电涡流传感器基本原理以及转速测量的完整实例演示含原理图

电涡流传感器测转速的工作原理
电涡流传感器是一种常用于测量转速的传感器，它通过测量电涡流的变化来实现对转速的检测。

电涡流是指当导体在磁场中运动时，由于磁感应强度的变化而产生的涡流。

电涡流传感器利用这种涡流现象来测量转速，其工作原理如下。

电涡流传感器由一对线圈和一个铁芯组成。

其中，一个线圈被称为激励线圈，另一个线圈被称为接收线圈。

当被测物体上的铁芯经过传感器时，激励线圈中通入一个交变电流，产生一个交变磁场。

这个交变磁场会引起被测物体上的涡流产生，涡流的大小与被测物体的运动速度有关。

当涡流通过接收线圈时，它会在线圈中产生一个感应电动势。

这个感应电动势与涡流的大小成正比，涡流越大，感应电动势就越大。

接收线圈中的感应电动势会被传感器解读并转换为转速信号，从而实现对转速的测量。

电涡流传感器测量转速的原理是基于涡流的阻尼效应。

当被测物体的运动速度较小时，涡流的阻尼效应较小，感应电动势较大；而当被测物体的运动速度较快时，涡流的阻尼效应较大，感应电动势较小。

因此，通过测量感应电动势的大小，可以得到被测物体的转速信息。

除了转速测量，电涡流传感器还可以用于测量其他物理量，比如位
移、压力等。

其原理相似，只是激励线圈和接收线圈的设计参数有所不同。

通过改变线圈的参数，可以使传感器适应不同的测量需求。

电涡流传感器是一种常用于测量转速的传感器，它利用涡流的阻尼效应来测量被测物体的转速。

通过测量涡流产生的感应电动势的大小，可以得到被测物体的转速信息。

电涡流传感器不仅测量精度高，而且响应速度快，因此在工业领域得到广泛应用。

电涡流式传感器测速原理一、引言电涡流式传感器是一种常用于测速的传感器，它通过利用涡流的产生和感应原理，实现对物体运动速度的测量。

本文将详细介绍电涡流式传感器的原理、工作过程以及在测速领域的应用。

二、电涡流效应电涡流是一种由交变磁场引起的涡旋电流，它会在导体内部产生感应电流。

当导体相对于磁场运动时，磁场变化会导致涡流的产生，涡流进一步产生与之反向的磁场，从而减弱原始磁场。

这种现象被称为电涡流效应。

三、电涡流式传感器的结构电涡流式传感器通常由激励线圈和接收线圈组成。

激励线圈产生一个变化的磁场，而接收线圈用于检测涡流的感应信号。

当被测物体在传感器附近运动时，它会影响激励磁场的分布，进而改变产生的涡流情况，接收线圈可以感应到这些变化。

通过分析接收线圈的输出信号，我们可以得到物体的运动速度信息。

四、电涡流式传感器的工作原理1.传感器激励线圈通过加电产生一个变化的磁场。

2.传感器附近的物体在运动过程中与激励磁场相互作用，产生涡流。

3.涡流的存在改变了激励磁场的分布。

4.接收线圈感应到涡流产生的磁场变化，并将其转换为电信号输出。

5.分析接收信号可以得到物体的运动速度。

五、电涡流式传感器的优势1.非接触式测量：传感器无需与被测物体直接接触，因此可以应用于高速旋转物体的测量。

2.高精度测量：电涡流式传感器的输出信号与物体的速度相关，可以实现高精度的测量。

3.快速响应：传感器对速度变化的响应速度较快，可以实时采集物体运动的信息。

六、电涡流式传感器的应用电涡流式传感器广泛应用于许多领域的测速需求中，包括但不限于以下几个方面：6.1 机械制造在机械制造领域，传感器可以用于测量机器设备的转速、运动部件的线速度等参数。

这对于生产过程的控制和监测非常重要。

6.2 汽车工业在汽车工业中，传感器可用于测量车轮转速、飞轮转速等关键参数。

这对于车辆驾驶和安全非常重要。

6.3 航空航天在航空航天领域，传感器可用于飞机、导弹等航空器的测速。

电涡流传感器转速测量实验
电涡流传感器V-n 曲线图
U/V
转速n /r p m 电涡流传感器转速测量实验报告
⼀、实验⽬的：
了解电涡流传感器测量转速的原理与⽅法。

⼆、实验仪器：
电涡流传感器、转动源、+5V 、+4、±6、±8、±10V 直流电源、电涡流传感器模块
三、实验原理：
根据电涡流传感器对不同材质的被测物输出不同和静态位移特性，选择合适的⼯作点即可测量转速。

四、实验内容与步骤
1、将电涡流传感器安装到转动源传感器⽀架上，引出线接电涡流传感器实验模块。

2、合上主控台电源，选择不同电源+4V 、+6V 、+8V 、+10V 、12V （±6）、16V （±8）、20V （±10）、24V 驱动转动源，可以观察到转动源转速的变化，待转速稳定后，记录驱动电压对应的转速，也可⽤⽰波器观测磁电传感器输出的波形。

五、数据分析与记录
1、数据记录表格
2、⽤matlab 绘制的V-n 曲线图如下图所⽰
3、电涡流传感器传感器测量转速原理
传感器线圈由信号激励，使它产⽣⼀个交变磁场，当被测导体靠近线圈时，在磁场作⽤范围的导体表层，产⽣了与此磁场相交链的电涡流，⽽此电涡流⼜将产⽣⼀交变磁场阻碍外磁场
的变化。

因此当被测体与传感器间的距离改变时，传感器的Q值和等效阻抗Z、电感L均发⽣变化，于是把位移量转换成电量。

六、实验报告
1．分析电涡流传感器传感器测量转速原理。

2．根据记录的驱动电压和转速，作V-n曲线。

由法拉第电磁感应原理可知，当将块状的金属导体置于变化的磁场中或者在磁场中作切割磁力线运动时，导体内将产生感应电流，因为其形状呈涡旋状，所以称此电流为电涡流，这种现象称为电涡流效应。

电涡流式传感器就是根据电涡流效应而制成的传感器。

电涡流传感器工作原理图如图1 所示。

在线圈中通以高频电流，当线圈的磁场存在导体时，由于交变磁场的作用，导体内产生涡流，而此涡流所产生的磁场是削弱线圈磁场的，也就是使线圈的电感量变小。

导体和线圈之间的距离改变会使涡流的影响随之改变，从而使线圈的电感量也发生相应的变化。

导体的位移量是线圈电感量的单值函数，因此，导体的位移量可以由测出的线圈电感量的变化来确定。

通过使用线圈与电容组成的谐振电路，并选择电路频率特性曲线上的线性段作为测量位移的工作区，我们可以由此确定线圈电感量的变化。

常用的涡流传感器的位移测量范围多在1~5mm 之间，图2 所示为某型号的涡流传感器的特性曲线，图中纵坐标量是传感器输出并经过信号转换器转换的电压信号。

测量汽轮机转速的示意图如图 3 所示，将一个有小孔的测速盘装在汽轮机的轴上，在测速盘的直径方向上安装一个涡流式测速传感器，需要注意的是，传感器探头和测速盘凸头的间隙要适当，以免引起误差或者损坏探头。

当测速盘旋转时，测量盘上的小孔使测速传感器输出脉冲信号，显然，其信号出现的频率与汽轮机转子的转速成正比关系。

采用数字式频率表，可以测量出传感器的输出脉冲信号的频率，将测得的结果经过换算即可得出汽轮机转子的转速。

电涡流传感器原理图1、什么是电涡流效应？电感线圈产生的磁力线经过金属导体时，金属导体就会产生感应电流，且呈闭合回路，类似于水涡流形状，故称之为电涡流也叫做电涡流效应，其实是电磁感应原理的延伸。

注意：电涡流传感器要求被测体必须是导体。

传感器探头里有小型线圈，由控制器控制产生震荡电磁场，当接近被测体时，被测体表面会产生感应电流，而产生反向的电磁场。

这时电涡流传感器根据反向电磁场的强度来判断与被测体之间的距离。

2、电涡流传感器的工作原理与结构主要由一个安置在框架上的扁平圆形线圈构成。

此线圈可以粘贴于框架上，或在框架上开一条槽沟，将导线绕在槽内。

下图为涡流传感器的结构原理，它采取将导线绕在聚四氟乙烯框架窄槽内，形成线圈的结构方式。

传感器线圈由高频信号激励，使它产生一个高频交变磁场φi，当被测导体靠近线圈时，在磁场作用范围的导体表层，产生了与此磁场相交链的电涡流ie，而此电涡流又将产生一交变磁场φe阻碍外磁场的变化。

从能量角度来看，在被测导体内存在着电涡流损耗（当频率较高时，忽略磁损耗）。

能量损耗使传感器的Q值和等效阻抗Z 降低，因此当被测体与传感器间的距离d改变时，传感器的Q值和等效阻抗Z、电感L均发生变化，于是把位移量转换成电量。

这便是电涡流传感器的基本原理分析：转速的测量实际上是对转子旋转引起的周期信号的频率进行测量。

转速测量方法有多种,我们采用计数法进行转速测量,即在一定时间间隔内,根据被测信号的周期数求转速。

在本系统中,测速圆盘上有i=6个突出的齿牙,转子每转一周,电涡流传感器将输出6个周期信号。

假设单位为s,齿轮数为N,f为频率，转子转速n单位为r/m i n,可由下式求:n=(f/N)*604、使用电涡流传感器时的注意事项对被测体的要求为了防止电涡流产生的磁场影响仪器的正常输出安装时传感器头部四周必须留有一定范围的非导电介质空间，如果在某一部位要同时安装两个以上的传感器，就必须考虑是否会产生交叉干扰，两个探头之间一定要保持规定的距离，被测体表面积应为探头直径3倍以上，当无法满足3倍的要求时，可以适当减小，但这是以牺牲灵敏度为代价的，一般是探头直径等于被测体表面积时，灵敏度降低至70%，所以当灵敏度要求不高时可适当缩小测量表面积。

电涡流传感器基本原理以及转速测量的完整实例演示含原理图电涡流传感器原理图1、什么是电涡流效应？电感线圈产生的磁力线经过金属导体时，金属导体就会产生感应电流，且呈闭合回路，类似于水涡流形状，故称之为电涡流也叫做电涡流效应，其实是电磁感应原理的延伸。

注意：电涡流传感器要求被测体必须是导体。

传感器探头里有小型线圈，由控制器控制产生震荡电磁场，当接近被测体时，被测体表面会产生感应电流，而产生反向的电磁场。

这时电涡流传感器根据反向电磁场的强度来判断与被测体之间的距离。

2、电涡流传感器的工作原理与结构主要由一个安置在框架上的扁平圆形线圈构成。

此线圈可以粘贴于框架上，或在框架上开一条槽沟，将导线绕在槽内。

下图为涡流传感器的结构原理，它采取将导线绕在聚四氟乙烯框架窄槽内，形成线圈的结构方式。

传感器线圈由高频信号激励，使它产生一个高频交变磁场φi，当被测导体靠近线圈时，在磁场作用范围的导体表层，产生了与此磁场相交链的电涡流ie，而此电涡流又将产生一交变磁场φe阻碍外磁场的变化。

从能量角度来看，在被测导体内存在着电涡流损耗（当频率较高时，忽略磁损耗）。

能量损耗使传感器的Q值和等效阻抗Z降低，因此当被测体与传感器间的距离d改变时，传感器的Q值和等效阻抗Z、电感L均发生变化，于是把位移量转换成电量。

这便是电涡流传感器的基本原理3、电涡流传感器的实际应用n=(f/N)*604、使用电涡流传感器时的注意事项对被测体的要求为了防止电涡流产生的磁场影响仪器的正常输出安装时传感器头部四周必须留有一定范围的非导电介质空间，如果在某一部位要同时安装两个以上的传感器，就必须考虑是否会产生交叉干扰，两个探头之间一定要保持规定的距离，被测体表面积应为探头直径3倍以上，当无法满足3倍的要求时，可以适当减小，但这是以牺牲灵敏度为代价的，一般是探头直径等于被测体表面积时，灵敏度降低至70%，所以当灵敏度要求不高时可适当缩小测量表面积。

对工作的温度的要求一般进口涡流传感器最高温度不大于180℃，而国产的只能达到120℃，并且这些数据来源于生产厂家，其中有很大的不可靠性，据相关的各种资料分析，实际上，工作温度超过70℃时，电涡流传感器的灵敏度会显著降低，甚至会造成传感器的损坏。

电涡流传感器时间：2021.03.02 创作：欧阳数原理图1、什么是电涡流效应？电感线圈产生的磁力线经过金属导体时，金属导体就会产生感应电流，且呈闭合回路，类似于水涡流形状，故称之为电涡流也叫做电涡流效应，其实是电磁感应原理的延伸。

注意：电涡流传感器要求被测体必须是导体。

传感器探头里有小型线圈，由控制器控制产生震荡电磁场，当接近被测体时，被测体表面会产生感应电流，而产生反向的电磁场。

这时电涡流传感器根据反向电磁场的强度来判断与被测体之间的距离。

2、电涡流传感器的工作原理与结构主要由一个安置在框架上的扁平圆形线圈构成。

此线圈可以粘贴于框架上，或在框架上开一条槽沟，将导线绕在槽内。

下图为涡流传感器的结构原理，它采取将导线绕在聚四氟乙烯框架窄槽内，形成线圈的结构方式。

传感器线圈由高频信号激励，使它产生一个高频交变磁场φi，当被测导体靠近线圈时，在磁场作用范围的导体表层，产生了与此磁场相交链的电涡流ie，而此电涡流又将产生一交变磁场φe阻碍外磁场的变化。

从能量角度来看，在被测导体内存在着电涡流损耗（当频率较高时，忽略磁损耗）。

能量损耗使传感器的Q值和等效阻抗Z降低，因此当被测体与传感器间的距离d改变时，传感器的Q值和等效阻抗Z、电感L均发生变化，于是把位移量转换成电量。

这便是电涡流传感器的基本原理转一周,电涡流传感器将输出6个周期信号。

假设单位为s,齿轮数为N,f为频率，转子转速n单位为r/m i n,可由下式求:n=(f/N)*604、使用电涡流传感器时的注意事项对被测体的要求为了防止电涡流产生的磁场影响仪器的正常输出安装时传感器头部四周必须留有一定范围的非导电介质空间，如果在某一部位要同时安装两个以上的传感器，就必须考虑是否会产生交叉干扰，两个探头之间一定要保持规定的距离，被测体表面积应为探头直径3倍以上，当无法满足3倍的要求时，可以适当减小，但这是以牺牲灵敏度为代价的，一般是探头直径等于被测体表面积时，灵敏度降低至70%，所以当灵敏度要求不高时可适当缩小测量表面积。