電渦流式位移傳感器-2

胡楠楠20101502239PAGE2PAGE2PAGE2《自動檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)》電渦流式位移傳感器題目:電渦流位移傳感器及其應(yīng)用學(xué)院：滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院專業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù)年級：10級姓名：胡楠楠學(xué)號：20101502239目錄緒論…………………...….3電渦流傳感器的工作原理……..………..4電渦流傳感器的組成結(jié)構(gòu)……………3測量電路原理……………………..……..4電渦流式位移傳感器KD2306的介紹…….……..……..5內(nèi)部結(jié)構(gòu)…………………5工作原理……….………...6主要特點(diǎn)……………...………..….……..6電渦流傳感器的應(yīng)用……………………7一、緒論電渦流傳感器能靜態(tài)和動態(tài)地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導(dǎo)體距探頭表面距離。它是一種非接觸的線性化計(jì)量工具。電渦流傳感器能準(zhǔn)確測量被測體（必須是金屬導(dǎo)體）與探頭端面之間靜態(tài)和動態(tài)的相對位移變化。在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械和往復(fù)式運(yùn)動機(jī)械狀態(tài)分析，振動研究、分析測量中，對非接觸的高精度振動、位移信號，能連續(xù)準(zhǔn)確地采集到轉(zhuǎn)子振動狀態(tài)的多種參數(shù)。如軸的徑向振動、振幅以及軸向位置。電渦流傳感器以其長期工作可靠性好、測量范圍寬、靈敏度高、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)，在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)的在線監(jiān)測與故障診斷中得到廣泛應(yīng)用。二、電渦流傳感器的工作原理電渦流傳感器利用檢測線圈與被測導(dǎo)體之間的渦流效應(yīng)進(jìn)行測量，具有非接觸測量、靈敏度高、頻響特性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，其基本原理如圖l所示。當(dāng)線圈l通以交流電I1時(shí)，其產(chǎn)生的交變磁場H1會在被測導(dǎo)體2中產(chǎn)生電渦流I2，而I2又產(chǎn)生一交變磁場H2來阻礙H1的變化，從而使線圈的等效電感L發(fā)生變化。當(dāng)被測導(dǎo)體的電阻率、磁導(dǎo)率都確定，只有x發(fā)生變化時(shí)，通過分析提取等效電感與測量位移間的關(guān)系，就可以建立電渦流位移傳感器eq\o\ac(○,1)。三、電渦流傳感器的組成結(jié)構(gòu)根據(jù)下面的組成框圖，構(gòu)成傳感器。敏感元件敏感元件被測量傳感元件測量電路非電量電參量電量根據(jù)組成框圖，具體說明各個(gè)組成部分的材料：（1）敏感元件：傳感器探頭線圈是通過與被測導(dǎo)體之間的相互作用，從而產(chǎn)生被測信號的部分，它是由多股漆包銅線繞制的一個(gè)扁平線圈固定在框架上構(gòu)成，線圈框架的材料是聚四氟乙烯，其順耗小，電性能好，熱膨脹系數(shù)小。（2）傳感元件:前置器是一個(gè)能屏蔽外界干擾信號的金屬盒子，測量電路完全裝在前置器中，并用環(huán)氧樹脂灌封。（3）測量電路：在下面會具體介紹。四、電渦流式位移傳感器KD2306的介紹KD2306是KD2300的更新產(chǎn)品，采用軌導(dǎo)DIN式結(jié)構(gòu)。本體系非常適合集成到OEM設(shè)備和工業(yè)控制應(yīng)用中。具備卓越的分辨率和速度性能（0.1um分辨率，50kHz高響應(yīng)），滿足各種實(shí)際需求，還可選擇延長電纜、溫度補(bǔ)償?shù)忍厥庑枨?。?nèi)部結(jié)構(gòu)：工作原理：通過前置器電子線路的處理，將線圈阻抗Z的變化，即頭部體線圈與金屬導(dǎo)體的距離D的變化轉(zhuǎn)化成電壓或電流的變化，輸出信號的大小隨探頭到被測體表面之間的間距而變化，真尚有電渦流位移傳感器就是根據(jù)這一原理實(shí)現(xiàn)對金屬物體的位移、振動等參數(shù)的測量。按照電渦流在導(dǎo)體內(nèi)的貫穿情況，傳感器可分為高頻反射式和低頻透射式兩類，但從基本工作原理上來說仍是相似的。其工作過程是：當(dāng)被測金屬與探頭之間的距離發(fā)生變化時(shí)，探頭中線圈的Q值也發(fā)生變化，Q值的變化引起振蕩電壓幅度的變化，而這個(gè)隨距離變化的振蕩電壓經(jīng)過檢波、濾波、線性補(bǔ)償、放大歸一處理轉(zhuǎn)化成電壓（電流）變化，最終完成機(jī)械位移(間隙)轉(zhuǎn)換成電壓（電流）。由上所述，電渦流傳感器工作系統(tǒng)中被測體可看作傳感器系統(tǒng)的一半，即一個(gè)電渦流位移傳感器的性能與被測體有關(guān)。五、電渦流式位移傳感器KD2306的主要特點(diǎn)真尚有KD2306高性能電渦流位移傳感器有非常卓越的分辨率和速度性能(0.1μm分辨率，50KHz高響應(yīng))，多傳感器同步功能，符合環(huán)保RoHS和安全CE標(biāo)準(zhǔn)等頂極性能，獲2007美國傳感器金獎。主要應(yīng)用領(lǐng)域：金屬材料精密位移，長度、寬度、高度、厚度、圓度等尺寸；變形、振動等。主要技術(shù)特點(diǎn)：分辨率：0.1um；標(biāo)準(zhǔn)頻率50kHz（可定制更高頻率）；可自行調(diào)整零位、增益和線性；可uxanz延長電流、溫度補(bǔ)償?shù)裙δ?；輸出?~5V，0~10V，±5V或4～20Ma；供電：+15~+30V；主要特點(diǎn)：◆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(bǔ)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；六、電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)和一些科研單位。對汽輪機(jī)、水輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、空分機(jī)、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸的徑向振動、軸向位移、鍵相器、軸轉(zhuǎn)速、脹差、偏心、以及轉(zhuǎn)子動力學(xué)研究和零件尺寸檢驗(yàn)等進(jìn)行在線丈量和保護(hù)。如：測量軸的軸向位移測量軸的軸向位移時(shí)，測量面應(yīng)該與軸是一個(gè)整體，這個(gè)測量面是以探頭的