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電渦流位移傳感器原理 
(發(fā)布日期:2018-3-8 10:11:12) 來源:
 
   

電渦流測量原理是一種非接觸式測量原理。這種類型的傳感器特別適合測量快速的位移變化,且無需在被測物體上施加外力。而非接觸測量對于被測表面不允許接觸的情況,或者需要傳感器有超長壽命的應用領用意義重大。

嚴格來講,電渦流測量原理應該屬于一種電感式測量原理。電渦流效應源自振蕩電路的能量。而電渦流需要在可導電的材料內才可以形成。給傳感器探頭內線圈提供一個交變電流,可以在傳感器線圈周圍形成一個磁場。如果將一個導體放入這個磁場,根據(jù)法拉第電磁感應定律,導體內會激發(fā)出電渦流。根據(jù)楞茲定律,電渦流的磁場方向與線圈磁場正好相反,而這將改變探頭內線圈的阻抗值。而這個阻抗值的變化與線圈到被測物體之間的距離直接相關。傳感器探頭連接到控制器后,控制器可以從傳感器探頭內獲得電壓值的變化量,并以此為依據(jù),計算出對應的距離值。電渦流測量原理可以運用于所有導電材料。由于電渦流可以穿透絕緣體,即使表面覆蓋有絕緣體的金屬材料,也可以作為電渦流傳感器的被測物體。獨特的圈式繞組設計在實現(xiàn)傳感器外形極致緊湊的同時,可以滿足其運轉于高溫測量環(huán)境的要求。

所有德國米銥的電渦流傳感器都可以承受有灰塵,潮濕,油污和壓力的測量環(huán)境。盡管如此,電渦流傳感器的使用也有一些限制。舉例來講,對于不同的應用,都需要做相應的線性度校準。而且,傳感器探頭的輸出信號也會受被測物體的電氣和機械性能影響。然而,正是這些使用過程中的限制,使德國米銥的電渦流傳感器擁有達到納米級別的分辨率。目前,德國米銥的電渦流傳感器可以滿足100μm到100mm的測量量程。根據(jù)量程的不同,安裝空間也可以達到2mm到140mm的范圍。

離開位移傳感器的機械工程幾乎是很難想象的。這些位移傳感器被用來控制不同的運動,監(jiān)控液位,檢查產品質量以及其他很多應用。這里我們談談傳感器都可能面對哪些不同的情況以及惡劣的使用環(huán)境,以及如何客服不利因素。傳感器經常被應用于非常惡劣的環(huán)境,例如油污,熱蒸汽或者劇烈波動的溫度。一些傳感器還要在振動部件上使用,在強電磁場內或者需要離開被測物體一定的距離使用。對一些重要的應用,還需要對精度,溫度穩(wěn)定性,分辨率和截止頻率提出要求。針對這些限制,不同的測量原理各有優(yōu)劣。這也意味著沒有統(tǒng)一的優(yōu)化測量原理的方法。
電渦流傳感器又可以細分為屏蔽和非屏蔽兩種。使用屏蔽傳感器,可以產生更窄的電磁場分布,而且傳感器不會受放射性金屬的靠近影響。對于非屏蔽傳感器,電磁線從傳感器側面發(fā)射出來。而量程往往會大一些。正確的安裝對于信號質量至關重要。附近的其他物體也會影響信號。

德國米銥有超過40年的經驗,不斷創(chuàng)新,提高位移傳感器的各項性能。在研發(fā),測試,質量控制以及設備監(jiān)控等應用領域取得不斷地取得進步。

eddyNCDT產品系列可以在滿足納米級分辨率的同時,實現(xiàn)最大截止頻率達到25kHz。

電渦流傳感器的一個典型應用是全自動焊接測試機。測試機用于焊縫質量控制。這里選用電渦流傳感器的原因是,只有電渦流原理的傳感器能夠承受由焊接機器人帶來的強大電磁場。測量還要滿足微米級別的精度以及4mm的量程。

 
米銥(北京)測試技術有限公司
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