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電渦流位移傳感器原理

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發布日期:2017-09-08 14:15 瀏覽: 次

    


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,根據法拉第電磁感應定律,導體內會激發出電渦流。根據楞茲定律,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,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境的要求。

所有德國米銥公司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,使米銥公司的電渦流傳感器擁有達到納米級別的分辨率。目前,德國米銥公司電渦流傳感器可以滿足100μm到100mm的測量量程。根據量程的不同,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劣。這也意味著沒有統一的優化測量原理的方法。
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。

憑借超過40年的經驗,德國米銥不斷創新,提高位移傳感器的各項性能。在研發,測試,質量控制以及設備監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。







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