简述电涡流式传感器的应用

技能训练四电感式传感器二、思考题1．填空题（1）单线圈螺管式电感传感器主要由螺线管线圈和可沿线圈轴向移动的衔铁组成。

（2）电感式传感器一般用于测量位移，也可用于振动、压力、荷重、流量、液位等参数的测量。

（3）对于差动变压器，当衔铁处于线圈中心位置时，两个次级绕组与初级绕组间的互感相同。

初级绕组加入激励电源后，两个次级绕组产生的感应电动势相同，输出电压为零。

但在实际应用中，铁芯处于差动线圈中心位置时的输出电压并不为零，该电压称为零点残余电压。

（4）电涡流传感器的整个测量系统由电涡流传感器和测量转换电路两部分组成。

（5）电感式接近开关是一种有开关量输出的位置传感器，利用电涡流原理制成，主要用于金属物体的位置检测及判断。

（6）单线圈螺管式电感传感器相比于变隙式电感传感器优点很多，缺点是灵敏度低，它广泛用于测量大量程的直线位移。

（7）电涡流传感器常采用谐振电路和桥式电路作为测量电路。

（8）自感式电感传感器实质上是一个带衔铁的铁芯线圈，主要由铁芯、线圈和衔铁组成。

（9）单一结构的电感传感器不适用于精密的测量，在实际工作中常采用两个电气参数和几何尺寸完全相同的电感线圈共用一个衔铁构成的差动式电感传感器，（10）互感式电感传感器主要由衔铁、初级绕组和次级绕组组成。

由于在使用时两个次级绕组反向串接，以差动方式输出，因此称为差动变压器式传感器。

2．选择题（1）通常用电感式传感器测量（ c ）。

a．电压b．磁场强度c．位移d．压力（2）单线圈螺管式电感传感器广泛用于测量（ c ）。

a．大量程角位移b．小量程角位移c．大量程直线位移d．小量程直线位移（3）差动变压器的测量电路常采用（ c ）a．直流电桥b．交流电桥c．差分相敏检波电路和差分整流电路d．运算放大器电路（4）为了使螺管式差动变压器式传感器具有较好的线性度，通常（a ）。

a．取测量范围为线圈骨架的1/10～1/4b．取测量范围为线圈骨架的1/2～2/3c．激励电流频率采用中频d．激励电流频率采用高频（5）欲测量极微小位移应选择（ a ）电感传感器；希望线性好、测量范围大，应选择（ c ）自感传感器。

列举电涡流式传感器的应用场合
电涡流式传感器是一种利用涡流效应测量物体表面缺陷、硬度、形态等特性的传感器。

电涡流式传感器应用广泛，以下是其主要应用场合：
1. 金属表面缺陷检测
电涡流式传感器可以检测金属表面的缺陷，如裂纹、孔洞、毛刺等。

应用于机械制造、汽车、航空航天等行业的产品质量检测及生产过程控制中。

2. 金属硬度检测
电涡流式传感器可以检测金属的硬度，主要应用于金属材料的硬度检测和分析。

3. 金属零件尺寸检测
电涡流式传感器可以测量金属零件的尺寸和形状，可以应用于測量有突起和凹陷的零件。

4. 金属疲劳损伤检测
5. 电动机缺陷检测
电涡流式传感器可以检测电动机转子上绝缘缺陷，例如裂痕、孔洞等，用于电动机的
生产质量控制。

6. 地下管道检测
电涡流式传感器可以检测地下管道中的缝隙、裂缝和铸造缺陷，用于管道安全控制和
维护。

总之，电涡流式传感器是一种非常实用的传感器，应用范围广泛，被广泛应用于金属
制造、物流、车辆、电子、电力等各个领域。

电涡流传感器实验报告电涡流传感器实验报告摘要：本实验旨在研究电涡流传感器的原理和应用。

通过实验，我们探索了电涡流传感器的工作原理、特性以及在工业领域的应用。

实验结果表明，电涡流传感器具有高灵敏度、快速响应和广泛的应用前景。

引言：电涡流传感器是一种常用的非接触式传感器，广泛应用于工业领域。

它通过感应电磁场中的涡流来检测目标物体的位置、形状、材料和表面缺陷等信息。

本实验旨在深入了解电涡流传感器的原理和特性，并通过实验验证其性能。

一、电涡流传感器的原理电涡流传感器利用法拉第电磁感应原理，当导体在变化的磁场中运动或受到变化的磁场作用时，会在其内部产生涡流。

电涡流传感器通过检测涡流的变化来获取目标物体的信息。

涡流的强度与目标物体的导电性、形状、运动速度等因素有关。

二、电涡流传感器的特性1. 高灵敏度：电涡流传感器可以检测微小的涡流变化，对目标物体的微小变化有很高的响应能力。

2. 快速响应：电涡流传感器的响应时间较短，可以实时检测目标物体的变化。

3. 非接触式：电涡流传感器无需与目标物体直接接触，减少了磨损和损坏的风险。

4. 宽频率范围：电涡流传感器可以适应不同频率范围内的磁场变化，具有较广泛的应用范围。

三、实验方法1. 实验器材：电涡流传感器、交流电源、信号发生器、示波器等。

2. 实验步骤：a. 将电涡流传感器连接到交流电源和信号发生器上。

b. 调节信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的涡流信号变化。

c. 改变目标物体的材料、形状和距离等参数，观察涡流信号的变化。

四、实验结果与分析通过实验，我们观察到了不同频率和幅度下涡流信号的变化。

当频率较高时，涡流信号的幅度减小，响应时间变短。

当目标物体的材料为导体时，涡流信号较强；当目标物体的材料为绝缘体时，涡流信号几乎消失。

此外，目标物体的形状和距离也会对涡流信号产生影响。

五、电涡流传感器的应用电涡流传感器具有广泛的应用前景，主要应用于以下领域：1. 金属材料检测：电涡流传感器可以检测金属材料中的缺陷、裂纹和变形等问题，用于质量控制和安全检测。

浅谈电涡流传感器的安装及应用摘要：能动中心TRT机组、汽轮机、离心式压缩机等机组机械运动状态的检测，特别是大型轴运动的监测又非常关键，轴运动状态的检测通常是通过电涡流传感器来实现的。

本文主要介绍了电涡流传感器的测量原理、安装及故障分析，在实际工作中如何正确维护、检修，确保振动检测的准确性、可靠性，为机组稳定运行打下坚实的基础。

关键词：振动检测电涡流传感器安装1 引言机械振动是机械或机械部件的前后运动，并一般由作用在机械上的往复力，松动的零件以及机械上的共振引起，机械振动可以呈现出各种形式，一个机械部件可能产生大位移或小位移的振动，快或慢的振动，可感知或不可感知的热或声音的振动。

怎样测量机械振动，我们常用电涡流传感器来测量振动。

2 电涡流传感器工作原理2.1电涡流式传感器是一种建立在涡流效应原理上的传感器。

根据法拉第电磁感应原理，块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内将产生呈涡旋状的感应电流，此电流叫电涡流，以上现象称为电涡流效应。

而根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流式传感器。

2.2振动检测基本工作系统构成及原理探头、（延伸电缆）、前置器以及被测体构成基本工作系统。

电涡流探头的线圈和被测金属体之间距离的变化，可以变换为线圈的等效电感、等效阻抗和品质因素三个电参数的变化，再配以相应的前置放大器，把这三个电参数变换成电压信号，即可实现对振动的测量。

输出信号的大小随探头到被测体表面之间的间距而变化，电涡流传感器就是根据这一原理实现对金属物体的位移、振动等参数的测量。

机械振动检测过程框图如下：其工作过程是：当被测金属与探头之间的距离发生变化时，探头中线圈的Q值也发生变化，Q值的变化引起振荡电压幅度的变化，而这个随距离变化的振荡电压经过检波、滤波、线性补偿、放大归一处理转化成电压（电流）变化，最终完成机械位移（间隙）转换成电压（电流）。

3 电涡流传感器的应用轴的振动及轴的轴向位移均是利用涡流传感器的输出电压与其被测金属表面的垂直距离在一定范围内成正比的关系，将位移信号转换成电压信号送至监测器，从而实现监测和保护的目的。

实验八电涡流式传感器的应用(一)电涡流式传感器的静态标定一、实验目的了解电涡流传感器的结构、原理、工作特性。

二、实验原理电涡流传感器由平面线圈和框架组成，它和被测体两部分组成测试系统。

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、导频率、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。

三、所需部件1电涡流传感器2金属涡流片3电涡流变换器4测微头5示波器6电压表四、实验电路五、实验步骤及内容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。

差放增益适中。

2开启仪器电源，用测微头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用测微头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。

然后调节WD使电压表的读数为零。

4旋动测微头使平面线圈离开金属涡流片，电压表开始有读数，每位移0.5mm 记录一个读数，并用示波器观察变换器的高频振荡波形。

将对应的输出电压V的读数填入下表，作出V-X曲线，求出灵敏度。

X（mm）0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 V（v）五、注意事项当涡流变换器接入电涡流线圈处于工作状态时，接入示波器会影响线圈的阻抗，使变换器的输出电压减小。

或是使传感器在初始状态有一死区。

(二)电涡流传感器的振幅测量及其电机转速测试一、实验目的1通过实验掌握用电涡传感器测量振幅和电机转速的原理和方法。

2了解电涡流式传感器的实际应用。

电涡流式传感器实验报告电涡流式传感器实验报告引言：电涡流式传感器是一种广泛应用于工业领域的非接触式传感器，它利用了涡流的原理来检测金属材料中的缺陷和变化。

本实验旨在探究电涡流式传感器的工作原理、应用领域以及实验结果的可靠性。

一、工作原理电涡流式传感器利用了电磁感应的原理，当电磁场通过金属材料时，会在材料内部产生电涡流。

这些电涡流会改变电磁场的分布，从而反映出材料的性质和状态。

传感器通过测量电涡流的变化来判断材料的缺陷和变化。

二、应用领域1. 材料缺陷检测：电涡流式传感器可以用于检测金属材料中的裂纹、疲劳和腐蚀等缺陷。

通过测量电涡流的变化，可以精确地定位和评估材料中的缺陷程度，为后续的修复和保养提供依据。

2. 金属排序：由于不同材料的电导率和磁导率不同，电涡流式传感器可以用于对金属进行分类和排序。

通过测量电涡流的强度和频率，可以快速准确地区分不同种类的金属材料。

3. 无损检测：电涡流式传感器是一种非接触式的检测方法，可以在不破坏材料表面的情况下进行检测。

因此，它被广泛应用于对复杂结构和精密零件的无损检测，如航空航天、汽车制造和电子设备等领域。

三、实验设计与结果在本实验中，我们选择了一块铝合金板作为被测材料，利用电涡流式传感器对其进行了缺陷检测。

实验过程中，我们将传感器靠近铝合金板表面，并通过测量电涡流的变化来判断板材中是否存在缺陷。

实验结果显示，当传感器靠近板材表面时，电涡流的强度和频率发生了明显的变化。

在板材表面平滑的区域，电涡流强度较弱，频率较高；而在存在缺陷的区域，电涡流强度增强，频率降低。

通过对实验结果的分析，我们可以准确地定位和评估板材中的缺陷。

四、实验结果的可靠性在实验过程中，我们注意到实验结果的可靠性受到多种因素的影响。

首先，传感器与被测材料的距离和角度会对测量结果产生影响。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行传感器的位置和角度调整。

其次，被测材料的性质和状态也会对实验结果产生影响。

电涡流传感器的典型应用电涡流传感器系统广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业和一些科研单位。

对汽轮机、水轮机、鼓风机、压缩机、空分机、齿轮箱、大型冷却泵等大型旋转机械轴的径向振动、轴向位移、键相器、轴转速、胀差、偏心、以及转子动力学研究和零件尺寸检验等进行在线测量和保护。

轴向位移测量对于许多旋转机械，包括蒸汽轮机、燃汽轮机、水轮机、离心式和轴流式压缩机、离心泵等，轴向位移是一个十分重要的信号，过大的轴向位移将会引起过大的机构损坏。

轴向位移的测量，可以指示旋转部件与固定部件之间的轴向间隙或相对瞬时的位移变化，用以防止机器的破坏。

轴向位移是指机器内部转子沿轴心方向，相对于止推轴承二者之间的间隙而言。

有些机械故障，也可通过轴向位移的探测，进行判别：●止推轴承的磨损与失效●平衡活塞的磨损与失效●止推法兰的松动●联轴节的锁住等。

轴向位移（轴向间隙）的测量，经常与轴向振动弄混。

轴向振动是指传感器探头表面与被测体，沿轴向之间距离的快速变动，这是一种轴的振动，用峰峰值表示。

它与平均间隙无关。

有些故障可以导致轴向振动。

例如压缩机的踹振和不对中即是。

振动测量测量径向振动，可以由它看到轴承的工作状态，还可以看到转子的不平衡，不对中等机械故障。

可以提供对于下列关键或基础机械进行机械状态监测所需要的信息：·工业透平，蒸汽/燃汽·压缩机，空气/特殊用途气体，径向/轴向·膨胀机·动力发电透平，蒸汽/燃汽/水利·电动马达·发电机·励磁机·齿轮箱·泵·风扇·鼓风机·往复式机械振动测量同样可以用于对一般性的小型机械进行连续监测。

可为如下各种机械故障的早期判别提供了重要信息。

·轴的同步振动·油膜失稳·转子摩擦·部件松动·轴承套筒松动·压缩机踹振·滚动部件轴承失效·径向预载，内部/外部包括不对中·轴承巴氏合金磨损·轴承间隙过大，径向/轴向·平衡（阻气）活塞磨损/失效·联轴器“锁死”·轴弯曲·轴裂纹·电动马达空气间隙不匀·齿轮咬合问题·透平叶片通道共振·叶轮通过现象偏心测量偏心是在低转速的情况下，对轴弯曲程度的测量，这种弯曲可由下列情况引起：·原有的机械弯曲·临时温升导致的弯曲·在静止状态下，必然有些向下弯曲，有时也叫重力弯曲。

电涡流传感器实验总结电涡流传感器是一种常用的非接触式传感器，主要用于测量金属导体表面的涡流损耗，广泛应用于工业生产和科学研究领域。

在本次实验中，我们对电涡流传感器进行了深入的研究和实验，现将实验总结如下。

首先，我们对电涡流传感器的工作原理进行了深入了解。

电涡流传感器利用感应电磁场与金属导体产生的涡流相互作用的原理，通过测量涡流损耗来实现对金属导体表面缺陷的检测和测量。

在实验中，我们通过理论分析和实验操作，深入了解了电涡流传感器的工作原理及其在实际应用中的重要性。

其次，我们进行了电涡流传感器的性能测试。

通过搭建实验平台，我们对电涡流传感器的灵敏度、稳定性和测量精度等性能进行了全面的测试。

实验结果表明，电涡流传感器具有高灵敏度、良好的稳定性和较高的测量精度，能够满足工业生产和科学研究中对金属导体表面缺陷检测和测量的需求。

此外，我们还对电涡流传感器在实际应用中的优缺点进行了分析。

电涡流传感器具有非接触式、高精度、快速响应等优点，能够实现对金属导体表面缺陷的高效检测和测量；但同时也存在着对金属材料和导体形状的限制、对环境电磁干扰敏感等缺点。

因此，在实际应用中需要根据具体情况进行合理选择和使用。

最后，我们对电涡流传感器的未来发展进行了展望。

随着科学技术的不断进步和工业生产的不断发展，电涡流传感器作为一种重要的非接触式传感器，将会在材料检测、航空航天、汽车制造等领域发挥越来越重要的作用。

同时，随着新材料、新工艺的不断涌现，电涡流传感器的性能和应用范围也将得到进一步的提升和拓展。

总的来说，本次实验对电涡流传感器进行了全面的研究和实验，深入了解了其工作原理、性能特点以及在实际应用中的优缺点，对于我们进一步深入研究和应用电涡流传感器具有重要的意义。

希望通过我们的努力，能够为电涡流传感器的发展和应用做出更大的贡献。