實(shí)驗(yàn)：電渦流式傳感器

實(shí)驗(yàn)三：電渦流式傳感器
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br>1．了解電渦流傳感器的結(jié)構(gòu)、原理、工作特性。
2．掌握用電渦流傳感器測(cè)量振幅的原理和方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理：
電渦流式傳感器由平面線(xiàn)圈和金屬渦流片組成，當(dāng)線(xiàn)圈中通以高頻交變電流后，與其平行的金屬片上感應(yīng)產(chǎn)生電渦流，電渦流的大小影響線(xiàn)圈的阻抗Z，而渦流的大小與金屬渦流片的電阻率、導(dǎo)磁率、厚度、溫度以及與線(xiàn)圈的距離X有關(guān)。當(dāng)平面線(xiàn)圈、被測(cè)體（渦流片）、激勵(lì)源已確定，并保持環(huán)境溫度不變，阻抗Z只與X距離有關(guān)。將阻抗變化經(jīng)渦流變換器變換成電壓V輸出，則輸出電壓是距離X的單值函數(shù)。
三、實(shí)驗(yàn)所需部件：
電渦流線(xiàn)圈、金屬渦流片、電渦流變換器、直流穩(wěn)壓電源、差動(dòng)放大器、測(cè)微頭、示波器、激振器、低頻振蕩器。
四、實(shí)驗(yàn)步驟：
1．安裝好電渦流線(xiàn)圈和金屬渦流片，注意兩者必須保持平行（必要時(shí)可稍許調(diào)整探頭角度）。安裝好測(cè)微頭，將電渦流線(xiàn)圈接入渦流變換器輸入端。渦流變換器輸出端接電壓表20V檔。
2．差動(dòng)放大器調(diào)零；按照?qǐng)D5接線(xiàn)。開(kāi)啟儀器電源，測(cè)微頭位移將電渦流線(xiàn)圈與渦流片分開(kāi)一定距離，此時(shí)輸出端有一電壓值輸出。用示波器接渦流變換器輸入端觀察電渦流傳感器的高頻波形，信號(hào)頻率約為1MHZ。
3．用測(cè)微頭帶動(dòng)振動(dòng)平臺(tái)使平面線(xiàn)圈貼緊金屬渦流片，此時(shí)渦流變換器輸出電壓為零。渦流變換器中的振蕩電路停振。
4．旋動(dòng)測(cè)微頭使平面線(xiàn)圈離開(kāi)金屬渦流片，從電壓表開(kāi)始有讀數(shù)起每位移0.25mm記錄一個(gè)讀數(shù)，并用示波器觀察變換器的高頻振蕩波形。將V、X數(shù)據(jù)填入表1、表2中，做出V－X曲線(xiàn)，指出線(xiàn)性范圍，求出靈敏度。

根據(jù)表中所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算靈敏度S，S＝△V／△X，并在同一坐標(biāo)圖上做出V－X關(guān)系曲線(xiàn)。
五、注意事項(xiàng)：
1．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查實(shí)驗(yàn)接插線(xiàn)是否完好，連接電路時(shí)應(yīng)盡量使用較短的接插線(xiàn)，以避免引入干擾。
2．接插線(xiàn)插入插孔，以保證接觸良好，切忌用力拉扯接插線(xiàn)尾部，以免造成線(xiàn)內(nèi)導(dǎo)線(xiàn)斷裂。
3．穩(wěn)壓電源不要對(duì)地短路。所有單元電路的地均須與電源地相連。
4．當(dāng)渦流變換器接入電渦流線(xiàn)圈處于工作狀態(tài)時(shí)，接入示波器會(huì)影響線(xiàn)圈的阻抗，使變換器的輸出電壓減?。ㄈ绻静ㄆ魈筋^阻抗太小，甚至?xí)棺儞Q器電路停振而無(wú)輸出），或是使傳感器在初始狀態(tài)有一死區(qū)。
六、思考：
在測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，測(cè)微頭向上和向下移動(dòng)時(shí)，電路的輸出有何不同？輸入輸出關(guān)系曲線(xiàn)是否重合？為什么？