一体化电涡流传感器工作原理

一体化电涡流传感器工作原理

一体化电涡流传感器系统由传感器探头与壳体、前置器、电缆和接头三部分组成。

　　一体化电涡流传感器探头是传感器感受被测信号的部分，它由绕在非金属骨架上的矩形截面线圈组成；传感器壳体用于固定传感器头部，并作为测试时的装夹结构，一般用不锈钢制成，上面加工成标准螺纹并备有螺母。

　　前置器是一个能屏蔽外界干扰信号的金属盒子，内装有全部测量电路，并用环氧树脂灌封。外壳上有三个端子分别为电源、公共端和输出端，一个接头与电缆相连。

　　延长电缆为耐高温射频电缆，其两端的接头是传感器探头与前置器相连接而设的。电缆长度为5M或9M。

　　其工作过程是，当被测金属与探头之间距离发生变化时，探头中线圈的电感量发生变化，电感量的变化引起了振荡器的振荡电压幅度变化，这个随距离变化的振荡电压经检波，滤波和线性较正后变成了与位移成正比的电压量。

　　主要应用场合有：

　　轴转速测量、轴位移测量、轴振动和轴的轨迹测量、轴对中测量、轴偏心测量、差胀测量、壳胀测量、转子动平衡、轴承油膜厚度测量

一体化电涡流传感器工作原理

　　电涡流传感器的基本原理是通过测量L、Z、Q的变化量来测量位移。

　　电涡流传感器主要由一个扁平线圈构成。图1为电涡流传感器原理图，

在离线圈(电涡流传感器)1某一距离d(可变)处有一块金属板导体(被测体)2。当线圈中通以频率为 的高频交变电流i 时，线圈周围便产生一高频交变的磁场 。在此磁场范围的金属板内便会产生高频感应电流i。，由于这种电流在导体内呈闭合旋涡形状，故称之为涡流。同时，此电涡流也将产生一个交变磁场 。根据有关电磁定律，电涡流磁场总是抵抗原磁场的存在，使导体内产生电涡流损耗，并引起原边线圈的等效电感L、等效阻抗z和品质因素Q降低。

　　电感量L的变化大小与线圈的外形尺寸r、被测距离d、金属体材料的电阻率ρ、磁导率μ、激励电流i及激励电流角频率ω等因素有关，即对的传感器探头，若金属导体为某一均质材料，激励电流是稳频稳幅的，则r，ρ、μ、ω、i均为定值，L仅与被测距离d有关，即等效电感L的变化可近似认为是距离d变化的单值函数。

　　事实上，金属导体内的涡流难以直接测量，但涡流所产生的磁场对原激励磁场产生影响，使原边线圈的等效电感L、等效阻抗Z和品质因素Q发生变化。