電渦流傳感器原理及其應用
電渦流傳感器的基本工作系統(tǒng)由被測體、探頭、延伸電纜、前置器構成。前置器產(chǎn)生高頻振蕩電流通過延伸電纜流入探頭線圈,線圈會產(chǎn)生軸向磁場,當被測金屬體靠近這個磁場,在被測金屬表面產(chǎn)生渦流(電渦流的強弱隨探頭與被測體表面之間距離的變化而變化),從而引起線圈Q值變化。距離小時電渦流作用強,線圈Q值??;距離大時電渦流作用弱,線圈Q值大。在實際應用中,將線圈Q值的變化經(jīng)前置器檢波、放大轉(zhuǎn)化成電壓的變化。實現(xiàn)將機械位移(間隙)值轉(zhuǎn)換成電壓值。
二、被測體材料對電渦流傳感器特性的影響
不同的被測體對傳感器特性影響很大,在購買電渦流傳感器時必須確定好被測體的材質(zhì)。廠家多數(shù)用45#鋼調(diào)試出廠。不同材質(zhì)被測體對8mm探頭傳感器測試如下。
三、電渦流傳感器特點
▲ 可靠性:
=探頭-30℃~150℃、延伸電纜在-30℃~200℃,前置器在-30℃~80℃;相對濕度95%環(huán)境中,長期工作不損壞。探頭頭部體選用PPS工程塑料并通過模具成型。保證探頭具有高強度、耐高溫(220℃)、抗腐蝕性能;不易碰壞、碰到某些化學藥品也不會被腐蝕;保證了探頭的可靠性;
=探頭信號與前置放大器使用的同軸電纜連接。同軸電纜選用寬溫度范圍電纜(-55℃~200℃),阻燃耐腐蝕;電纜強度高、電氣特性一致性好(有利于減小互換性誤差);
=電纜接頭選用工業(yè)標準插頭座,接觸電阻小,可靠性增加;
=前置器輸出端子有容錯和過載保護,即使接錯線不會引起前置器的電路損壞;
=前置器有防雷擊、抑制電網(wǎng)尖峰,使前置器更安全。
▲溫度的穩(wěn)定性和精度:
=依靠先進的補償電路使探頭線圈和電纜溫度變化的影響,在(-22℃~120℃)溫度范圍內(nèi),其最大偏差小于±5 % (包含線性、靈敏度偏差);
=探頭靈敏度誤差±3%;
=探頭線性誤差±1%;
=頻率響應DC~5 kHz
=分辨率1um
四、電渦流位移傳感器技術參數(shù)
在室溫25℃,被測體材料45#鋼 ,電源-24V±10%,負載10KΩ條件下,測量參數(shù)如下:
探頭直徑(mm) | 線性范圍(mm) | 線性度 | 靈敏度 | 靈敏度誤差 |
(v / mm) | ||||
Ф5 | 1 | ±1.0% | 8 | 2% |
Ф8 | 2 | ±1.0% | 8 | 2% |
Ф11 | 4 | ±1.0% | 4 | 2% |
Ф25 | 10 | ±1.5% | 0.8 | 3% |
五、電渦流傳感器應用
電渦流傳感器可以測量:軸位移、軸振動、轉(zhuǎn)速等。
1、 軸位移測量,精度為1%,輸出可以選擇:電壓輸出和電流輸出。安裝如下圖。
2、軸振動測量,精度為5%,安裝下圖。
3、轉(zhuǎn)速測量,精度0.1%,安裝如下圖