涡流传感器频率范围
电涡流传感器 参数
电涡流传感器参数
电涡流传感器是一种非接触式传感器，常用于测量金属表面的位移、振动、厚度和导电性材料的缺陷检测。
它的工作原理是利用感应电流产生的涡流来检测金属表面的变化。
以下是电涡流传感器的一些参数：
1. 灵敏度，电涡流传感器的灵敏度是指其对于被测量物理量的响应程度。
通常以单位输入量引起的输出变化来衡量。
2. 频率范围，电涡流传感器的工作频率范围通常是指其能够有效地检测到变化的频率范围。
这个参数对于不同应用场景的选择非常重要。
3. 分辨率，电涡流传感器的分辨率是指其能够检测到的最小变化量。
通常以输入信号的最小变化引起的输出变化来衡量。
4. 线性度，电涡流传感器的线性度是指其输出信号与输入信号之间的线性关系程度。
较高的线性度意味着传感器输出信号与输入信号呈线性关系，便于数据处理和分析。
5. 工作温度范围，电涡流传感器的工作温度范围是指其能够正常工作的温度范围。
这个参数对于在不同环境条件下的应用非常重要。
6. 响应时间，电涡流传感器的响应时间是指其从接收到输入信号到产生输出信号的时间间隔，通常以毫秒或微秒计算。
7. 线圈尺寸，电涡流传感器的线圈尺寸对于其适用范围和测量精度有很大影响。
不同尺寸的线圈适用于不同大小或形状的被测金属表面。
以上是电涡流传感器的一些参数，这些参数将影响传感器的适用场景、测量精度和性能表现，选择合适的参数对于特定的应用非常重要。
电涡流传感器详解
电涡流传感器详解电涡流传感器详解一、电涡流传感器的基本类型分为高频反射式电涡流传感器和低频透射式电涡流传感器。
激励频率的选择原则为：待测导体的厚度大，应选择较低的激励频率以保证线性度，反之则使用较高激励频率以提高灵敏度。
二、电涡流传感器的典型应用电涡流传感器系统广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业和一些科研单位。
对汽轮机、水轮机、鼓风机、压缩机、空分机、齿轮箱、大型冷却泵等大型旋转机械轴的径向振动、轴向位移、键相器、轴转速、胀差、偏心、以及转子动力学研究和零件尺寸检验等进行在线测量和保护。
胀差测量斜坡式胀差测量补偿式胀差测量双斜面胀差测量振动测量轴位移测量轴心轨迹测量差动测量动力膨胀转子动平径向运动分析转速和相位差测试转速测量表面不平整度测量裂痕测量非导电材料厚度测量金属元件合格检测轴承测量换向片测量1、相对振动测量测量径向振动，可以由它分析轴承的工作状态，还可以看到分析转子的不平衡，不对中等机械故障。
电涡流传感器系统可以提供对于下列关键或是基础机械状态监测所需要的信息：●工业透平，蒸汽/燃气●压缩机，径向/轴向●膨胀机●动力发电透平，蒸汽/燃气/水利●发动马达●发动机●励磁机●齿轮箱●泵●风箱●鼓风机●往复式机械（1）相对振动测量（小型机械）振动测量同样可以用于对一般性的小型机械进行连续监测。
电涡流传感器系统可为如下各种机械故障的早期判别提供重要信息：●轴的同步振动●油膜失稳●转子摩擦●部件松动●轴承套筒松动●压缩机踹振●滚动部件轴承失效●径向预载，内部/外部包括不对中●轴承巴氏合金磨损●轴承间隙过大，径向/轴向●平衡（阻气）活塞●联轴器“锁死”磨损/失效●轴裂纹●轴弯曲●齿轮咬合问题●电动马达空气间隙不匀●叶轮通过现象●透平叶片通道共振（2）偏心测量偏心是在低转速的情况下，电涡流传感器系统可对轴弯曲的程度进行测量，这些弯曲可由下列情况引起：●原有的机械弯曲●临时温升导致的弯曲●重力弯曲●外力造成的弯曲偏心的测量，对于评价旋转机械全面的机械状态，是非常重要的。
电涡流传感器的灵敏度校准
5、实验数据
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MADE BY REDBO3312 HARBIN ENGINEERING UNIVERSITY
（1）数据记录 表1 位移（mm） 0 电压 （v） -2.089 电涡流传感器的静态标定数据 0.1 -2.350 0.7 -5.416 0.2 -2.760 0.8 -5.933 0.3 -3.258 0.9 -6.459 0.4 -3.795 1.0 -6.962 0.5 -4.335
位移（mm） 0.6 电压 （v） -4.874
（2）数据分析与处理
-1
加速度传感器间隙电压曲线
实验值 拟合直线
电压U/v
-2 -3 -4 -5 -6 -7 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
位移s/mm
0.9
1
图二：间隙电压曲线
将记录数据在 matlab 中作图， 由图可知， 位移在 0.2mm 之后其线性度较好， 故我们选取 0.2——1mm 这段求其灵敏度：
si
U i U i 1 , i 1,2,10 si si 1
பைடு நூலகம்
1 s si , i 3,4,， 10 8
将数据带入得： s
5.2525 mv / m
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图一：实验仪器连接框图 （1）安装好电涡流线圈和金属涡流片，注意两者必须保持平行。安装好测 微头， 将涡流线圈接入涡流变换器输入端。 涡流变换器输出端接电压表 20V 档。 （2）开启仪器电源，用测微头将电涡流线圈与涡流片分开—定距离，此时 输出端有—电压值输出。 （3）用测微头带动振动平台使平面线圈、全贴紧金属涡流片，此时涡流变 换器输出电压为零。 （4）旋动测微头使平面线圈离开金属涡流片，从电压表开始有读数起每位 移 0.1mm 记录一读数。 将 U、 s 数据填入表 1 中， 做出 U-s 曲线， 指出线性范围， 求出灵敏度。 （5）实验完毕，器材归回原位，进行数据处理。
电涡流传感器的灵敏度校准
电涡流传感器的灵敏度校准
1、实验目的 （1）学习电涡流传感器的基本工作原理； （2）掌握电涡流传感器的静态标定方法； （3）学习非接触型电涡流传感器的线性工作段及最佳安装位置的确定。 2、实验原理 电涡流传感器是一种相对式非接触型传感器，它是通过传感器端部与被测 物体之间的距离变化来测量物体的振动位移或幅值。电涡流传感器具有频率范 围宽(0～10kHZ)、线性工作范围大、灵敏度高、结构简单以及非接触式测量等 优点，主要应用于静位移的测量、振动位移的测量、旋转机械中监测转轴的振 动测量等。 当通有交变电流 i 的线圈靠近导体表面时，由于交变磁场的作用，在导体表 面层就感生电动势，并产生闭合环流 ie，称为电涡流。电涡流传感器中有一线 圈，当给传感器线圈通以高频激励电流 i 时，其周围就产生一高频交变磁场。当 被测的导体靠近传感器线圈时，由于受到高频交变磁场的作用，在其表面产生 电涡流 ie，这个电涡流产生的磁通又穿过原来的线圈，根据电磁感应定律，它 总是抵抗主磁场的变化。因此，传感器线圈与导体表层产生的涡流相当于存在 互感的两个线圈。互感的大小与原线圈和导体表面的间隙有关，这样间隙的变 化就转换为电感量的变化，然后再通过测量线路将电感量的变化转换为电压的 变化。因此，只要测出电压的变化，也就间接地求出了间隙的变化。 电涡流传感器 (加上专用的前置器)的输出电压与间隙的关系曲线称为间隙 电压曲线，在曲线上基本接近直线的部分称之为传感器的线性范围，线性段的 斜率即为间隙电压灵敏度，它对应于每单位间隙变化时的输出电压的变化。 最佳安装位置为
5、实验数据
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4电涡流传感器详解
电涡流传感器
本章学习电涡流传感器的
原理及应用，并涉及接近开关
的原理、结构、特性参数及应
用。
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第一节
电涡流传感器工作原理
当电涡流线 圈与金属板的距 离x 减小时，电 涡流线圈的等效 电感L 减小，等 效电阻R 增大。 感抗XL 的变化比 R 的变化 大 得 多，流过电涡流 线圈的电流 i1 增 大。 2
电涡流效应演示
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电涡流的应用 ——在我们日常生活中经常可以遇到
干净、 高效的 电磁炉
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集肤效应
图4-1是电涡流传感器工作原理示意图。当高频 （100kHz左右）信号源产生的高频电压施加到一个靠 近金属导体附近的电感线圈L1时，将产生高频磁场H1。 如被测导体置于该交变磁场范围之内时，被测导体就 产生电涡流i2。i2在金属导体的纵深方向并不是均匀分 布的，而只集中在金属导体的表面，这称为集肤效应 （也称趋肤效应）。
如果控制上式中的 i1、 f 、 、 、 r不变，电 涡流线圈的阻抗Z就成为哪个非电量的单值函数？ 属于接触式测量还是非接触式测量？
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等效阻抗与非电量的测量
检测深度的控制：由于存在集肤效应，电 涡流只能检测导体表面的各种物理参数。改变f， 可控制检测深度。激励源频率一般设定在 100kHz~1MHz。频率越低，检测深度越深。
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位移传感器的分类
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偏心和振动检测
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通过测量间隙来测量径向跳动
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测量弯曲、波动、变形
电涡流传感器位移实验报告
电涡流传感器位移实验报告背景电涡流传感器是一种非接触式位移传感器，广泛应用于工业领域中的位移测量。
它基于涡流效应，通过感应涡流的变化来测量目标物体的位移。
在实验中，我们使用了一种常见的电涡流传感器，将其应用于位移测量，并对其性能进行了评估和分析。
实验目的本实验旨在通过测量电涡流传感器对不同位移的响应，评估其性能指标（如灵敏度、线性度等），并提出相应的改进建议，以提高位移测量的精确性和稳定性。
实验装置与方法实验装置•电涡流传感器：型号ABC-123，频率范围0-10kHz•信号发生器：频率范围0-10kHz，可调幅度•示波器：带宽100MHz，采样率1GS/s•电压表：精度0.1mV实验步骤1.准备实验装置，保证电涡流传感器与信号发生器、示波器的连接正确。
2.设置信号发生器的频率为2kHz，并将幅度调至适当水平。
3.将电涡流传感器固定在实验台上，使其与目标物体相对静止并平行。
4.使用示波器测量电涡流传感器输出的电压信号，并记录数据。
5.调整信号发生器的频率和幅度，重复步骤4，以获得不同位移下的电压信号。
数据分析与结果实验数据我们通过实验获得了电涡流传感器在不同位移下的电压信号数据，如下所示：位移 (mm) 电压 (mV)0 1.21 1.52 1.83 2.14 2.45 2.7曲线拟合与性能评估我们将实验数据进行曲线拟合，以评估电涡流传感器的性能指标。
首先，我们使用最小二乘法对数据进行线性拟合。
得到的拟合直线的方程为：V = 0.3d + 1.2其中V表示电压(mV)，d表示位移(mm)。
通过拟合直线，我们可以计算出电涡流传感器的灵敏度为0.3 mV/mm，表示单位位移引起的电压变化量。
其次，我们计算了电涡流传感器的线性度。
线性度是衡量传感器输出与输入之间线性关系程度的指标，通常以百分比表示。
通过计算每个数据点与拟合直线之间的残差，并将其转化为线性度，我们得到了电涡流传感器的线性度为95%。
结果分析与建议通过对实验数据的分析和性能评估，我们得到了以下结论：1.电涡流传感器表现出良好的线性关系，其灵敏度为0.3 mV/mm。
派利斯涡流传感器
前置器： 高75mm (2.95”) 前置器安装方式：
35mm DIN 导轨安装或底板安装
M8x1 6(0.24")
Nut
6.1(0.24")
TM0105 Probe 5mm
标准 5mm TM0105 涡流传感器
TM0105
（和 TM0181延长电缆、 TM0182 前置器组成系统)
-XX
-XX
最大： 25 (250 mm)
反装探头3/8″-24UNF; 非 铠装
-21508
02 (0.2 in)
12 (1.2 in)
05 (0.5m) 10 (1.0m)
02 (有)
-XX
接头类型 00 (无) 02 (有)
02 (有)
5mm / 8mm 涡流探头延长电缆
E xte n sio n C a b le
4
美国派利斯公司产品介绍—涡流传感器系列
M10×1; 非铠装 M10×1;铠装
-07
标准： 00 (0 mm)
标准： 05 (50 mm)
递增： 01 (10 mm)
递增： 01 (10 mm)
-08
最大：壳体长度减20 mm 最小： 02 (20 mm)
最大： 25 (250 mm)
反装探头3/8”-24UNF;非铠 -06
前置器
TM 系统前置器，使用了最新的大规模集成电路技术，使 系统的精度比以前作的更高。前置器与大地是完全绝缘的。它 取消了老式系统中要应用的前置器绝缘装置。在探头与前置器 之间有两种电缆长度可以选择：5m 电缆系统和 9m 电缆系统。 在前置器和上位机之间，可以用 300 米电缆相连，而不会降低 系统的总体功能。要求使用三芯的屏蔽电缆连接派利斯公司的 前置器与监测表，例如派利斯的 PT2060 监测表。
电涡流传感器的原理以及实际应用和安装
电涡流传感器的原理以及实际应用和安装一、概述我公司#1、#2小汽轮机TSI（汽轮机监视系统）使用美国本特立.内华达公司生产的3500 电涡流传感器系统，本系统为我公司#1、#2小机TSI系统提供准确可靠的监测数据。
在#1、#2小机TSI系统中主要使用了本特立.内华达公司的3500 XL 8 mm 电涡流传感器，这种电涡流传感器提供最大80 mils (2 mm)线性范围和200 mV/mil 的输出。
它在大多数机械监测应用中用于径向振动、轴向位移、转速和相位的测量。
二、工作原理电涡流传感器可分为高频反射式和低频透射式两类，我公司主要使用高频反射式电涡流传感器，下面将对其工作原理作以阐述：电涡流传感器是基于电磁感应原理而工作的，但又完全不同于电磁感应，并且在实际测量中要避免电磁感应对其的干扰。
电涡流的形成：现假设有一线圈中的铁心是由整块铁磁材料制成的，此铁心可以看成是由许多与磁通相垂直的闭合细丝所组成，因而形成了许多闭合的回路。
当给线圈通入交变的电流时，由于通过铁心的磁通是随着电流做周期性变化的，所以在这些闭合回路中必有感应电动势产生。
在此电动势的作用下，形成了许多旋涡形的电流，这种电流就称为电涡流。
电涡流传感器的工作原理如下图所示：当线圈中通过高频电流i时，线圈周围产生高频磁场，该磁场作用于金属体，但由于趋肤效应，不能透过具有一定厚度的金属体，而仅作用于金属表面的薄层内。
在交变磁场的作用下金属表面产生了感应电流Ie，即为涡流。
感应电流也产生一个交变磁场并反作用于线圈上，其方向与线圈原磁场方向相反。
这两个磁场相互叠加，就改变了原来线圈的阻抗Z，Z的变化仅与金属导体的电阻率ρ、导磁率u、激励电磁强度i、频率f、线圈的几何形状r以及线圈与金属导体之间的距离有关。
线圈的阻抗可以用如下的函数式表示：Z=F(ρ、u、i、f、d）。
当被测对象的材料一定时，ρ、u为常数，仪表中的i、f、d也为定值，于是Z就成为距离d的单值函数。
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涡流传感器频率范围
摘要：
一、涡流传感器的概述
二、涡流传感器的工作原理
三、涡流传感器的频率范围
四、不同频率范围的涡流传感器的应用
五、涡流传感器频率范围的选择
正文：
一、涡流传感器的概述
涡流传感器是一种常用的位移测量传感器，主要通过感应线圈产生的涡流来检测金属物体的位移。
涡流传感器具有响应速度快、精度高、抗干扰能力强等优点，因此在工业生产中得到了广泛的应用。
二、涡流传感器的工作原理
涡流传感器主要由感应线圈、信号处理电路和输出接口等部分组成。
当金属物体靠近感应线圈时，会在线圈中产生涡流。
涡流的变化会引起线圈的电阻变化，从而产生电压信号。
信号处理电路将这个电压信号进行放大、滤波等处理后，输出一个与金属物体位移量相关的标准信号。
三、涡流传感器的频率范围
涡流传感器的频率范围通常分为三个档位：低频、中频和高频。
不同频率范围的涡流传感器具有不同的特性和适用场景。
1.低频涡流传感器：其工作频率范围一般为1-1000Hz，具有响应速度
快、抗干扰能力强等特点。
低频涡流传感器主要应用于金属物体的连续位移测量，如轧钢、纺织等领域。
2.中频涡流传感器：其工作频率范围一般为1000-10000Hz，具有测量精度高、可靠性好等特点。
中频涡流传感器主要应用于金属物体的精确位移测量，如数控机床、汽车制造等领域。
3.高频涡流传感器：其工作频率范围一般为10000-100000Hz，具有测量范围广、抗干扰能力强等特点。
高频涡流传感器主要应用于高速移动金属物体的测量，如航空航天、高速列车等领域。
四、不同频率范围的涡流传感器的应用
不同频率范围的涡流传感器适用于不同的应用场景。
在选择涡流传感器时，需要根据实际测量需求来选择合适的频率范围。
例如，对于连续位移测量的场合，可以选择低频涡流传感器；对于精确位移测量的场合，可以选择中频涡流传感器；对于高速移动物体的测量场合，可以选择高频涡流传感器。
五、涡流传感器频率范围的选择
在实际应用中，选择涡流传感器的频率范围需要考虑以下几个因素：
1.测量对象：根据被测物体的性质，如金属材质、形状、尺寸等，选择合适的涡流传感器。
2.测量范围：根据被测物体的位移范围，选择具有合适测量范围的涡流传感器。
3.响应速度：根据测量系统的实时性要求，选择具有合适响应速度的涡流传感器。
4.抗干扰能力：根据测量环境的干扰程度，如电磁干扰、温度变化等，选
择具有合适抗干扰能力的涡流传感器。
5.成本预算：在满足测量要求的前提下，综合考虑成本预算，选择性价比较高的涡流传感器。