電感式傳感器素材PPT課件

1、5.1 5.1 變變磁阻式傳感器（自感式）磁阻式傳感器（自感式）1第1頁/共83頁2工作原理工作原理1. 磁路及磁路定理 磁通的閉合路徑稱為磁路磁通的閉合路徑稱為磁路。圖示為交流接觸器的磁路，磁通經(jīng)圖示為交流接觸器的磁路，磁通經(jīng)過鐵心和空氣隙而閉合。過鐵心和空氣隙而閉合。根據(jù)安培換路定理有根據(jù)安培換路定理有IlHldlSlBHlIN線圈匝數(shù)磁勢磁路平均長度mRFSlIN/磁通磁阻 磁勢是產(chǎn)生磁通的激勵 磁阻是描述阻礙磁通的 物理量 該關(guān)系也稱作磁路歐姆 定律，簡稱磁路定理NI 第2頁/共83頁3磁路歐姆定律與電路中的歐姆定律在形式上相似對照如下：磁路電路磁動勢 F磁通 磁感應(yīng)強(qiáng)度B磁阻 R=

2、l / SmRF電動勢 E電流 I電流密度 J電阻 R= l / SREI NI +EIR若磁路不均勻，由不同材料構(gòu)成，則磁路的磁阻應(yīng)由不同的幾段串聯(lián)而成，即)(2211lHlHlHIN類似磁路KVL第3頁/共83頁v 結(jié)構(gòu)線圈、鐵芯和銜鐵三部分組成。鐵芯和銜鐵由導(dǎo)磁材料如硅鋼片或坡莫合金制成，在鐵芯和銜鐵之間有氣隙，氣隙厚度為，傳感器的運動部分與銜鐵相連。線圈鐵芯銜鐵2. 變磁阻式傳感器工作原理v 磁路構(gòu)成及磁阻由鐵芯、空氣隙和銜鐵三部分組成總磁阻為002221112SSlSlRm由于鐵磁材料的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于真空磁導(dǎo)率，所以002SRm根據(jù)磁路歐姆定律得mRIN v 變換原理20022SNR

3、NINLm可見，當(dāng)氣隙厚度氣隙厚度或面積或面積S S改變時，電感L就發(fā)生改變。當(dāng)傳感器線圈接入測量電路后，電感的變化進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成電壓、電流或頻率的變化，實現(xiàn)非電量到電量的轉(zhuǎn)換。 第4頁/共83頁輸出特性輸出特性5 以變間隙式傳感器為例。改變銜鐵與鐵芯間的間隙厚度，變磁阻式傳感器輸出特性曲線如圖所示。變隙式電壓傳感器的L-特性第5頁/共83頁6 當(dāng)銜鐵上移時，傳感器氣隙減小，即=0-， 則此時輸出電感為L=L0+L， 整理得： 設(shè)電感傳感器初始?xì)庀稙?，初始電感量為L0，銜鐵位移引起的氣隙變化量為 。當(dāng)銜鐵處于初始位置時，初始電感量為： 020002NSL 00000201)(2LSLLLN第6

4、頁/共83頁 當(dāng)/01時，可將上式用泰勒級數(shù)展開為級數(shù)形式： 由上式可求得電感增量L和相對增量L/L0的表達(dá)式，即： 3020001LL001LL200001LL200001LL第7頁/共83頁8同理，當(dāng)銜鐵隨被測體的初始位置向下移動時，傳感器氣隙增加，即=0+， 則此時輸出電感為L=L0-L，則： 銜鐵無論是上移還是下移，在忽略高次項后，均有30200001LL30200001LL00LL第8頁/共83頁9靈敏度為：單位間隙變化引起的電感的變化量，即：0001LLK%100%100)(2oooL如果只考慮二次非線性項，忽略其它高次項，則得非線性誤差： 變間隙式電感傳感器的測量范圍與靈敏度及線

5、性度相矛盾，因此變間隙式電感式傳感器適用于測量微小位移的場合。一般取測量范圍在 = 0.1 0.2mm較適宜。第9頁/共83頁差差動變間隙式傳感器結(jié)構(gòu)原理動變間隙式傳感器結(jié)構(gòu)原理10 差動變間隙式自感傳感器結(jié)構(gòu)原理如圖所示：銜鐵銜鐵R1R2L2L10UACU1=0-2=0+當(dāng)銜鐵向上移動時，兩個線圈的電感分別變?yōu)椋篖LL01LLL02總的電感變化為4020002112LLLL-第10頁/共83頁11對上式進(jìn)行線性處理，即忽略高次項得 :靈敏度k0為：002LL0002/LLk總電感的相對變化量為40200012LL如果只考慮三次非線性項，忽略其它高次項，則得非線性誤差： %100)/(%100

6、)(230ooL靈敏度提高1倍非線性也很低此外，由于結(jié)構(gòu)上的對稱，差動式還可有效地補(bǔ)償溫度變化造成的誤差。第11頁/共83頁測量測量轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路12電感式傳感器的測量電路形式較多，主要有： 交流電橋； 變壓器式交流電橋； 諧振式等。第12頁/共83頁131、交流電橋、交流電橋 圖所示為交流電橋測量電路，傳感器的兩線圈作為電橋的兩相鄰橋臂Z1和Z2，另外兩個相鄰橋臂為純電阻R。b）交流電橋等效電路ACUoU1Z2Z3R4Ra）交流電橋結(jié)構(gòu)示意圖R3R4L2L10UACU12Z1Z2第13頁/共83頁14根據(jù)第3章講述的知識，電橋輸出電壓為)(43213241ZZZZZZZZUUACo其中RZ

7、Z43）（LLrZ001j銅線內(nèi)阻則）（LLrZ-j0020002)(2)(LLULrLUUACACojj又002LL所以0UUACo交流電橋的特點是：1）電橋輸出與氣隙變化量有關(guān)，并有正比關(guān)系；2) 橋路輸出與電橋電壓UAC有關(guān)，橋壓升高，輸出U0增加；3）橋路輸出與初始?xì)庀?0有關(guān)，初始間隙越小，輸出越大。初始電感第14頁/共83頁152. 變壓器式交流電橋 圖所示電路為變壓器式交流電橋測量電路，電橋兩臂分別為傳感器兩線圈的阻抗，另外兩橋臂分別為電源變壓器的兩次級線圈，其匝數(shù)比為1/2。變壓器式交流電橋Z2Z1IABCD2U2U0UsU當(dāng)負(fù)載阻抗為無窮大時，橋路輸出電壓為： 2212121

8、211UZZZZUUZZZUo當(dāng)傳感器的銜鐵處于中間位置，即Z1=Z2=Z時0oU第15頁/共83頁16當(dāng)傳感器銜鐵上移時，如Z1=Z+Z，Z2=Z-Z時， 22ULLUZZUo當(dāng)傳感器銜鐵下移時，如Z1=Z-Z，Z2=Z+Z， 此時 22ULLUZZUo由以上分析可知，這兩種交流電橋輸出的空載電壓相同，且當(dāng)銜鐵上下移動相同距離時，電橋輸出電壓大小相等而相位相反。由于是交流電壓，輸出指示無法判斷位移方向，必須配合相敏檢波電路來解決。 U第16頁/共83頁17諧振式測量電路分類：諧振式調(diào)幅調(diào)幅電路和諧振式調(diào)頻調(diào)頻電路。3. 諧振式（調(diào)幅、調(diào)頻）諧振式（調(diào)幅、調(diào)頻）諧振式調(diào)幅電路LCT0U傳感器電

9、感傳感器電感Uv 調(diào)幅電路組成傳感器電感L與電容C、 變壓器初級繞組串聯(lián)在一起， 組成串聯(lián)諧振回路，接入交流電源 。v 調(diào)幅原理變壓器副邊輸出電壓的頻率與電源頻率相同, 而幅度隨原邊線圈中L的變化而變化 。圖中L0為諧振點的電感值，可見此時電路的輸出幅度最大 。該電路靈敏度很高，線性差，適用于線性要求不高的場合。第17頁/共83頁v 調(diào)頻電路組成傳感器電感L與電容C并聯(lián)組成振蕩回路。諧振式調(diào)頻電路L傳感器電感傳感器電感振蕩回路Cfv 調(diào)頻原理LC振蕩回路的振蕩頻率 為LCf210 當(dāng)L變化時，振蕩頻率隨之變化，根據(jù)f的大小即可測出被測量的值。f 與L的關(guān)系曲線如右圖，它具有明顯的非線性關(guān)系。

10、電路輸出頻率變化與傳感器的電感值變化有如下關(guān)系:L/L)(-(f/f2 諧振式調(diào)頻電路輸出特性有嚴(yán)重的非線性，這種傳感器限制在動態(tài)范圍在較小的情況下使用。因此調(diào)頻電路只有在諧振頻率較大情況下才能達(dá)到較高精度。第18頁/共83頁變變磁阻式傳感器的應(yīng)用磁阻式傳感器的應(yīng)用19 當(dāng)壓力進(jìn)入膜盒時，膜盒的頂端在壓力P 的作用下產(chǎn)生與壓力P 大小成正比的位移，于是銜鐵也發(fā)生移動，從而使氣隙發(fā)生變化，流過線圈的電流也發(fā)生相應(yīng)的變化，電流表A的指示值就反映了被測壓力的大小。第19頁/共83頁2021-11-2320 當(dāng)被測壓力進(jìn)入C形彈簧管時， C形彈簧管產(chǎn)生變形， 其自由端發(fā)生位移，帶動與自由端連接成一體的

11、銜鐵運動，使線圈1和線圈2中的電感發(fā)生大小相等、符號相反的變化。即一個電感量增大，另一個電感量減小。電感的這種變化通過電橋電路轉(zhuǎn)換成電壓輸出。由于輸出電壓與被測壓力之間成比例關(guān)系， 所以只要用檢測儀表測量出輸出電壓， 即可得知被測壓力的大小。第20頁/共83頁21 游標(biāo)卡尺分辨率為0.02mm; 千分尺分辨率為0.01mm; 電感傳感器的分辨率可達(dá)0.01m 。新型測量工具設(shè)計結(jié)構(gòu)示意圖第21頁/共83頁22互感式傳感器：被測的非電量變化轉(zhuǎn)換為線圈互感變化的傳感器。M1234次級線圈初級線圈v 基本結(jié)構(gòu) 主要包括有銜鐵、初級繞組、次級繞組和線圈框架等。次級繞組用差動形式連接，也差動變壓器式傳感

12、器。 v 工作原理 繞組間的互感隨被測位移的改變而變化 。 v 基本類型有變隙式、變面積式和螺線管式等。應(yīng)用最多的是螺線管式差動變壓器。第22頁/共83頁23v 基本結(jié)構(gòu) 1.初級繞組 2.次級繞組a 3.次級繞組b 4.活動銜鐵 5.骨架 v 基本形式根據(jù)初、次級排列不同有二節(jié)式、三節(jié)式、四節(jié)式和五節(jié)式等形式。12345 (a) 二節(jié)式 (b) 三節(jié)式 (c) 四節(jié)式 (d) 五節(jié)式31121 2112212123第23頁/共83頁242123v 等效電路 兩個次級線圈反相串兩個次級線圈反相串聯(lián)，理想條件下等效電路聯(lián)，理想條件下等效電路如左圖。如左圖。L1ar2bL2aM1M2L2br2ar

13、1iU0UaE2b2E 銜鐵位于中間位置銜鐵位于中間位置一次繞組加電壓iU二次繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 和aE2b2E假設(shè)差動變壓器線圈完全對稱則兩線圈的互感系數(shù)相等，所以b22EEa00U 銜鐵移動時銜鐵移動時兩線圈的互感系數(shù)向相反方向變化，所以00U輸出將隨銜鐵位移大小發(fā)生變化第24頁/共83頁基本基本特性特性25當(dāng)次級開路時有 則次級繞組中感應(yīng)電勢的表達(dá)式分別為 L1ar2bL2aM1M2L2br2ar1iU0UaE2b2E111LjrUIi12IMjEaa22IMjEbb 由于次級兩繞組反向串聯(lián)，且考慮到次級開路，則：11220LjrUMMjEEUibaba第25頁/共83頁26輸出電壓的有

14、效值為 21210LrUMMUiba 活動銜鐵向上移動MMMaMMMb則212102LrMUUi與 同極性。 aE2 活動銜鐵向下移動MMMaMMMb則212102LrMUUi與 同極性。 bE2第26頁/共83頁2021-11-2327差動變壓器輸出電壓的特性曲線 e21e220 xe2第27頁/共83頁零零點殘余點殘余電壓電壓28 當(dāng)差動變壓器的銜鐵處于中間位置時，理想條件下其輸出電壓為零。但實際上，當(dāng)使用橋式電路時，在零點仍有一個微小的電壓值(從零點幾mV到數(shù)十mV)存在，稱為零點殘余電壓。x-x0e2e20第28頁/共83頁29零點殘余電壓產(chǎn)生原因 v 基波分量 由于差動變壓器兩個次級

15、繞組不可能完全一致，因此它的等效電路參數(shù)（互感M、自感L及損耗電阻R）不可能相同，從而使兩個次級繞組的感應(yīng)電動勢數(shù)值不等。 又因初級線圈中銅損電阻及導(dǎo)磁材料的鐵損和材質(zhì)的不均勻，線圈匝間電容的存在等因素，使激勵電流與所產(chǎn)生的磁通相位不同。 v 高次諧波 高次諧波分量主要由導(dǎo)磁材料磁化曲線的非線性引起。由于磁滯損耗和鐵磁飽和的影響，使得激勵電流與磁通波形不一致產(chǎn)生了非正弦(主要是三次諧波)磁通，從而在次級繞組感應(yīng)出非正弦電勢。 另外，激勵電流波形失真，因其內(nèi)含高次諧波分量，這樣也將導(dǎo)致零點殘余電壓中有高次諧波成分。第29頁/共83頁30減少零點殘余電壓的措施。選用合適的測量線路。采用相敏檢波電路

16、不僅可鑒別銜鐵移動方向，而且把銜鐵在中間位置時，因高次諧波引起的零點殘余電壓消除掉。RP(a)RP(b)C第30頁/共83頁31(c)CR(d)RPR第31頁/共83頁測量測量電路電路32第32頁/共83頁331.差動整流電路R2R1abhgcfde+uU0當(dāng)e點為“”，f點為“”，則電流路徑是eacdbf.v工作原理當(dāng)e點為“”，f點為“+”，則電流路徑是fbcdae.無論次級線圈的輸出瞬時電壓極性如何，通無論次級線圈的輸出瞬時電壓極性如何，通過電阻過電阻R的電流總是從的電流總是從c到到d。整流電路的輸出電壓整流電路的輸出電壓UhgdcUUU0第33頁/共83頁鐵芯在零位鐵芯在零位Udctt

17、tUghU2tUdctUghtU2鐵芯在零位以上鐵芯在零位以上ttUdcUghtU2v 波形hgdcUUU0R2R1abhgcfde+uU0第34頁/共83頁352.二極管相敏檢波電路v電路組成u1u2+R-RD3D2D1D4RRT1T2-+RLuiusu0來自傳感器來自傳感器參考信號參考信號輸出信號輸出信號 D1D4為四個性能相同的二極管，以同一方向串聯(lián)接成一個閉合回路，形成環(huán)形電橋。 平衡電阻R起限流作用，以避免二極管導(dǎo)通時變壓器T2的次級電流過大。 輸入信號ui通過變壓器T1加到環(huán)形電橋的一個對角線上。參考信號us通過變壓器T2加到環(huán)形電橋的另一個對角線上。 輸出信號uo從變壓器T1與T

18、2的中心抽頭引出。第35頁/共83頁36u1u2+R-RD3D2D1D4RRT1T2-+RLuiusu0來自傳感器參考信號輸出信號v工作原理iLiLT2是中間抽頭，u1=u2,流經(jīng)RL的電流為同理，當(dāng)ui與us都是負(fù)半周，將對應(yīng)D1和D2導(dǎo)通uiusLRRui1LLRRui2L 第36頁/共83頁+-u1u2+R-RD3D2D1D4RRT1T2-+RLuiusu0來自傳感器參考信號輸出信號e1e237iLiLuius同頻同相設(shè)計要求us的振幅遠(yuǎn)大于ui的振幅。正半周LRReui21LLRReui2 2L負(fù)半周+-+LRReui1 1LLRReui12L第37頁/共83頁38+-u1u2+R-R

19、D3D2D1D4RRT1T2-+RLuiusu0來自傳感器參考信號輸出信號e1e2iLiLuius同頻反相正半周LRReui21LLRReui2 2L負(fù)半周+-+LRReui1 1LLRReui12L第38頁/共83頁39結(jié)論：銜鐵在中間位置時，無論參考電壓是正半周還是負(fù)半周，在負(fù)載RL上的輸出電壓始終為0。銜鐵在零位以上移動時，無論參考電壓是正半周還是負(fù)半周，在負(fù)載RL上得到的輸出電壓始終為正。 銜鐵在零位以下移動時，無論參考電壓是正半周還是負(fù)半周，在負(fù)載RL上得到的輸出電壓始終為負(fù)。由此可見，該電路能判別鐵芯移動的方向。第39頁/共83頁應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例401、電感測厚儀第40頁/共83頁

20、412、電感測微儀第41頁/共83頁42第42頁/共83頁433、電感壓力計4、張力測量控制系統(tǒng)第43頁/共83頁5.3 5.3 電渦流式傳感器電渦流式傳感器44 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時，導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生呈渦流狀的感應(yīng)電流，此電流叫電渦流，以上現(xiàn)象稱為電渦流效應(yīng)。根據(jù)電渦流效應(yīng)制成的傳感器稱為電渦流傳感器。 電渦流傳感器結(jié)構(gòu)簡單、頻率響應(yīng)寬、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、測量線性范圍大，而且又具有非接觸測量的優(yōu)點。電渦流傳感器可以測量位移、振動、厚度、轉(zhuǎn)速、溫度等參數(shù)，并且還可以進(jìn)行無損探傷和制作接近開關(guān)。 第44頁/共83頁工作工作原理原理v

21、存在交變磁場1、形成渦流的條件v 導(dǎo)體處于交變磁場中2、影響渦流的因素v 金屬板的電阻率v 磁導(dǎo)率v 金屬板厚度hv 金屬板與線圈的距離v 激勵電流角頻率第45頁/共83頁等效電路分析等效電路分析v 導(dǎo)體上形成的渦流等效成一個短路環(huán)短路環(huán)中的電流，中的電流，短路環(huán)可以認(rèn)為是短路環(huán)可以認(rèn)為是一匝短路一匝短路線圈，其電阻為線圈，其電阻為R R2 2、電感為、電感為L L2 2。1、等效電路v 線圈與導(dǎo)體等效為兩個相互耦合的線圈。線圈與導(dǎo)體間的互感M隨線圈與導(dǎo)體間距x的減小而增大。MMR R1 1L L2 2L L1 1R R2 21I1U2I第46頁/共83頁2、等效電路分析MMR R1 1L L

22、2 2L L1 1R R2 21I1U2I根據(jù)KVL，可列出下面的方程：022221121111ILjIRIMjUIMjILjIR解方程得等效阻抗的表達(dá)式為eqeqLjRLLRMLjRLRMRIUZ222222221222222221111可以看到：v 導(dǎo)體的電阻率、導(dǎo)磁率、線圈與被測體間的距離x，激勵線圈的角頻率,都通過渦流效應(yīng)和磁效應(yīng)影響?？刂颇承﹨?shù)不變，只改變其中一個參數(shù)，可使線圈阻抗 Z1成為這個參數(shù)的單值函數(shù)。從而實現(xiàn)對這個參數(shù)的測量。 第47頁/共83頁渦流的分布和強(qiáng)度渦流的分布和強(qiáng)度48 因為金屬存在，渦流只存在于金屬導(dǎo)體的表面薄層內(nèi), 存在一個渦流區(qū)。渦流區(qū)內(nèi)各處的渦流密度不

23、同,存在徑向分布和軸向分布。金屬扁平線圈渦流區(qū)渦流區(qū)r/rosjmaxhrosjv 徑向分布 渦流范圍與線圈外徑有固定比例關(guān)系，如圖所示。 r = ro s 線圈外徑處，金屬渦流密度最大； r = 0 線圈中心處，渦流密度為零 ( j = 0 ) ； r 0.4ros 處（以內(nèi)）基本沒有渦流； r = 1.8ros 線圈外徑處，渦流密度衰減到最大值的5%。第48頁/共83頁49v 軸向分布 由于趨膚效應(yīng)渦流只在表面薄層存在，沿磁場H方向（軸向）也是分布不均勻的。距離金屬表面Z處,渦流按指數(shù)規(guī)律衰減。hz10ej0jZjhzzejj/0j0 Z = 0 處金屬表面渦流密度(最大） jz 金屬表面

24、距離Z 處的渦流h 趨膚深度第49頁/共83頁50 I1為線圈激勵電流，I2 為金屬導(dǎo)體中的等效電流（渦流） x = 0 處，I2 = I1；x/ros= 1，I2 = 0.3I1, I2 只有在 x/ros ros時電渦流很弱了，所以測大位移時線圈直徑要大。 當(dāng)線圈與導(dǎo)體距離x發(fā)生變化時，渦流密度發(fā)生變化，電流強(qiáng)度隨之變化，根據(jù)導(dǎo)體系統(tǒng)的電磁作用得到電流強(qiáng)度為22121osrxxIIx/rosI2/I11.01 2 3 4 要增加測量范圍需加大線圈直徑，傳感器體積增大要增加測量范圍需加大線圈直徑，傳感器體積增大, ,這是電渦流傳感器應(yīng)用的局限性。這是電渦流傳感器應(yīng)用的局限性。第50頁/共83

25、頁測量測量電路電路51第51頁/共83頁521. 交流電橋交流電橋 交流電橋法主要用于兩個電渦流線圈組成的差動式傳感器。U U0 0交流電橋測量電路交流電橋測量電路L L1 1振蕩器振蕩器R R1 1R R2 2C C2 2 C C1 1L L2 2檢波檢波放大放大第52頁/共83頁532. 調(diào)幅式電路調(diào)幅式電路石英晶體振蕩器起恒流源的作用，給諧振回路提供一個頻率f0穩(wěn)定的激勵電流io，LC回路的阻抗為Z時輸出電壓當(dāng)金屬導(dǎo)體遠(yuǎn)離傳感器線圈時，諧振回路諧振頻率f0，回路呈現(xiàn)的阻抗最大，諧振回路上的輸出電壓也最大。調(diào)幅式測量電路原理框圖調(diào)幅式測量電路原理框圖晶體振蕩器晶體振蕩器L LC C輸出輸出

26、放大放大檢波檢波濾波濾波R R當(dāng)金屬導(dǎo)體靠近時，線圈的等效電感L發(fā)生變化，導(dǎo)致回路失諧，輸出電壓降低，L的數(shù)值隨距離的變化而變化。因此，輸出電壓也隨而變化。第53頁/共83頁543. 調(diào)頻式電路調(diào)頻式電路傳感器線圈接入LC振蕩回路。當(dāng)傳感器與被測導(dǎo)體距離改變時，在渦流影響下，傳感器的電感變化，導(dǎo)致振蕩頻率的變化。 振蕩頻率可由數(shù)字頻率計直接測量，或者通過F-V變換，用數(shù)字電壓表測量對應(yīng)的電壓。L LC C接頻率計接頻率計R R2 2R R1 1C C1 1+ +U U調(diào)頻式測量電路調(diào)頻式測量電路第54頁/共83頁電渦流傳感器的應(yīng)用電渦流傳感器的應(yīng)用55第55頁/共83頁1、測量過程： 電渦流位

27、移傳感器是一種輸出為模擬電壓的電子器件。接通電源后，在電渦流探頭的有效面（感應(yīng)工作面）將產(chǎn)生一個交變磁場。當(dāng)金屬物體接近此感應(yīng)面時，金屬表面將吸取電渦流探頭中的高頻振蕩能量，使振蕩器的輸出幅度線性地衰減，根據(jù)衰減量的變化，可地計算出與被檢物體的距離、振動等參數(shù)。這種位移傳感器屬于非接觸測量，工作時不受灰塵等非金屬因素的影響，壽命較長，可在各種惡劣條件下使用。一、位移測量一、位移測量第56頁/共83頁 位移測量包含：偏心、間隙、位置、傾斜、彎曲、變形、移動、圓度、沖擊、偏心率、沖程、寬度等等。來自不同應(yīng)用領(lǐng)域的許多量都可歸結(jié)為位移或間隙變化。第57頁/共83頁2 2、位移測量儀外形與探頭、位移測

28、量儀外形與探頭第58頁/共83頁第59頁/共83頁3 3、測量金屬薄膜、板材厚度電渦流測厚儀、測量金屬薄膜、板材厚度電渦流測厚儀 測量冷軋板厚度第60頁/共83頁4 4、測量尺寸、公差及零件識別、測量尺寸、公差及零件識別 xx第61頁/共83頁5 5、位移的標(biāo)定方法位移的標(biāo)定方法第62頁/共83頁二、振動測量二、振動測量1、測量過程： 用多個傳感器放在機(jī)械不同部位檢測，得到各個位置的振幅值和相位值，畫出振動波形圖，由頻譜儀分析輸出波形的振幅及頻率。xy第63頁/共83頁 2、測量懸臂梁的振幅及頻率第64頁/共83頁65第65頁/共83頁第66頁/共83頁 對橋梁、絲桿等機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動測量，須使

29、用多個傳感器。第67頁/共83頁三、轉(zhuǎn)速測量三、轉(zhuǎn)速測量 1、測量過程： 若轉(zhuǎn)軸上開z 個槽(或齒)，頻率計的讀數(shù)為f（單位為Hz），則轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速n（單位為r/min）的計算公式為： 60 fnz第68頁/共83頁 例： 下圖中，設(shè)齒數(shù)z =48，測得頻率 f=120Hz，求該齒輪的轉(zhuǎn)速n 。結(jié)論： 1500r/min第69頁/共83頁第70頁/共83頁四、鍍層厚度測量四、鍍層厚度測量 1、測量過程： 由于存在集膚效應(yīng)，鍍層或箔層越薄，電渦流越小。測量前，可先用電渦流測厚儀對標(biāo)準(zhǔn)厚度的鍍層和銅箔作出“厚度-輸出”電壓的標(biāo)定曲線，以便測量時對照。 第71頁/共83頁x第72頁/共83頁五、電渦流式通道安全檢查門五、電渦流式通道安全檢查門 1、測