基于差分结构的大间隙变面积电涡流式传感器

(10)申请公布号 CN 102331267 A(43)申请公布日 2012.01.25C N 102331267 A*CN102331267A*(21)申请号 201110165892.7(22)申请日 2011.06.20G01D 5/12(2006.01)(71)申请人江阴盈誉科技有限公司地址214400 江苏省无锡市江阴市大桥南路23号(72)发明人张宇(74)专利代理机构江阴市永兴专利事务所(普通合伙) 32240代理人达晓玲施光亚(54)发明名称一种电涡流传感器(57)摘要本发明公开了一种电涡流传感器，所述包括探头（1）、电路壳体（2）、方扳手（3）、同轴电缆（4）、延长电缆（5）和同轴装置（6）。

本发明的电涡流传感器在较高的环境温度下，且环境条件恶劣的情况下，传感器的触头不容易被损坏，输出不会产生较大的漂移。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页1.一种电涡流传感器，其特征是：包括探头（1）、电路壳体（2）、方扳手（3）、同轴电缆（4）、延长电缆（5）和同轴装置（6）。

2.由权利要求1所述的一种电涡流传感器，其特征是：探头（1）采用耐高温材料做成。

3.由权利要求1所述的一种电涡流传感器，其特征是：电路壳体（2）内有一方扳手（3）。

4.由权利要求1所述的一种电涡流传感器，其特征：是延长电缆（5）的接头处采用橡胶封头。

5.由权利要求1所述的一种电涡流传感器，其特征是：同轴装置（6）和方扳手（3）用同轴电缆（4）连接。

一种电涡流传感器技术领域[0001] 本发明涉计传感器领域，尤其是一种电涡流传感器。

背景技术[0002] 近年来在机械、电力、石油、航空灯领域中，由于结构简单，灵敏度高，对测量介质不敏感，抗干扰能力强等优点，位移传感器对机械运转参数的测量和监视得到了广泛的应用。

但是，当使用环境的温度较高，且环境条件恶劣的情况下，传感器的触头容易被损坏，输出会产生较大的漂移。

传感器与自动检测技术一、填空题（每题3分)1、传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件、产生可用信号输出的转换元件、以及相应的信号调节转换电路组成。

2、金属材料的应变效应是指金属材料在受到外力作用时，产生机械变形，导致其阻值发生变化的现象叫金属材料的应变效应。

3、半导体材料的压阻效应是半导体材料在受到应力作用后,其电阻率发生明显变化，这种现象称为压阻效应.4、金属丝应变片和半导体应变片比较其相同点是它们都是在外界力作用下产生机械变形,从而导致材料的电阻发生变化.5、金属丝应变片和半导体应变片比较其不同点是金属材料的应变效应以机械形变为主，材料的电阻率相对变化为辅；而半导体材料则正好相反，其应变效应以机械形变导致的电阻率的相对变化为主,而机械形变为辅。

6、金属应变片的灵敏度系数是指金属应变片单位应变引起的应变片电阻的相对变化叫金属应变片的灵敏度系数。

7、固体受到作用力后电阻率要发生变化,这种现象称压阻效应.8、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。

9、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器。

10、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器,传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变,电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化。

11、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化.12、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变,电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化.13、应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻变化的传感器，传感器由在弹性元件上粘贴电阻敏感元件构成，弹性元件用来感知应变，电阻敏感元件用来将应变的转换为电阻的变化.14、要把微小应变引起的微小电阻变化精确地测量出来，需采用特别设计的测量电路，通常采用电桥电路.15、电容式传感器利用了将非电量的变化转换为电容的变化来实现对物理量的测量。

第一章简介电涡流传感器是以高频电涡流效应为原理的非接触式测量位移-振动传感器。

它能高线性度、高分辨率对进入其测量范围内的金属物体位移及运动状况进行测量，也可用于高速旋转机械转子与机壳的热膨胀量、生产线的在线自动检测和自动控制、科学研究中的多种微小距离和微小运动的测量等。

总之，电涡流位移传感器以其长期工作可靠性好、测量范围宽、灵敏度高、分辨率高、响应速度快、抗干扰力强、不受油污等介质的影响、结构简单、安装方便等优点，目前已被广泛应用于能源、化工、医学、汽车、冶金、机器制造、军工、科研教学等诸多领域，并且还在不断地扩展。

我所在生产ST-1型传感器的基础上集广大用户多年应用实践的要求,进一步研制出ST-2型电涡流位移-振动传感器此传感器由于选用了新型进口原料（PPS），使探头部分具有高强度、耐高温、耐压、耐油、耐水浸泡及耐化学腐蚀等突出优点可在环境较恶劣下工作。

传感器的电缆全部采用耐高温防腐蚀的聚四氟乙稀高频电缆,并且配备了高质量的接插件。

传感器的前置放大器选用了先进的元器件，使得传感器在其全部的线性范围内，其温度特性和稳定性非常理想,并可直接与计算机相接因此，ST-2型电涡流位移传感器是一种高质量、高可靠性，并且给用户带来诸多方便的新一代传感器。

ST-2型传感器的选择十分灵活，用户可根据使用需要选用不同的探头体长度、形状、灵敏度、线性范围、和多种前置器的输出方式（DCV/DCV、DCV/DCA、DC/DCV、DC/DCI）及不同长度、不同粗细的固定电缆和延长电缆,（指的是传感器到前置器间的电缆）便于探头的安装和使用。

ST-1型电涡流传感器系列的成套特性和国外其它厂家的传感器性能相同并可替代。

ST-2型传感器系列可根据使用的具体情况制作出通用型传感器、扩大量程传感器、屏蔽传感器、异型传感器、和针对测量微小位移而特殊制作的高灵敏度传感器等系列产品，满足不同科研生产需要,这是我研究所区别国内和国外其它生产厂商的独有特点之一。

电涡流传感器的原理及应用一、电涡流传感器的原理电涡流传感器（电涡流探测器，Eddy Current Sensor，ECS）是一种基于电涡流原理的在线实时测定仪器。

它利用的原理是，当在一个电磁介质中产生电磁场时，电流会在介质中流动产生电涡流，电涡流的流动方向及大小受介质的性质和电磁场强度的影响，而这些变化则反映出物体的变化。

电涡流传感器，全称Eddy Current Sensor，是一种非接触式的电磁传感器，它大多用于测量内部和表面的特性非常好的金属材料，也可以用于测量金属孔道内部的特性，它非常容易安装在设备上而且具有噪声抑制功能，可以用于测量各种形状的物体，它可以把一个对象转换成电信号，并且可以监测其变化。

电涡流传感器是一种可用于在线测量和检测金属材料和金属表面的电磁测量仪器，它利用在磁介质沿磁次中的电阻（电导）变化而发出信号，从而实现对金属表面形状及组成的测量。

电涡流传感器有很多种类，如抗聚焦传感器，分解焦点传感器，曝光传感器，轨迹传感器，缝隙传感器，缺陷检测传感器等。

电涡流传感器的基本原理是利用电磁感应原理，在电磁介质中产生一个被称为涡流的微小电流，并利用涡流形成的电磁场来检测物体的变化。

具体来说，当在电磁介质中产生一个电磁场时，电流在介质中流动，这些电流构成了电涡流，电涡流的流动方向及大小受介质的性质和电磁场强度的影响，而这些变化则反映出物体的变化。

二、电涡流传感器应用1、缝隙检测电涡流传感器可以用于测量金属缝隙的大小，缝隙是指一个金属件上不规则的空洞。

电涡流传感器的安装通常放在缝隙的一端，通过检测缝隙的大小，进而可以检测到另一端的特性。

2、缺陷检测电涡流传感器可以用于检测金属材料内部的缺陷，可以检测到金属材料的裂纹、气孔等缺陷，即使这些缺陷细微，也可以被电涡流传感器检测到。

3、表面形貌检测电涡流传感器可以用于测量金属表面形貌，即金属表面的凹凸、高低等等，这对于精细化加工非常重要，可以帮助提高最终产品的精度。

§ 6.2传感器专题实验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。

一、传感器的基本概念传感器实质上是一种功能块，其作用就是把非电量信号的被测量（如力、热、声、磁和光等物理量）转换成与之成比例的电量信号（如电压和电流），然后再经过适当的电路处理后，送至指示器以发出指示或送至记录仪进行记录。

它是系统信号获取、转换和传输的器件，为系统处理和决策提供所需要的信息。

1．传感器的组成传感器一般由敏感元件、转换元件和基本转换电路三部分组成。

敏感元件：其作用是直接“感知”被测量，并输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件。

转换元件：作用是将敏感元件的输出转换成电路参量。

基本转换电路：作用是将上述的电路参数转换成电量输出。

实际上，有些传感器很简单，有些则较复杂。

最简单的由一个敏感元件组成，它直接将“感知”的被测量转换成电量输出。

2．传感器的分类传感器的分类方法很多。

按传感器构成原理分为：结构型与物性型两大类。

结构型：主要是通过机械结构的几何形状或尺寸的变化将外界被测量转换为相应电阻、电感、电容等物理量的变化，从而检测出被测量信号，目前此种传感器应用较广泛。

物性型：利用某些材料本身物理性质的变化而实现测量。

另外还可按传感器工作机理分为：物理型、化学型、生物型等。

按其工作原理分为：电学式传感器、磁学式传感器、光电式传感器、化学式传感器、半导体传感器等。

按被测物理量划分为：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器等。

按输出形式分为：数字传感器、模拟传感器。

3．传感器的作用传感器是人类五官的延长，又形象地称之为“电五官”。

在科学研究中，人类需要获取大量人类感官无法直接获得的信息。

基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器误差分析及抑制方法
研究
吴玉龙;武亮;李佩林
【期刊名称】《仪表技术与传感器》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器具有结构简单、分辨率高、响应速度快和抗干扰能力强的特点。

相比于增量式直线位移传感器,该类型的传感器不仅不受断电的影响,还能实现更加快速和精确的绝对定位。

但是,传感器制造、安装及电信号处理等环节处理不理想会产生无效电动势,带来对极内的1次、2次和4次误差。

针对上述问题,使用信号补偿的方式抑制1次和2次误差,采用空间移相的方式消除感应信号中的3次谐波,以此抑制4次误差。

对优化后的传感器进行误差抑制实验,验证了误差来源分析的正确性以及抑制方法的有效性。

实验表明:误差抑制后的传感器节距内误差峰峰值由32μm优化为6μm,性能大幅度提升。

【总页数】8页(P14-20)
【作者】吴玉龙;武亮;李佩林
【作者单位】重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心;重庆理工大学时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TH711
【相关文献】
1.基于电涡流位移传感器的嵌入式滚转角测量方法
2.PCB型平面电涡流式角度传感器的误差及其抑制方法研究
3.平面磁场式绝对角度传感器的误差产生机理与抑制方法研究
4.平面磁场式绝对角度传感器的误差产生机理与抑制方法研究
5.基于差极结构的绝对式直线时栅位移传感器研究及测量误差特性分析
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专利名称：一种电涡流传感器间隙智能调整装置专利类型：发明专利
发明人：周元贵,封新建,许炳坤,王晓宇
申请号：CN202011424198.8
申请日：20201208
公开号：CN112556730A
公开日：
20210326
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种电涡流传感器间隙智能调整装置，包括由下到上依次设置的强磁底座、强磁垫片和壳体，壳体顶端设有支架，支架活动连接电涡流传感器，壳体内设有电源、微控制器和驱动机构，驱动机构的输出轴连接电涡流传感器，电源连接驱动机构和微控制器，微控制器连接电涡流传感器和驱动机构。

本发明一种电涡流传感器间隙智能调整装置免去人工调整电涡流传感器间隙步骤，装置可以高效智能的将电涡流传感器的间隙调整到初始零，节约时间，提高试验效率。

申请人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北电力试验研究院
地址：710021 陕西省西安市经开区凤城七路155号
国籍：CN
代理机构：西安弘理专利事务所
代理人：戴媛
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