱為集膚效應(yīng)。信號源的頻率越高，集膚效應(yīng)在金屬表面越淺。

圖電渦流傳感器工作原理注：此處插入動畫2-1電渦流傳感器的工作原理要求：能用動畫演示電渦流傳感器的工作原理,體順序?yàn)?、顯示電線圈L1；2、顯示高信號源與毫安表，構(gòu)成電路；3、顯示高磁場；4、顯示被金屬導(dǎo)體；5、顯示線垂直向下移動，接近被測金屬物體；6、顯示被物體中產(chǎn)生的電渦流i27、顯示被物體中的電渦流i2生的磁場H2.3、渦傳器等阻分（1）等效阻抗分析Rj

f

rx

f信號源頻率2

因數(shù)因數(shù)塑料密封。

—金屬導(dǎo)體的磁導(dǎo)率—金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率—金屬導(dǎo)體的形狀、表面因素i—交變勵磁電流X線圈到金屬導(dǎo)體的間距電渦流線圈的阻抗與f、x，i均有關(guān)系。電渦流傳感器的檢測物理量檢測深度：f越低，檢測深度越深（集膚效應(yīng)檢測間距：i、f不變，z=f（x接觸測量位移。1其他用途：i、f、x不變，檢測與相關(guān)的表面溫度、表面裂紋等參數(shù)，1檢測與的材料型號、表面溫度等參數(shù)。1.2電渦流頭結(jié)構(gòu)電渦流傳感器的傳感元件是一只線圈，俗稱為電渦流探頭。線圈結(jié)構(gòu)：用多股較細(xì)的絞扭漆包線（能提Q值）繞制而成，置于探頭的端部，外部用聚四氟乙烯等高品質(zhì)圖1.3電渦式傳感的測量轉(zhuǎn)換路1調(diào)幅式電路

電渦流傳感器探頭結(jié)構(gòu)調(diào)幅式：以輸出高頻信號的幅度來反映電渦流探頭與被測金屬導(dǎo)體之間的關(guān)系。3

調(diào)幅式缺點(diǎn)：電壓放大器的放大倍數(shù)的漂移會影響測量精度，必須采取各種溫度補(bǔ)償措施。注：此處插入圖片圖

調(diào)幅式電路結(jié)構(gòu)2.調(diào)頻式電路調(diào)頻式就是將探頭線圈的電感量L與微電容構(gòu)成LC振蕩器蕩器的頻率f作為輸出量。圖

調(diào)頻式電路技能訓(xùn)2：渦流傳感器轉(zhuǎn)速檢中的應(yīng)用1.讀任務(wù)利用電渦流傳感器實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制2.理電渦流感器檢轉(zhuǎn)速檢測電中主要器件電渦流傳感器、轉(zhuǎn)動源、+5V、+4、±、±8、±10直流電源、電渦流傳感器模塊分別配圖片）4

的關(guān)系的關(guān)系3電渦流傳感檢測轉(zhuǎn)的工作原理轉(zhuǎn)動源上的直流電機(jī)帶動轉(zhuǎn)動盤旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動盤邊緣均12個小孔，其6個孔是空的，6個孔是塞入小磁鐵的，并且空孔和小磁鐵間隔分布，當(dāng)空孔經(jīng)過電渦流傳感器下方時，電渦流傳感器模塊輸出電壓較低（低電平），當(dāng)小磁鐵經(jīng)過電渦流傳感器時，電渦流傳感器模塊輸出電壓較高（高電平），形成一個脈沖信號，轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動一圈，共輸出六個脈沖信號。將脈沖信號送入頻/速計計數(shù)顯示。轉(zhuǎn)速與脈沖信號頻率之間

f-脈沖信號頻率p-每圈輸出脈沖信號的數(shù)量4操作步驟1、根據(jù)實(shí)大綱或?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)書制作，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書為：THSRZ-2型傳感器實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。2、實(shí)驗(yàn)操步驟描述：步驟1：操作內(nèi)容描述將電渦流傳感器安裝到轉(zhuǎn)動源傳感器支架上，引出線接電渦流傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K；使用工具、儀:

導(dǎo)線、電渦流傳感器、轉(zhuǎn)動源；操作結(jié)果或現(xiàn)象:電渦流傳感器距離直流電機(jī)帶動轉(zhuǎn)動盤上的檢測（小磁鐵）2-3mm

步驟2：操作內(nèi)容描述將電渦流傳感器模塊的輸出接至頻率轉(zhuǎn)速計，頻/轉(zhuǎn)速計選擇轉(zhuǎn)速輸出使用工具儀表:

導(dǎo)線轉(zhuǎn)速/率計操作結(jié)果或現(xiàn)象頻率轉(zhuǎn)速計無輸出；

步驟3：操作內(nèi)容描述將直流電源接至轉(zhuǎn)動源的直流輸入端，將直流電源選擇開關(guān)撥至+4V，合上主控臺電源；使用工具、儀:

導(dǎo)線、轉(zhuǎn)速/頻率計、直流電源；操作結(jié)果或現(xiàn):直流電機(jī)帶動轉(zhuǎn)動盤開始旋轉(zhuǎn)，頻率/轉(zhuǎn)速計讀數(shù)從零開始上升；

步驟4：操作內(nèi)容描述將直流電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定之后，觀察頻/速計的讀數(shù)；使用工具、儀表:

導(dǎo)線、轉(zhuǎn)速率計、直流電源；操作結(jié)果或現(xiàn)象頻率/速計讀數(shù)保持穩(wěn)定；

步驟5：操作內(nèi)容描述將將直流電源選擇開關(guān)撥至6V，直流電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定之后，觀5

察頻率/速計的讀數(shù)使用工具表:

導(dǎo)線轉(zhuǎn)速率計直流電源；操作結(jié)果或現(xiàn)象:直流電機(jī)帶動轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)速增加；

步驟6操作內(nèi)容描述將將直流電源選擇開關(guān)撥至8V+10V（±8（±10，直流電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定之后，觀察頻速計的讀數(shù)；使用工具、儀表:

導(dǎo)線、轉(zhuǎn)速率計、直流電源；操作結(jié)果或現(xiàn)象直流電機(jī)帶動轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)速增加；

驅(qū)動電壓(V)轉(zhuǎn)速(rpm)

4v6v8v10v12v16v動畫2-2

顯示上述實(shí)驗(yàn)步驟拓展與訓(xùn)練：1、將轉(zhuǎn)動盤的小磁鐵去掉三個，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，觀察頻率轉(zhuǎn)速計輸出是否發(fā)生變化，轉(zhuǎn)速測量有無變化？檢查與價：時間為分1、正確識別電渦流傳感器2、正確安電渦流傳感器。3、正確完電渦流傳感器、電渦流傳感器模塊、頻轉(zhuǎn)速計、直流電源之間的接線。4、啟動電，觀察電機(jī)是否啟動，轉(zhuǎn)動是否正常。5、正確記頻率/速計的讀數(shù)。傳器檢技課安、程調(diào)技評表班級開始時間

姓名結(jié)束時間序號1

考核項(xiàng)目

考核要求識別電渦流傳感器

配分10

評分標(biāo)準(zhǔn)選擇錯誤扣10分。

得分正確性2

安裝電渦流傳感器

10

安裝不正確，扣10分（90分）3

接線

10

錯一處分，不超10分6

直流電機(jī)工作正常得20分，頻率轉(zhuǎn)速計讀數(shù)正4

工作過程

40確得2056

工作順序過程拓展題

1010

錯一處扣分，不超10分錯一處分，不超10分78職業(yè)與安全意識（10分）9違規(guī)10教師簽字任務(wù)小結(jié)：

完成工作任務(wù)的所有操作是否符合安全操作規(guī)程工具擺放、包裝物品、導(dǎo)線線頭等的處理是否符合職業(yè)崗位的要求尊重教師遵守實(shí)訓(xùn)紀(jì)律愛惜實(shí)訓(xùn)室的設(shè)備和器材保持工位的整潔違規(guī)成績扣分

符合