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工作原理
电涡流传感器的工作原理是电涡流效应。当接通传感器系统电源时,在前置器内会产生一个高频电流信号,该信号通过电缆送到探头的头部,在头部周围产生的交变磁场H1。如果在磁场H1的范围内没有金属导体材料靠近,则发射到这一范围内的能量全部被释放;反之,如果有金属导体材料靠近探头头部,则交变磁场H1将在导体表面产生电涡流场,该电涡流场也会产生一个方向与H1相反的交变磁场H2.由于H2的反作用,就会改变探头头部线圈高频电流的幅度和相位,即改变了线圈的有效阻抗。线圈的阻抗可用以下函数表示:
Z=F(金属导体的磁导率,电导率,线圈尺寸r,线圈与金属导体的距离d,线圈激励电流强度I, 线圈激励电流频率f)
线圈 r
H2 d
金属导体
对于特定的传感器,线圈尺寸r,线圈激励电流强度I, 线圈激励电流频率f恒定不变;对于的测试对象,比如说轴,金属导体的磁导率,电导率恒定不变,那么线圈的阻抗Z就成为距离d的单值函数。
在实际应用中,通常将线圈封装在探头中,线圈阻抗的变化通过封装在前置器中的电子线路处理成电压或电流的输出。
U
U0
d
d0
从上图可以看出,该曲线呈S形,那在线性区中点d0处(对应输出电压U0)线性最好。通常我们在安装探头时,也把这一点作为我们的安装电压。
前置器的原理在此略去不提。
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