6.3.3电涡流式传感器 图6-15为电涡流式传感器的原理图,该图由 由传感器线圈和被测导体组成线圈一导体系统。 被测金属导体 根据法拉第定律,当传感器线圈通以正弦交 变电流L时,线圈周围空间必然产生正弦交变磁 场H1,使置于此磁场中的金属导体中感应电涡流 J2又产生新的交变磁场H2。根据愣次定律,H的作用将反抗原磁场H 导致传感器线圈的等效阻抗发生变化。由上可知,线圈阻抗的变化完全 取决于被测金属导体的电涡流效应。而电涡流效应既与被测体的电阻率p 磁导率以及几何形状有关,又与线圈几何参数、线圈中激磁电流频率f 有关,还与线圈与导体间的距离x有关。因此,传感器线圈受涡流影响时 的等效阻抗Z的函数关系式为: Z=FlP u, r,f,x) (6-11) 式中:r线圈与被测体的尺寸因子。 测量电路:阻抗分压式调幅电路、LC振荡电路 (3).电涡流式传感器的应用 测距离(分辩率可达0.1{m、鉴别材质、检查裂纹、钢丝断股等
图6-15为电涡流式传感器的原理图，该图由 由传感器线圈和被测导体组成线圈一导体系统。 6.3.3 电涡流式传感器 根据法拉第定律，当传感器线圈通以正弦交 变电流I1时，线圈周围空间必然产生正弦交变磁 场H1，使置于此磁场中的金属导体中感应电涡流 I2，I2又产生新的交变磁场H2。根据愣次定律，H2的作用将反抗原磁场H1， 导致传感器线圈的等效阻抗发生变化。由上可知，线圈阻抗的变化完全 取决于被测金属导体的电涡流效应。而电涡流效应既与被测体的电阻率ρ、 磁导率μ以及几何形状有关，又与线圈几何参数、线圈中激磁电流频率f 有关，还与线圈与导体间的距离x有关。因此，传感器线圈受涡流影响时 的等效阻抗Z的函数关系式为： H2 Hi I1 被测金属导体 I2 （3）．电涡流式传感器的应用 测距离（分辩率可达0.1m、鉴别材质、检查裂纹、钢丝断股等 测量电路：阻抗分压式调幅电路、LC 振荡电路 Z=F(ρ,μ,r, f, x) （6-11） 式中：r——线圈与被测体的尺寸因子
64电容式传感器 电容式传感器的结构极为简单,由绝缘介质分开的两个平行金属 板作为极板,中间隔以绝缘介质。实际上,它就是一个可变参量的电 容器。对于平板电容器,如果不考虑边缘效应,其电容量为 8.a A 式中:真空介电常数 8.85×101F/m 极板间相对介电常数,空气介质en=1 两平行极板相互覆盖面积(m2) d—极板间距离(m) 图619平面线位移型图620平面角位移型图621圆柱线位移型 电容式传感器类型:极距变化型、面积变化型、介电常数变化型 电容式传感器的应用:测相对位移、速度、加速度、测介质、压力等 测量电路:LC振荡电路、电桥型电路、调频电路、运放电路
电容式传感器的结构极为简单，由绝缘介质分开的两个平行金属 板作为极板，中间隔以绝缘介质。实际上，它就是一个可变参量的电 容器。对于平板电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为： 式中：εr——真空介电常数 ε0 =8.85×10-12F/m ε0 ——极板间相对介电常数，空气介质εr =1 A ——两平行极板相互覆盖面积 （m 2） d ——极板间距离（m） d A C r 0 = d S 电容式传感器类型：极距变化型、面积变化型、介电常数变化型 电容式传感器的应用：测相对位移、速度、加速度、测介质、压力等 d L X l X r D0 D1 图6-19 平面线位移型 图6-20 平面角位移型 图6-21 圆柱线位移型 测量电路：LC振荡电路、电桥型电路、调频电路、运放电路 6.4 电容式传感器
K 相敏 低通 检波 滤波 电桥型电路 R 直流极化型电路
相敏 检波 低通 滤波 K C C L L L 1 1 2 3 2 R ef E0 i F 电桥型电路 直流极化型电路
振荡器/C 放大 输出 检波 谐振型电路 调频 输出 振荡器限幅}鉴频日放大 调频电路
调频 振荡器 限幅 鉴频 放大 输出 振荡器 C1 放大 检波 输出 谐振型电路 调频电路
振荡器 R 放大器[检波 滤波 金属板
振荡器 R 放大器 检波 滤波 金属板