金屬導(dǎo)體置于變化著的磁場中,導(dǎo)體內(nèi)就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,稱之為電渦流或渦流。這種現(xiàn)象稱為渦流效應(yīng)。渦流式傳感器就是在這種渦流效應(yīng)的基礎(chǔ)上建立起來的。
轉(zhuǎn)換電路
由渦流式傳感器的工作原理可知,被測量數(shù)變化可以轉(zhuǎn)換成傳感器線圈的品質(zhì)因素Q、等效阻抗Z和等效電感L的變化。轉(zhuǎn)換電路的任務(wù)是把這些種參數(shù)轉(zhuǎn)換為電壓或電流輸出??偟膩碚f,利用Q值的轉(zhuǎn)換電路使用較少,這里不作討論。利用z的轉(zhuǎn)換電路一般用橋路,它屬于調(diào)幅電路。利用L的轉(zhuǎn)換電路一般用諧振電路,根據(jù)輸出是電壓幅值還是電壓頻率,諧振電路又分為調(diào)幅和調(diào)頻兩種。
渦流式傳感器的變換原理,是金屬導(dǎo)體在交流磁場中的渦電流效應(yīng)。
如圖1所示,金屬板置于一只線圈的附近,它們之間相互的間距為δ。
?。?)高頻反射式渦流傳感器。
如圖1所示,
高頻(》1 MHz)激勵電流i0產(chǎn)生的高頻磁場作用于金屬板的表面,由于集膚效應(yīng),在金屬板表面將形成渦電流。
?。?) 低頻透射式渦流傳感器
低頻透射式渦流傳感器的工作原理如圖2所示。
?。?)互感型差動變壓器式電感傳感器
差動變壓器式電感傳感器是常用的互感型傳感器,其結(jié)構(gòu)形式有多種,以螺管型應(yīng)用較為普遍,其結(jié)構(gòu)及工作原理如圖3(a)、(b)所示。
渦流式傳感器的特點是結(jié)構(gòu)簡單、易于進行非接觸的連續(xù)測量,靈敏度較高,適用性強,因此得到了廣泛的應(yīng)用。