第四章 电涡流传感器 本章学习电涡流传感器的 原理及应用。 2024/5/16
2024/5/16 1 第四章 电涡流传感器 本章学习电涡流传感器的 原理及应用
第一节 电涡流传感器工作原理 电涡流效应： 根据法拉第电磁感应定律，金属导 体置于变化的磁场中，导体表面就会有 感应电流产生。电流的流线在金属体内 自行闭合，这种漩涡状感应电流称为电 涡流，这种现象称为电涡流效应。 2024/5/16
2024/5/16 2 第一节 电涡流传感器工作原理 电涡流效应： 根据法拉第电磁感应定律，金属导 体置于变化的磁场中，导体表面就会有 感应电流产生。电流的流线在金属体内 自行闭合，这种漩涡状感应电流称为电 涡流，这种现象称为电涡流效应
电涡流效应演示 当电涡流线圈与金属板的 mA 距离x减小时，电涡流线圈的 等效电感L减小，等效电阻R 增大，Q值降低。感抗X的变 化比R的变化大得多，流 过电涡流线圈的电流增大。 Z=XL+XR Zo=XLo+X Ro 乙，=X+XR Zo<ZI 2024/5/16 lo<I 3
2024/5/16 3 电涡流效应演示 当电涡流线圈与金属板的 距离x 减小时，电涡流线圈的 等效电感L 减小，等效电阻R 增大，Q值降低。感抗XL 的变 化比 R 的变化 大 得 多，流 过电涡流线圈的电流i 1 增大。 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 I I Z Z Z X X Z X X Z X X L R L R L R = + = + = +
集肤效应 图41是电涡流传感器工作原理示意图。 当高频(100kHz左右)信号源产生的高频电压施 加到一个靠近金属导体附近的电感线圈L,时，将产生 高频磁场H。如被测导体置于该交变磁场范围之内时， 被测导体就产生电涡流i2。在金属导体的纵深方向并 不是均匀分布的，而只集中在金属导体的表面，这称 为集肤效应（也称趋肤效应）。 2024/5/16
2024/5/16 4 集肤效应 图4-1是电涡流传感器工作原理示意图。 当高频（100kHz左右）信号源产生的高频电压施 加到一个靠近金属导体附近的电感线圈L1时，将产生 高频磁场H1。如被测导体置于该交变磁场范围之内时， 被测导体就产生电涡流i 2。i 2在金属导体的纵深方向并 不是均匀分布的，而只集中在金属导体的表面，这称 为集肤效应（也称趋肤效应）
πfuo 集肤效应与激励源频率f工件的电导率 σ、磁导率等有关。频率越高，电涡流的 渗透的深度就越浅，集肤效应越严重。 捡测深度与激励源频率有何关系？ 2024/5/16 5
2024/5/16 5 集肤效应与激励源频率f、工件的电导率 、磁导率等有关。频率f越高，电涡流的 渗透的深度就越浅，集肤效应越严重。 检测深度与激励源频率有何关系？ 1 f =