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電渦流位移傳感器工作原理?

傳感器系統(tǒng)的工作原理是電渦流效應(yīng),。當(dāng)接通傳感器系統(tǒng)電源時(shí),，在前置器內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高頻信號(hào),，該信號(hào)通過電纜送到探頭的頭部，在頭部周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)H1,。如果在磁場(chǎng)H1的范圍沒有金屬導(dǎo)體接近,，則發(fā)射到這一范圍內(nèi)的能量都會(huì)被釋放；反之,，如果有金屬導(dǎo)體接近探頭頭部,，則交變磁場(chǎng)H1將在導(dǎo)體的表面產(chǎn)生電渦流場(chǎng)，該電渦流場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)方向與H1相反的交變磁場(chǎng)H2,。由于H2的反作用,，就會(huì)改變探頭頭部線圈高頻電流的幅度和相位，既改變了線圈的有效阻抗,。這種變化即與電渦流效應(yīng)有關(guān),，又與靜磁學(xué)效應(yīng)有關(guān)，既與金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率,、磁導(dǎo)率,、幾何形狀、線圈幾何參數(shù),、激勵(lì)電流頻率以及線圈到金屬導(dǎo)體的距離參數(shù)有關(guān),。假定金屬導(dǎo)體是均質(zhì)的,，其性能是線形和各向同性的，則線圈——金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的磁導(dǎo)率u,、電導(dǎo)率σ,、尺寸因子r、線圈與金屬導(dǎo)體距離δ線圈激勵(lì)電流I和頻率ω等參數(shù)來描述,。因此線圈的阻抗可用函數(shù)Z=F（u,，r，I,，ω）來表示,。 

果控制u，σ,，r,，I，ω恒定不變,，那么阻抗Z就成為距離的單值函數(shù),，由麥克斯韋爾公式，可以求得此函數(shù)為一非線形函數(shù),，其曲線為“S”型曲線,，在一定范圍內(nèi)可以近似為一線形函數(shù)。

在實(shí)際應(yīng)用中,，通常是將線圈密封在探頭中,，線圈阻抗的變化通過封裝在前置器中的電子線路的處理轉(zhuǎn)化成電壓或電流輸出。這個(gè)電子線路并不是直接測(cè)量線圈的阻抗,，而是采用并連諧振法,，見圖1-3，即在前置器中將一個(gè)固定電容C0=C1×C2/（C1+C2）和探頭線圈LX并連與晶體管T一起構(gòu)成一個(gè)振蕩器,，振蕩器的振蕩幅值UX與線圈阻抗成比例,，因此振蕩器的振動(dòng)幅度UX會(huì)隨探頭與被測(cè)間距δ改變。UX經(jīng)檢波濾波,，放大,，非線形修正后輸出電壓UO，UO與δ的關(guān)系曲線如圖1—4所示,，可以看出該曲線呈“S”形,，即在線形區(qū)中點(diǎn)δ0處（對(duì)應(yīng)輸出電壓UO）線性，其斜率（即靈敏度）較大,，在線性區(qū)兩端,，斜率（靈敏度）逐漸下降，線性變差,。（δ1,，U1）——線性起點(diǎn),，（δ2，U2）——線性末點(diǎn),。

電渦流位移傳感器工作原理?