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振動(dòng)傳感器之電渦流傳感器基礎(chǔ)知識(shí)

振動(dòng)傳感器之電渦流傳感器基礎(chǔ)知識(shí)
電渦流振動(dòng)傳感器的的外形與普通螺栓十分類似，其頭部有扁平的感應(yīng)線圈，將其固定在不銹鋼螺栓的一端，感應(yīng)線圈的引線通過(guò)螺栓另一端與高頻電纜相連接。
當(dāng)頭部感應(yīng)線圈接上高頻（1~2MHz）電流時(shí)，線圈周圍就產(chǎn)生了高頻磁場(chǎng)；如其周圍有金屬導(dǎo)體，便會(huì)在金屬表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電渦流。根據(jù)楞次定律，電渦流產(chǎn)生的電磁場(chǎng)與感應(yīng)線圈的電磁場(chǎng)方向相反，這兩個(gè)磁場(chǎng)相互疊加，改變了感應(yīng)線圈的阻抗。當(dāng)金屬導(dǎo)體結(jié)構(gòu)均勻、各向同性且導(dǎo)磁系數(shù)、電導(dǎo)率、線圈尺寸因子、勵(lì)磁電流、勵(lì)磁電流與頻率一定時(shí)，感應(yīng)線圈阻抗的變化是感應(yīng)線圈與金屬導(dǎo)體之間距離的單值函數(shù)。
如果導(dǎo)磁系數(shù)、電導(dǎo)率、線圈尺寸因子、勵(lì)磁電流、勵(lì)磁電流圓頻率一定時(shí)，增大線圈尺寸，磁場(chǎng)分布范圍將增大，但感應(yīng)磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化幅度變小，反之則相反。因此這種振動(dòng)傳感器的線性范圍隨感應(yīng)線圈直徑的增大而加大，而傳感器靈敏度（單位間隙的阻抗變化值）隨感應(yīng)線圈直徑的增大而減小。
為了使感應(yīng)線圈獲得高頻電流，應(yīng)將感應(yīng)線圈介入振蕩回路，由此在高頻振蕩回路輸出端可以獲得與間隙有關(guān)的高頻諧波。該信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、檢波、濾波后，便可得到一個(gè)與感應(yīng)線圈與導(dǎo)體之間的間隙成正比的輸出電壓，輸出電壓的直流分量正比于感應(yīng)線圈與金屬導(dǎo)體之間的靜態(tài)間隙。若線圈與金屬板之間存在相對(duì)振動(dòng)，則有交流電壓輸出，該交流電壓比于金屬板與感應(yīng)線圈之間的相對(duì)位移。因此，這種振動(dòng)傳感器又稱位移傳感器，它不但可以做靜態(tài)測(cè)量，例如兩個(gè)無(wú)題之間的距離、金屬板的厚度等，而且還可以作動(dòng)態(tài)測(cè)量。
電渦流振動(dòng)傳感器檢測(cè)到交流信號(hào)是疊加在線圈的高頻電源上的，如果直接將這種混頻信號(hào)送到振動(dòng)儀，即使采用高頻電纜。也會(huì)使傳感器靈敏度明顯降低，而且易受干擾。為了防止這些不利影響的發(fā)生，必須在電渦流振動(dòng)傳感器附近設(shè)置放大器、檢波器和濾波器，將振動(dòng)信號(hào)放大并檢出后傳送到振動(dòng)儀。這一裝置稱為電渦流振動(dòng)傳感器的前置器。前置器到電渦流傳感器的高頻電纜是偶制造廠精心調(diào)配好的，不同型號(hào)或不同系列的傳感器不能互換，而且不能延長(zhǎng)和截短。有些電渦流傳感器為了安裝方便，制造廠配置餓了延長(zhǎng)線，目前*長(zhǎng)達(dá)10cm。但凡是配制了延長(zhǎng)線的電渦流傳感器，使用時(shí)不惜將延長(zhǎng)線接上，否則儀表指示和零位會(huì)與實(shí)際不符。

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