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  清紅的家 2013-09-16 00:00:00

  傳感器系統(tǒng)的工作機(jī)理是電渦流效1H 應(yīng).當(dāng)接通傳感器系 線圈 統(tǒng)電源時(shí)，在前 置器內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高頻電流信號(hào)，該信 過(guò)電纜送到探頭的頭部，在頭1號(hào)通 r I .如果 金屬導(dǎo)體1部周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)H 的范圍內(nèi)沒(méi)有金屬導(dǎo)體1 d 在磁場(chǎng)H2H 材料接近，則發(fā)射到這一范 圍內(nèi)的能量 都會(huì)全部釋放;反之，如果有金屬導(dǎo)體材 1(μ，σ) 探頭頭部，則交變磁場(chǎng)H2料接近 I 將在導(dǎo)體的表面產(chǎn)生電渦流場(chǎng)，該 電渦 相反的交1流場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)方向與H 電渦流作用原1-2 圖 2.由于H2變磁場(chǎng)H 理圖 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， 即改變了線圈 的有效阻抗.這種變化既與電渦流效應(yīng) T 有關(guān)，又與靜磁學(xué)效應(yīng)有關(guān)，即與金屬導(dǎo) UX UO 檢波濾波 線2 C1體的電導(dǎo)率， C 性修正 放大 磁導(dǎo)率，幾何形狀，線圈幾何 參數(shù)，激勵(lì)電流頻率以 LX 及線圈到金屬 導(dǎo)體的距離等參數(shù)有關(guān).假定金屬導(dǎo)體 δ 被測(cè)金屬導(dǎo)體 是均質(zhì)的，其性能是線性 和各向同性的，則線圈—— 金屬導(dǎo)體系 統(tǒng)的物理性質(zhì)通常可由金屬導(dǎo)體的磁導(dǎo) ， 傳感器原理框圖 μ，電導(dǎo)率σ1-3率 圖 尺寸因子r，線圈與金屬導(dǎo)體距離δ， 線圈 .激勵(lì)電流強(qiáng)度I和頻率ω等參數(shù)來(lái)描述 ，因此線圈 UO U 的阻抗可用函數(shù)Z=F(μ σ，r，I，ω)來(lái)表示. U 如果控制μ，σ，r，δ，I，ω恒 定不變，那么 U 阻抗Z就成為距離δ的單 值函數(shù)，由麥克斯韋爾公式， δ δ δ δ 可 以求得此函數(shù)為一非線性函數(shù)，其曲線 線，在一定范圍內(nèi)可0為"S"形曲 探 頭 以近似為一線性函數(shù). 在實(shí)際應(yīng)用中，通 常是將線圈密封在探頭中，線 被測(cè)金屬 導(dǎo)體 圈阻抗的變化通過(guò)封裝在前置器 傳感器輸出1-4中的電子線路的處理 圖 特性曲線 轉(zhuǎn)換成電壓或電流輸出.這個(gè) ，電子線路并不是直接測(cè) 量線圈的阻抗 ，即在前置1-3而是采用并聯(lián)諧振法，見(jiàn)圖 和2 C 1 = C 0器中將一個(gè)固定電容 C 2 0 1 1 0 2 2 + C1C 探頭線圈Lx并聯(lián)與晶體管T一起構(gòu)成一 個(gè)振蕩器，振蕩器的振蕩幅度Ux與線圈 阻抗成比例，因 此振蕩器的振蕩幅度Ux 會(huì)隨探頭與被測(cè)間距δ改變.Ux經(jīng)檢波濾 波，放大，非線性修正后輸 出電壓Uo，Uo 所示，可以看出1-4與δ的關(guān)系曲線如圖 ( 處0該曲線呈"S"形，即在線性區(qū)中點(diǎn)δ )線性Z好，其斜率(即靈0對(duì)應(yīng)輸出電壓U )敏度)較大，在線性區(qū)兩端，斜率(靈敏度 ) ——線性1，U1逐漸 下降，線性變差.(δ .) ——線性末點(diǎn)2，U2起點(diǎn)，(δ

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