电涡流式传感器的原理及应用

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电涡流式传感器的原理及应用

电感式传感器是利用电磁感应原理,将被测的物理量如位移、压力、流量、振动等转换成线圈的自感系数L或互感系数M的变化,再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出,实现由非电量到电量转换的装置。将非电量转换成自感系数变化的传感器通常称为自感式传感器(又称电感式传感器);而将非电量转换成互感系数变化的传感器通常称为互感式传感器(又称差动变压器式传感器)。

电感式传感器具有结构简单、工作可靠、测量力小、分辨率高、输出功率大及测试精度高等优点。但同时它也有频率响应较低、不宜用于快速动态测量等缺点。

电涡流式传感器是利用金属导体中的涡流与激励磁场之间的相互作用进行电磁能量传递的,因此必须有一个交变磁场的激励源。被测对象以某种方式调制磁场,从而改变激励线圈的电感。从这个意义上来说,电涡流式传感器也是一种电感传感器,不过是种特别的电感传感器。这种传感器技术属主动测量技术,即在测试中测量仪器主动发射能量,观察被测对象吸收(透射式)或反射能量,不需要被测对象主动做功。像大多数主动测量装置一样,点涡流式传感器的测量属于非接触测量,这给使用和安装带来了很大的方便,特别是测量运动的物体时电涡流式传感器的应用没有特定的目标,不像电感、电容、电阻等传感器有相对固定的输入量,因此,一切与涡流有关的因素在原则上都可用于测量目的。

电涡流传感器的应用包括电力、石油、化工、冶金等行业,对汽轮机、水轮机、发电机、鼓风机、压缩机、齿轮箱等大型旋转机械的轴的径向振动、轴向位移、鉴相器、轴转速、胀差、偏心、油膜厚度等进行在线测量和安全保护,以及转子动力学研究和零件尺寸检验等方面。

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