电涡流传感器位移实验
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电涡流位移传感器检定规程
电涡流位移传感器的检定规程通常由国家或地区的质量技术监督部门制
定和发布,用于规范电涡流位移传感器的检定流程和方法。
例如,中国国家质量监督检验检疫总局发布的《电子式涡流位移计》(JJG 752-2005)就规定了电子式涡流位移计的检定项目、检定方法和检定结果的处理等内容。
一般来说,电涡流位移传感器的检定规程主要包括以下几个方面:
1. 检定环境:包括温度、湿度、电压、电源等环境条件的要求。
2. 检定设备:包括标准器、校准设备、测量设备等的要求。
3. 检定方法:包括测量范围、分辨力、零点稳定性、线性、重复性、稳定性等检定项目的方法。
4. 检定结果的处理:包括数据处理、误差校正、数据记录、数据报告等内容。
5. 检定周期:包括电涡流位移传感器的首次检定、后续检定和周期检定的时间要求。
以上就是电涡流位移传感器检定规程的一些基本内容,具体的规程可能会根据传感器类型、测量范围、精度等级等因素有所不同。
电涡流传感器系列实验实验一:电涡流传感器的静态标定摘要:电涡流传感器由平面线圈和金属涡流片组成,当线圈中通以高频交变电流后,在与其平行的金属片上感应产生电涡流,电涡流的大小影响线圈的阻抗乙而涡流的大小与金属涡流片的电阻率,导磁率、厚度、温度以及与线圈的距离X有关,当平面线圈、被测体(涡流片)、激励源确定,并保持环境温度不变,阻抗Z只与距离X有关, 将阻抗变化转为电压信号V输出,则输出电压是距离X的单值函数。
①1 实验目的了解电涡流式传感器的原理及工作性能2实验所用仪器设备涡流变换器、F/V 表、测微头、铁测片、涡流传感器、示波器、振动平台、主副电源②3 实验原理通以高频电流的线圈产生磁场,当有导体接近时,因导电体涡流效应产生涡流损耗,而涡流损耗与导电体的材料以及和线圈的距离有关,因此可以进行位移测量。
②4实验步骤(1)装载好传感器(2)连接电路,电压表置于20V档,开启主副电源(3)用示波器观察涡流变换器的输入端波形(4)调节传感器的高度值,改变高度,记下示波器及电压表的示数5实验结果与分析⑴涡流变换器输入端的波形为正弦波,示波器的时基为口s/cm⑵改变传感器的高度值,记录电压表示数,记录如下表由曲线,我们可以得到灵敏度为K==mm由此可以看到涡流传感器灵敏度高,分辨力高。
6实验心得与建议该涡流传感器测量灵敏度高,分辨力高,线性度也很好,在涉及到一些导体的位置、位移等相关测量时,使用涡流传感器可以很好的实现不接触测量。
而且电涡流传感器利用的是涡流效应,可以利用其进行导体内部的一些性质。
7思考拓展1位移传感器的静态自动标定与实验研究传感器作为自动控制系统和信息系统的关键器件其技术水平直接影响自动化系统和信息系统的整体水平。
自动化技术水平越高对传感器技术依赖程度越大,传感器产业以其技术含量高,渗透能力强,经济效益好,市场前景广等优点被公认为是国内外具有发展前途的高技术产业,受到全社会的瞩目。
全世界约有40 个国家从事传感器器件的研制生产和应用开发工作,其中以日俄美等国实力较强,他们创建了化学量物理量生物量三大门类的传感器产业生产研发单位5000 余家,产品20000 多种,并且已对应用范围较广的产品进行了规模化生产。
电涡流传感器实验报告电涡流传感器实验报告引言电涡流传感器是一种常见的非接触式传感器,广泛应用于工业领域。
本实验旨在通过实际操作和数据分析,深入了解电涡流传感器的原理、特点和应用。
实验目的1. 理解电涡流传感器的工作原理;2. 掌握电涡流传感器的基本操作方法;3. 分析电涡流传感器在不同应用场景下的性能表现。
实验装置与方法本实验使用了一台电涡流传感器测试仪和一组标准试样。
首先,将试样固定在传感器上,然后通过测试仪的操作面板设置相应的参数,如频率、电流等。
随后,观察传感器输出的电压信号,并记录下相应的数据。
实验结果与分析通过实验操作,我们得到了一系列关于电涡流传感器的数据。
首先,我们观察到传感器输出信号的幅值与试样的导电性质有关。
当试样的导电性越好时,传感器输出的电压信号幅值越大,反之亦然。
这是因为电涡流传感器通过感应试样中的涡流产生电磁场变化,并通过电感耦合原理转换为电压信号。
其次,我们发现传感器输出信号的频率对试样的尺寸和形状有一定的敏感性。
当试样的尺寸较大或形状复杂时,传感器输出信号的频率会有所变化。
这是由于试样的尺寸和形状会影响涡流的形成和消散过程,从而影响到传感器的工作频率。
此外,我们还测试了传感器在不同环境条件下的性能表现。
实验结果显示,传感器对温度和湿度的变化具有一定的抗干扰能力。
然而,在极端环境条件下,如高温和高湿度下,传感器的性能可能会受到影响。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的传感器型号和工作条件。
讨论与展望电涡流传感器作为一种非接触式传感器,具有许多优点,如高灵敏度、快速响应和无磨损等。
在工业领域,电涡流传感器被广泛应用于材料检测、无损检测和精密测量等领域。
然而,目前电涡流传感器的应用还存在一些局限性,如对试样尺寸和形状的限制以及对环境条件的敏感性。
因此,未来的研究可以致力于改进传感器的性能,拓展其应用范围。
结论通过本实验,我们深入了解了电涡流传感器的工作原理、特点和应用。
电涡流式传感器传感器是现代检测和控制装置的重要组成部分,在现代科学技术领域中的地位越来越重要。
各类传感器的研制、推广和使用飞速发展,作为现代信息技术三大支柱之一的传感器技术将是二十一世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点。
实际应用中,人们通常把将非电量信号转换成电量信号的装置叫做传感器。
电涡流式传感器是建立在涡流效应原理上的一种传感器。
利用它可以把距离的变化转换为电量的变化,从而做成位移、振幅、厚度等传感器;也可以利用它把电阻率的变化转换成电量的变化,做成表面温度、电介质的浓度等传感器;还可以利用它把磁导率的变化转换为电量的变化,做成应力、硬度等传感器。
电涡流式传感器能够实现非接触测量,而且还具有测量范围大、灵敏度高、抗干扰能力强、不受油污等介质的影响、结构简单及安装方便等优点。
因此广泛应用于工业生产和科学研究的各个领域。
【实验目的】1.了解电涡流式传感器的工作原理。
2.掌握静态标定的方法,了解被测材料对电涡流式传感器特性的影响。
3.掌握电涡流传感器测量振幅的方法4.了解由电涡流式传感器组成的电子称的标定和测量方法。
【实验原理】1.电涡流式传感器工作原理电涡流传感器有高频反射式和低频透射式两种,高频反射式应用较广。
本实验使用高频反射式。
如图6.2-2所示,在一金属导体上方放置一个线圈,当线圈中通入交变电流I 1时,线圈的周围空间就产生了交变磁场H 1,则金属导体中将产生感生电流I 2,由于I 2呈涡旋状,故称为电涡流。
而此电涡流将产生交变磁场H 2,它的方向与磁场H 1方向相反,由于磁场H 2的反作用使导电线圈的电感量、阻抗及品质因数等发生变化,这些参数变化量的大小与金属导体的电阻率、磁导率、几何形状、激励电流以及线圈与金属导体间的距离等有关。
限制其中其它参数不变,只让其中某一个参数变化,就构成了测量该参数的传感器。
涡流效应可等效为如图6.2-3所示的等效电路。
图中,R 1和L 1为传感器线圈的电阻和电感,R 2和L 2为金属导体等效的电阻和电感,各自的电流为I 1、I 2 ,U 为激励电压,M 为互感系数。
一、实验背景涡流,也称为感应电流,是当导体置于变化的磁场中时,在导体内部产生的闭合电流。
这一现象在电磁学领域具有广泛的应用,如涡流热效应、电涡流传感器等。
为了深入理解涡流原理及其应用,我们设计并实施了一系列涡流创新实验。
二、实验目的1. 探究涡流产生的原理及影响因素;2. 研究涡流在导体中的传播规律;3. 分析涡流在工程中的应用,如涡流热效应、电涡流传感器等;4. 通过创新实验,提高学生的实践能力和创新意识。
三、实验内容1. 涡流产生原理实验实验器材:铜棒、磁铁、电源、电流表、开关、导线等。
实验步骤:(1)将铜棒与电源连接,闭合开关;(2)将磁铁靠近铜棒,观察电流表指针的偏转;(3)改变磁铁与铜棒的距离,观察电流表指针的变化。
实验结果:当磁铁靠近铜棒时,电流表指针发生偏转,表明涡流产生。
随着磁铁与铜棒距离的增大,电流表指针的偏转幅度减小,说明涡流强度与磁铁与铜棒的距离有关。
2. 涡流传播规律实验实验器材:铜棒、磁铁、电源、电流表、开关、导线等。
实验步骤:(1)将铜棒与电源连接,闭合开关;(2)在铜棒的一端放置磁铁,观察电流表指针的偏转;(3)改变磁铁的位置,观察电流表指针的变化。
实验结果:随着磁铁在铜棒上的移动,电流表指针的偏转幅度发生变化,说明涡流在导体中传播时,其强度与磁铁的位置有关。
3. 涡流热效应实验实验器材:铜棒、磁铁、电源、电流表、开关、导线、温度计等。
实验步骤:(1)将铜棒与电源连接,闭合开关;(2)将磁铁靠近铜棒,用温度计测量铜棒表面的温度;(3)改变磁铁与铜棒的距离,观察温度计示数的变化。
实验结果:当磁铁靠近铜棒时,铜棒表面的温度升高,说明涡流热效应产生。
随着磁铁与铜棒距离的增大,铜棒表面的温度逐渐降低,表明涡流热效应与磁铁与铜棒的距离有关。
4. 电涡流传感器位移特性实验实验器材:电涡流传感器、金属目标物体、信号发生器、示波器、导线等。
实验步骤:(1)将电涡流传感器与信号发生器连接,将金属目标物体置于传感器附近;(2)调整信号发生器的频率和幅度,观察示波器上的波形变化;(3)改变金属目标物体的位置,观察示波器上波形的变化。
(操作性实验)班级:学号:学生姓名:实验题目:电涡流传感器特性与位移测量实验一、实验目的1、掌握电涡流传感器的特性和工作原理。
2、掌握电涡流传感器静态特性的标定方法。
二、实验仪器及器件电涡流线圈、金属涡流片、电涡流变换器、测微仪、示波器、电压表。
三、实验内容及原理3.1实验原理电涡流式传感器由平面线圈和金属涡流片组成,当线圈中通以高频交变电流后,与其平行的金属片上产生电涡流,电涡流的大小影响线圈的阻抗Z,而涡流的大小与金属涡流片的电阻率、导磁率、厚度、温度以及与线圈的距离X有关。
当平面线圈、被测体(涡流片)、激励源已确定,并保持环境温度不变,阻抗Z只与X距离有关。
将阻抗变化经涡流变换器变换成电压V输出,则输出电压是距离X的单值函数。
3.2实验内容1、利用所需部件,连接一个利用电涡流位移传感器测量位移的测试系统。
2、掌握实验原理,列出实验步骤。
3、根据实验步骤进行测量。
4、记录测量数据,最少测5组数据。
5、根据数据描出实验曲线。
6、计算实验数据,得出电涡流位移传感器静态特性。
三、实验步骤1.安装好电涡流线圈和金属涡流片,注意两者必须保持平行。
安装好测微头,将电涡流线圈接入涡流变换器输入端。
涡流变换器输出端接电压表20V档。
2.开启仪器电源,用测微仪将电涡流线圈与涡流片分开一定距离,此时输出端有一电压值输出。
用示波器接涡流变换器输入端观察电涡流传感器的高频波形,信号频率约为1MHz。
3.用测微仪带动振动平台使平面线圈完全贴紧金属涡流片,此时涡流变换器输出电压为零。
涡流变换器中的振荡电路停振。
4.旋动测微仪使平面线圈离开金属涡流片,从电压表开始有读数起每位移0.25mm 记录一个读数,并用示波器观察变换器的高频振荡波形。
将V、X数据填入下表四、实验测试数据表格记录表1五、实验数据分析及处理1、非线性度:图一线性方程为y = -1.9757x - 1.5198表2非线性度%88.426.6277.0max 1==∆=FS y e 2、灵敏度-1.975S =∆3、重复性图二%63.026.604.0max ==∆=FS R y e4、迟滞%76.126.611.0e max ==∆=FS t y1正-2正 0 0.01 0.04 0.01 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 -0.01 1正-3正 -0.04 0 0.03 0.01 0.01 0 0.010.010 0 2正-3正-0.04-0.01-0.01-0.01-0.01-0.01 -0.01-0.010.011正-1反 0.09 0.06 0.06 0.08 0.1 0.07 0.07 0.07 0.07 0 2正-2反 0 0.04 0.01 0.07 0.07 0.06 0.05 0.04 0.05 0 3正-3反0.110.050.030.060.090.350.050.040.03六、实验结论与感悟 1、实验结论1实验结论 非线性度%88.426.63055.0max 1==∆=FS y e 灵敏度-1.9757S =∆ 重复性%63.026.604.0max ==∆=FS R y e迟滞%76.126.611.0e max ==∆=FS t y2实验心得在本次实验中,我了解了电涡流传感器的特性及工作原理,掌握了振荡频率与输出电压的关系,掌握了电涡流式传感器的静态标定方法。
实验二电涡流式传感器的静态标定
一实验目的:
了解电涡流式传感器的原理及工作性能
二实验原理:
通以高频电流的线圈产生磁场, 当有导体接近时, 因导体涡流效应产生涡流损耗, 而涡流损耗与导电体的材料及线圈的距离有关, 因此可以进行位移测量。
三实验器材:
涡流变换器、F/V表、测微头、铁测片、涡流传感器、示波器、振动平台、主、副电源。
四实验步骤:
(1)装好传感器(传感器对准铁测片安装)和测微头。
(2)观察传感器的结构, 它是一个扁平线圈。
(3)用导线将传感器接入涡流变换器输入端, 将输出端接至F/V表, 电压表置于20V档, 见图1, 开启主、副电源。
图1
(4)用示波器观察涡流变换器输入端的波形。
如发现没有振荡波形出现, 再将被测体移开一些。
适当调节传感器的高度, 使其与被测铁片接触, 从此开始读数, 记下示波器及电压表的数值, 填入下表:
建议每隔0.10mm读数, 到线性严重变坏为止。
根据实验数据。
在座标纸上画出V-X曲线, 指出大致的线性范围, 求出系统灵敏度。
(最好能用误差理论的方法求出线性范围内的线性度、灵敏度)。
五实验结果
六注意事项:
被测体与涡流传感器测试探头平面尽量平行, 并将探头尽量对准被测体中间, 以减少涡流损失。
七实验心得
涡流传感器灵敏度和分辨率高, 线性度也很好, 在涉及到一些导体的位置移位等相关测量时, 使用涡流传感器可以很好的实现不接触测量, 而且电涡流传感器利用涡流效应, 可以用其测量导体内部的一些性质。
第1篇一、实验背景随着科技的飞速发展,传感器技术在各个领域都得到了广泛的应用。
传感器作为一种将非电学量转换为电学量的装置,对于信息采集、处理和控制具有至关重要的作用。
本实验旨在通过一系列传感器实验,加深对传感器基本原理、工作原理和应用领域的理解。
二、实验目的1. 了解传感器的定义、分类和基本原理。
2. 掌握常见传感器的结构、工作原理和特性参数。
3. 熟悉传感器在信息采集、处理和控制中的应用。
4. 培养动手操作能力和分析问题、解决问题的能力。
三、实验内容本次实验共分为以下几个部分:1. 压电式传感器实验- 实验目的:了解压电式传感器的测量振动的原理和方法。
- 实验原理:压电式传感器由惯性质量块和受压的压电片等组成。
工作时传感器感受与试件相同频率的振动,质量块便有正比于加速度的交变力作用在晶片上,由于压电效应,压电晶片上产生正比于运动加速度的表面电荷。
- 实验步骤:1. 将压电传感器装在振动台面上。
2. 将低频振荡器信号接入到台面三源板振动源的激励源插孔。
3. 将压电传感器输出两端插入到压电传感器实验模板两输入端,与传感器外壳相连的接线端接地,另一端接R1。
将压电传感器实验模板电路输出端Vo1,接R6。
将压电传感器实验模板电路输出端V02,接入低通滤波器输入端Vi,低通滤波器输出V0与示波器相连。
4. 合上主控箱电源开关,调节低频振荡器的频率和幅度旋钮使振动台振动,观察示波器波形。
5. 改变低频振荡器的频率,观察输出波形变化。
2. 电涡流传感器位移特性实验- 实验目的:了解电涡流传感器测位移的原理和方法。
- 实验原理:电涡流传感器利用电磁感应原理,当传感器靠近被测物体时,在物体表面产生涡流,通过检测涡流的变化来测量物体的位移。
- 实验步骤:1. 将电涡流传感器安装在实验平台上。
2. 调整传感器与被测物体的距离,观察示波器波形变化。
3. 改变被测物体的位移,观察示波器波形变化。
3. 光纤式传感器测量振动实验- 实验目的:了解光纤传感器动态位移性能。
一、实验目的1. 熟悉位移测量原理及方法。
2. 掌握常用位移传感器的性能特点及应用。
3. 培养实际操作能力,提高实验技能。
二、实验原理位移测量是指测量物体在空间位置的变化。
根据测量原理,位移测量方法主要分为直接测量法和间接测量法。
直接测量法:直接测量物体在空间位置的变化,如尺测法、光电法等。
间接测量法:通过测量与位移相关的物理量来间接计算位移,如电涡流传感器、霍尔传感器、差动变压器等。
三、实验仪器1. 电涡流传感器2. 霍尔传感器3. 差动变压器4. 数字示波器5. 螺旋测微器6. 计算机7. 数据采集卡四、实验内容1. 电涡流传感器位移特性实验(1)实验目的:了解电涡流传感器的原理与应用,掌握电涡流传感器位移特性的测量方法。
(2)实验步骤:①将电涡流传感器固定在实验平台上,调整传感器与被测物体之间的距离。
②使用数字示波器观察传感器输出信号的波形。
③通过调整传感器与被测物体之间的距离,记录不同距离下的输出信号波形。
④分析电涡流传感器位移特性曲线。
2. 霍尔传感器位移特性实验(1)实验目的:了解霍尔传感器的原理与应用,掌握霍尔传感器位移特性的测量方法。
(2)实验步骤:①将霍尔传感器固定在实验平台上,调整传感器与被测物体之间的距离。
②使用数字示波器观察传感器输出信号的波形。
③通过调整传感器与被测物体之间的距离,记录不同距离下的输出信号波形。
④分析霍尔传感器位移特性曲线。
3. 差动变压器位移特性实验(1)实验目的:了解差动变压器的原理与应用,掌握差动变压器位移特性的测量方法。
(2)实验步骤:①将差动变压器固定在实验平台上,调整传感器与被测物体之间的距离。
②使用数字示波器观察传感器输出信号的波形。
③通过调整传感器与被测物体之间的距离,记录不同距离下的输出信号波形。
④分析差动变压器位移特性曲线。
五、实验结果与分析1. 电涡流传感器位移特性曲线:随着传感器与被测物体之间距离的增加,输出信号逐渐减小,呈线性关系。
电涡流传感器系列实验电涡流传感器是用来检测金属零件表面及内部缺陷、裂纹、腐蚀程度、变形等信息的一种非接触式电磁传感器。
本次实验室课程将分为三个部分,分别为电涡流传感器原理的介绍、实验步骤以及实验数据的分析处理。
一、原理介绍电涡流传感器是利用电磁感应的原理来检测金属零件表面及内部缺陷、裂纹、腐蚀程度、变形等信息的一种传感器。
它是将激励信号通过探头送入被测件表面,经过被测件表面和内部微小变形后,产生涡流和磁场,利用敏感元件检测产生的电磁信号,从而检测出被测件的变形情况。
二、实验步骤1. 实验器材(1)y 波示波器;(2)电源;(3)电容式电压表;(4)电涡流传感器;(5)接线器件。
2. 实验步骤(1)将电涡流传感器连接在信号发生器上,设定信号发生器输出频率为 100kHz;(2)将电涡流传感器沿着被测件轮廓轻轻地刷过,实验人员可根据实验需求自行选择角度和方向;(3)将信号输出到 y 波示波器,观察并记录不同条件下的波形;(4)通过记录的数据进行分析和图表绘制。
三、实验数据的分析处理通过实验,我们可以得到电涡流传感器的检测结果。
这些结果包括了被测件表面质量、材料状态、表面裂纹等的信息。
我们可以将这些信息度量出来,并绘制成图表,描绘出被测件产生的涡流磁场。
通过这些图表,我们可以比较出不同被测件的质量差异,可以帮助我们进行一些维护和修理工作。
总的来说,电涡流传感器是一种重要的非接触式电磁传感器,它可以帮助我们了解被测件表面质量、材料状态、表面裂纹等信息。
这些信息可以帮助我们进行更好的维护和修理工作,确保零件的有效性和长期安全性。
电涡流式传感器实验电涡流传感器是一种非接触式的传感器,它基于电磁感应原理,用于检测金属零件表面的微小变形和缺陷。
在本实验中,我们将学习电涡流传感器的基本原理和设计,并使用LabVIEW软件来控制和获取传感器的数据。
实验器材:1. 电涡流传感器模块2. 信号发生器3. 示波器4. LabVIEW软件实验步骤:1. 将信号发生器连接到电涡流传感器的输入端口,并将其设置为正弦波输出。
调整信号发生器的频率和振幅,以使输出信号符合底部的要求。
在本实验中,我们将使用50kHz的频率和1Vpp的振幅。
2. 连接示波器到电涡流传感器的输出端口,并调整示波器的设置以显示传感器输出信号的波形。
您应该可以看到一个类似于正弦波的波形,其振幅随着金属零件距离传感器的表面越来越远而减小。
3. 使用实验提供的金属零件(可以是铝或钢),将其放在传感器的下方,并检查传感器输出信号的变化。
您应该看到传感器输出信号的幅值会随着金属零件离传感器表面的距离变化而变化。
当金属零件接近传感器的表面时,传感器输出信号的幅值将减小,反之亦然。
4. 使用LabVIEW软件创建一个程序,以实时控制和获取电涡流传感器的数据。
您可以使用LabVIEW的数据采集和图表绘制功能来显示传感器输出信号随时间的变化。
您还可以尝试使用基于信号处理的技术(例如傅里叶变换)来提取更多关于金属零件的信息。
实验结果:在进行此实验时,您应该能够了解电涡流传感器的基本原理和设计,并掌握使用LabVIEW软件控制和获取传感器数据的方法。
您还应该能够观察传感器输出信号的变化,这可以有助于识别金属零件的一些特征(例如尺寸、形状、瑕疵等)。
电涡流式传感器实验报告《电涡流式传感器实验报告》摘要:本实验旨在研究电涡流式传感器在不同工况下的性能表现。
通过对传感器的灵敏度、稳定性和响应速度等指标进行测试,得出了一系列结论和实验数据,为该传感器在工业领域的应用提供了参考依据。
引言:电涡流式传感器是一种常用于测量金属表面缺陷和材料性能的传感器。
其工作原理是利用涡流的感应电磁场来检测金属表面的变化,因此具有高灵敏度和精准度。
本实验旨在通过对电涡流式传感器的实验测试,探究其在不同工况下的性能表现,为其在实际应用中的选择和优化提供依据。
实验方法:首先,我们选择了几种常见的金属材料作为实验样本,包括铝、铜和钢等。
然后,我们设计了一系列实验方案,分别对传感器的灵敏度、稳定性和响应速度等指标进行测试。
在实验过程中,我们根据不同的工况和参数设置,记录了传感器的输出数据,并进行了分析和比较。
实验结果:经过一系列实验测试,我们得出了以下结论:1. 传感器在不同金属材料上的灵敏度存在一定差异,其中对铝材料的检测效果最佳,对钢材料的检测效果次之,对铜材料的检测效果最差。
2. 传感器在不同频率和电压下的稳定性表现良好,输出信号稳定且准确。
3. 传感器的响应速度较快,可以在短时间内对金属表面的变化做出快速反应。
结论:通过本次实验,我们验证了电涡流式传感器在不同工况下的性能表现,得出了一系列实验数据和结论。
这些结果为该传感器在工业领域的应用提供了重要的参考依据,同时也为其在未来的优化和改进提供了方向。
展望:未来,我们将进一步深入研究电涡流式传感器的工作原理和性能特点,探索其在更广泛领域的应用,并不断优化和改进其性能,以满足工业生产对高精度、高稳定性传感器的需求。
同时,我们也将进一步扩大实验样本范围,探究传感器在更多金属材料上的性能表现,为其在实际工程中的应用提供更多的实际参考数据。
实验二十四电涡流传感器位移实验一、实验目的:了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。
二、基本原理:通以高频电流的线圈产生磁场,当有导电体接近时,因导电体涡流效应产生涡流损耗,而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关,因此可以进行位移测量。
三、需用器件与单元:电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片。
四、验步骤:1、根据图8-1安装电涡流传感器。
图8-1电涡流传感器安装示意图图8-2电涡流传感器位移实验接线图2、观察传感器结构,这是一个扁平绕线圈。
3、将电涡流传感器输出线接入实验模板上标有L的两端插孔中,作为振荡器的一个元件(传感器屏蔽层接地)。
4、在测微头端部装上铁质金属圆片,作为电涡流传感器的被测体。
5、将实验模板输6、用连接导线从主控台接入+15V直流电源出端V0与数显单元输入端Vi相接。
数显表量程切换开关选择电压20V档。
到模板上标有+15V的插孔中。
7、使测微头与传感器线圈端部接触,开启主控箱电源开关,记下数显表读数,然后每隔0.2mm读一个数,直到输出几乎不变为止。
将结果列入表8-1。
表8-1电涡流传感器位移X与输出电压数据8、根据表8-1数据,画出V-X曲线,根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的佳工作点,试计算量程为1mm、3mm及5mm时的灵敏度和线性度(可以用端基法或其它拟合直线)。
五、思考题:1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关,如果需要测量±5mm的量程应如何设计传感器?答:电涡流的大小与探头线圈直径金属导体的电阻率c,厚度t,线圈的励磁电流角频率ω以及线圈与金属块之间的距离x等参数有关。
2、用电涡流传感器进行非接触位移测量时,如何根据量程使用选用传感器。
实验三十光纤传感器的位移特性实验一、实验目的:了解光纤位移传感器的工作原理和性能。
二、基本原理:本实验采用的是导光型多模光纤,它由两束光纤组成Y型光纤,探头为半圆分布,一束光纤端部与光源相接发射光束,另一束端部与光电转换器相接接收光束。
四、实验步骤:
1根据图3-7安装电涡流传感器。
u
■1
u
0.2mm 读一个数,直到输
(五)电涡流传感器位移实验
一、 实验目的:了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。
二、 基本原理:通以高频电流的线圈产生磁场,当有导电体接近时,因导电体涡流效应产生涡流损耗,而涡流损耗 与导电体离线圈
的距离有关,因此可以进行位移测量。
三、 需用器件与单元:电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片。
图3-7电涡流传感器安装示意图
2、传感器结构,这是一个扁平绕线圈。
3、将电涡流传感器输出线接入实验模板上标有L 的两端插孔中,作为振荡器的一个元件(传感器屏蔽层接地)
4、 在测微头端部装上铁质金属圆片,作为电涡流传感器的被测体。
5、 将实验模板输出端V 0与数显单元输入端Vi 相接。
数显表量程切换开关选择电压 20V 档。
6、用连接导线从主控台接入+
15V 直流电源到模板上标有+15V 的插孔中。
7、使测微头与传感器线圈端部接触,开启主控箱电源开关,记下数显表读数,然后每隔 出几乎不变为止。
将结果列入表 3-4。
表3-4电涡流传感器位移X 与输出电压数据
X(mm) 10.5 11.5 12.5 13.5 14.5 15.5 16.5 17.5 18.5 19.5 V(v)
0.66
2.01
3.35
4.55
5.55
6.32
6.90
7.34
7.67
7.9
8、根据表4-4数据,画出V-X 曲线,根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的佳工作点,试计
算量程为
1mm 3mm 及 5mn 时的灵敏度和线性度(可以用端基法或其它拟合直线) 。
axis([10.5 18.5 0.66 7.9]);
coords=[10.5:1:18.5,19.5;0.66,2.01,3.35,4.55,5.55,6.32,6.90,7.34,7.67,7.9]; grid; hold;
plot(coords(1,:),coords(2,:),'*');
图3 - 8电涡流传感器位移实验接线图
按
主控箍芯
k
衣
x=coords(1,:) y=coords(2,:)'
b=size(coords);
c=o nes(1,b (2));
MT=[c;x];
M=MT';
f=in v(MT*M)*MT*y
['y=' ,n um2str(f(2)),'x+', nu m2str(f(1))]
x=-max(x):0.01:max(x);
y=f(1)+f(2)*x;
mistake=max(x-y)/(max(y)-mi n(y));
fprintf('传感器的系数灵敏度S=%5.3f%%\n',abs(f(2)));
fprintf(' 非线性误差f=%5.3f%%\n',mistake);
plot(x,y);
xlabel('x/mm');
ylabel('V/v');
title(' 电涡流传感器的性能试验');
lege nd(['y=' ,nu m2str(f(2)),'x+', nu m2str(f(1))]);
计算结果:
ans =
y=0.80333x+-6.825
传感器的系数灵敏度S=0.803%
非线性误差f=0.340%
五、思考题:
1) 电涡流传感器的量程与哪些因素有关,如果需要测量土
5mn t勺量程应如何设计传感器?
答:金属导体的电阻率c,厚度t,线圈的励磁电流角频率3以及线圈与金属块之间的距离x等参数有关。
2) 用电涡流传感器进行非接触位移测量时,如何根据量程使用选用传感器。
答:可以通过贴金属片等方式进行测量。
3) 请解释本实验中的“信号获取电路”的原理及电路参数。
答:采用定频调幅式测量电路。