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- 電渦流式稱重傳感器的工作原理
- 來(lái)源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2012/11/22
- 電渦流式傳稱重感器是利用電渦流效應(yīng)．將位移、厚度、溫度、材料損傷等非電量轉(zhuǎn)換為阻抗的變化(或電感的金化，或Q值的變化)。從而進(jìn)行非電量測(cè)量的。
所謂電渦流效應(yīng)，就是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律．塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場(chǎng)中或在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈旋渦狀的感應(yīng)電流，這種電流像水中旋渦那樣在導(dǎo)體內(nèi)轉(zhuǎn)圈。所以稱之為電渦流或渦流，這種現(xiàn)象就稱為電渦流放應(yīng)，簡(jiǎn)稱渦流效應(yīng)。
要形成渦流，必須具備下列兩個(gè)條件：①存在交變磁場(chǎng)；②導(dǎo)體處于交變磁場(chǎng)之中。因此，電渦流式傳感器主要由產(chǎn)生交變磁場(chǎng)的通電線圈和置于線圈附近因而處于交變磁場(chǎng)中的念屆導(dǎo)體兩部分組成金屬導(dǎo)體也可以是被測(cè)對(duì)象本身。
電渦流式傳感器在金屬導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流，其滲透深度與傳感器線圈的勵(lì)磁電流的頻率有關(guān)。所以，電渦流式傳感器主要分為高頻反射式和低頻透射式兩大類，其中以高頻反射式應(yīng)用較廣。
這兩類傳感器的基本工作原理是相似的：
當(dāng)一個(gè)傳感器線圈通有交變電流時(shí)，在線圈的周圍就產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)Hl。當(dāng)被測(cè)導(dǎo)體置于該磁場(chǎng)內(nèi)時(shí)，在被測(cè)導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生電渦流。根據(jù)電磁感應(yīng)理論，電渦流也將形成一個(gè)方向相反的交變磁場(chǎng)。由于磁場(chǎng)的反作用，渦流要消耗一部分能量，抵消部分原磁場(chǎng)，從而導(dǎo)致線圈的電感量、阻抗和品質(zhì)因素發(fā)生變化。
根據(jù)電磁場(chǎng)理論，渦流的大小與導(dǎo)體的電阻率、磁導(dǎo)率、導(dǎo)體厚度以及線圈與導(dǎo)體之間的距離、線圈的激磁頻率。線圈的幾何參數(shù)和導(dǎo)體的幾何形狀等參數(shù)有關(guān)。這些參數(shù)都將通過(guò)渦流效應(yīng)和磁效應(yīng)與線圈阻抗發(fā)生聯(lián)系，或者說(shuō)，線圈阻抗是這些參數(shù)的函數(shù)。
如果能控制上述參數(shù)中的大部分，而只改變其中的一個(gè)參數(shù)，阻抗就能成為這個(gè)數(shù)的單一函數(shù)(這種函數(shù)都是非線性函數(shù)，促在某一范圍內(nèi)，可近似為線性函數(shù))。例如，若放測(cè)材料性能不變，只是改變線圈和材料問(wèn)的距離，可制成渦流式位移、厚度或振動(dòng)傳感器；如果改變導(dǎo)體的電阻率．可以制成測(cè)量表面溫度、材質(zhì)的傳感器；改變導(dǎo)體的磁導(dǎo)率小可以制成測(cè)量應(yīng)力、硬度的傳感器；同時(shí)改變可以制成探傷裝置。
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