3801-0200加速度傳感器硬核詳解

大家好，我是【廣州工控傳感★科技】3801-0200加速度傳感器事業(yè)部，張工。

當(dāng)3801-0200傳感器與被測物的表面間隙較小時，渦流也較強，阻抗較大，傳感器的最終輸出電壓變小。當(dāng)傳感器與被測物體的表面間隙變大時，渦流變?nèi)?，阻抗變小?801-0200傳感器的最終輸出電壓變大。渦流的強度與間隙的大小成正比，因此3801-0200傳感器的輸出與振動位移成正比。3801-0200傳感器就是基于此原理實現(xiàn)金屬物體位移、振動等參數(shù)的測量。

3801-0200

系統(tǒng)主要包括：探頭、延長線（用戶可根據(jù)需要選擇）、前置放大器。

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，將塊狀金屬導(dǎo)體置于變化的磁場中或磁力線在磁場中移動時（與金屬是否塊狀無關(guān)，有是在切割不變的磁場時沒有渦流），導(dǎo)體中會產(chǎn)生渦流。 螺旋感應(yīng)電流稱為渦流，上述現(xiàn)象稱為渦流效應(yīng)。

前置放大器中的高頻振蕩電流通過延長電纜流入探頭線圈，在探頭的線圈中產(chǎn)生交變磁場。 當(dāng)被測金屬體靠近該磁場時，金屬表面會產(chǎn)生感應(yīng)電流，同時渦流場也會產(chǎn)生與磁頭線圈方向相反的交變磁場。由于它的反應(yīng)，頭部線圈中高頻電流的幅值和相位發(fā)生變化（線圈的有效阻抗），這與金屬體的磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、線圈的幾何形狀有關(guān) ，幾何尺寸，電流頻率和頭部線圈。

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到金屬導(dǎo)體表面的距離等參數(shù)是相關(guān)的。一般假設(shè)金屬導(dǎo)體的材料均勻，性能呈線性和各向同性，線圈和金屬導(dǎo)體系統(tǒng)的物理特性可以由金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率決定 ，尺寸因子，頭體線圈和金屬導(dǎo)體的表面。距離D、電流強度I和頻率ω參數(shù)來描述。 線圈的特性阻抗Z就變成了距離的單值函數(shù)。整個函數(shù)是非 線性，函數(shù)的特點是“S”形曲線，可以近似為一個線性段。

通過前端電子電路的處理，將線圈阻抗Z的變化，即頭身線圈與金屬導(dǎo)體的距離D的變化，轉(zhuǎn)化為電壓或電流的變化。 輸出信號的大小隨探頭與被測物體表面之間的距離而變化。 現(xiàn)場振動試驗中使用的傳感器一般包括非接觸式渦流傳感器、速度傳感器、加速度傳感器和復(fù)合傳感器（由非接觸式傳感器和慣性傳感器組成）四種。 每個傳感器都有其固有的頻率響應(yīng)特性，這些特性決定了它的工作范圍。 如果傳感器在其線性頻率響應(yīng)區(qū)域之外使用，測量讀數(shù)會有很大偏差。

3801-0200

探頭正對被測物體表面，能準(zhǔn)確檢測被測物體表面相對于探頭端面間隙的變化。 通常探頭由線圈、頭部、外殼、高頻電纜和高頻連接器組成。 其典型結(jié)構(gòu)如下圖所示。

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線圈是探頭的核心，是3801-0500傳感器系統(tǒng)的敏感元件。 線圈的物理尺寸和電參數(shù)決定了3801-0500加速度計系統(tǒng)的線性范圍和探頭電參數(shù)的穩(wěn)定性。探頭外殼用于支撐探頭，并在安裝探頭時用作夾持結(jié)構(gòu)。 外殼由不銹鋼制成，一般刻有標(biāo)準(zhǔn)螺紋，并配有鎖緊螺母。 為了適合不同的應(yīng)用和安裝，探頭外殼有不同的類型和不同的螺紋和尺寸。

預(yù)處理器是一種電子信號處理器。 前置放大器為探頭線圈提供高頻交流電流。 前置放大器感應(yīng)探頭前面的金屬導(dǎo)體接近所引起的探頭參數(shù)變化。 在前置放大器之后，會產(chǎn)生一個隨探頭端面與被測金屬導(dǎo)體之間的間隙線性變化的輸出電壓。 或電流信號。