简述电涡流式传感器的应用
传感器应用技能实训 04习题答案
技能训练四电感式传感器二、思考题1．填空题（1）单线圈螺管式电感传感器主要由螺线管线圈和可沿线圈轴向移动的衔铁组成。
（2）电感式传感器一般用于测量位移，也可用于振动、压力、荷重、流量、液位等参数的测量。
（3）对于差动变压器，当衔铁处于线圈中心位置时，两个次级绕组与初级绕组间的互感相同。
初级绕组加入激励电源后，两个次级绕组产生的感应电动势相同，输出电压为零。
但在实际应用中，铁芯处于差动线圈中心位置时的输出电压并不为零，该电压称为零点残余电压。
（4）电涡流传感器的整个测量系统由电涡流传感器和测量转换电路两部分组成。
（5）电感式接近开关是一种有开关量输出的位置传感器，利用电涡流原理制成，主要用于金属物体的位置检测及判断。
（6）单线圈螺管式电感传感器相比于变隙式电感传感器优点很多，缺点是灵敏度低，它广泛用于测量大量程的直线位移。
（7）电涡流传感器常采用谐振电路和桥式电路作为测量电路。
（8）自感式电感传感器实质上是一个带衔铁的铁芯线圈，主要由铁芯、线圈和衔铁组成。
（9）单一结构的电感传感器不适用于精密的测量，在实际工作中常采用两个电气参数和几何尺寸完全相同的电感线圈共用一个衔铁构成的差动式电感传感器，（10）互感式电感传感器主要由衔铁、初级绕组和次级绕组组成。
由于在使用时两个次级绕组反向串接，以差动方式输出，因此称为差动变压器式传感器。
2．选择题（1）通常用电感式传感器测量（ c ）。
a．电压b．磁场强度c．位移d．压力（2）单线圈螺管式电感传感器广泛用于测量（ c ）。
a．大量程角位移b．小量程角位移c．大量程直线位移d．小量程直线位移（3）差动变压器的测量电路常采用（ c ）a．直流电桥b．交流电桥c．差分相敏检波电路和差分整流电路d．运算放大器电路（4）为了使螺管式差动变压器式传感器具有较好的线性度，通常（a ）。
a．取测量范围为线圈骨架的1/10～1/4b．取测量范围为线圈骨架的1/2～2/3c．激励电流频率采用中频d．激励电流频率采用高频（5）欲测量极微小位移应选择（ a ）电感传感器；希望线性好、测量范围大，应选择（ c ）自感传感器。
列举电涡流式传感器的应用场合
列举电涡流式传感器的应用场合
电涡流式传感器是一种利用涡流效应测量物体表面缺陷、硬度、形态等特性的传感器。
电涡流式传感器应用广泛，以下是其主要应用场合：
1. 金属表面缺陷检测
电涡流式传感器可以检测金属表面的缺陷，如裂纹、孔洞、毛刺等。
应用于机械制造、汽车、航空航天等行业的产品质量检测及生产过程控制中。
2. 金属硬度检测
电涡流式传感器可以检测金属的硬度，主要应用于金属材料的硬度检测和分析。
3. 金属零件尺寸检测
电涡流式传感器可以测量金属零件的尺寸和形状，可以应用于測量有突起和凹陷的零件。
4. 金属疲劳损伤检测
5. 电动机缺陷检测
电涡流式传感器可以检测电动机转子上绝缘缺陷，例如裂痕、孔洞等，用于电动机的
生产质量控制。
6. 地下管道检测
电涡流式传感器可以检测地下管道中的缝隙、裂缝和铸造缺陷，用于管道安全控制和
维护。
总之，电涡流式传感器是一种非常实用的传感器，应用范围广泛，被广泛应用于金属
制造、物流、车辆、电子、电力等各个领域。
电涡流传感器实验报告
电涡流传感器实验报告电涡流传感器实验报告摘要：本实验旨在研究电涡流传感器的原理和应用。
通过实验，我们探索了电涡流传感器的工作原理、特性以及在工业领域的应用。
实验结果表明，电涡流传感器具有高灵敏度、快速响应和广泛的应用前景。
引言：电涡流传感器是一种常用的非接触式传感器，广泛应用于工业领域。
它通过感应电磁场中的涡流来检测目标物体的位置、形状、材料和表面缺陷等信息。
本实验旨在深入了解电涡流传感器的原理和特性，并通过实验验证其性能。
一、电涡流传感器的原理电涡流传感器利用法拉第电磁感应原理，当导体在变化的磁场中运动或受到变化的磁场作用时，会在其内部产生涡流。
电涡流传感器通过检测涡流的变化来获取目标物体的信息。
涡流的强度与目标物体的导电性、形状、运动速度等因素有关。
二、电涡流传感器的特性1. 高灵敏度：电涡流传感器可以检测微小的涡流变化，对目标物体的微小变化有很高的响应能力。
2. 快速响应：电涡流传感器的响应时间较短，可以实时检测目标物体的变化。
3. 非接触式：电涡流传感器无需与目标物体直接接触，减少了磨损和损坏的风险。
4. 宽频率范围：电涡流传感器可以适应不同频率范围内的磁场变化，具有较广泛的应用范围。
三、实验方法1. 实验器材：电涡流传感器、交流电源、信号发生器、示波器等。
2. 实验步骤：a. 将电涡流传感器连接到交流电源和信号发生器上。
b. 调节信号发生器的频率和幅度，观察示波器上的涡流信号变化。
c. 改变目标物体的材料、形状和距离等参数，观察涡流信号的变化。
四、实验结果与分析通过实验，我们观察到了不同频率和幅度下涡流信号的变化。
当频率较高时，涡流信号的幅度减小，响应时间变短。
当目标物体的材料为导体时，涡流信号较强；当目标物体的材料为绝缘体时，涡流信号几乎消失。
此外，目标物体的形状和距离也会对涡流信号产生影响。
五、电涡流传感器的应用电涡流传感器具有广泛的应用前景，主要应用于以下领域：1. 金属材料检测：电涡流传感器可以检测金属材料中的缺陷、裂纹和变形等问题，用于质量控制和安全检测。
浅谈电涡流传感器的安装及应用
浅谈电涡流传感器的安装及应用摘要：能动中心TRT机组、汽轮机、离心式压缩机等机组机械运动状态的检测，特别是大型轴运动的监测又非常关键，轴运动状态的检测通常是通过电涡流传感器来实现的。
本文主要介绍了电涡流传感器的测量原理、安装及故障分析，在实际工作中如何正确维护、检修，确保振动检测的准确性、可靠性，为机组稳定运行打下坚实的基础。
关键词：振动检测电涡流传感器安装1 引言机械振动是机械或机械部件的前后运动，并一般由作用在机械上的往复力，松动的零件以及机械上的共振引起，机械振动可以呈现出各种形式，一个机械部件可能产生大位移或小位移的振动，快或慢的振动，可感知或不可感知的热或声音的振动。
怎样测量机械振动，我们常用电涡流传感器来测量振动。
2 电涡流传感器工作原理2.1电涡流式传感器是一种建立在涡流效应原理上的传感器。
根据法拉第电磁感应原理，块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内将产生呈涡旋状的感应电流，此电流叫电涡流，以上现象称为电涡流效应。
而根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流式传感器。
2.2振动检测基本工作系统构成及原理探头、（延伸电缆）、前置器以及被测体构成基本工作系统。
电涡流探头的线圈和被测金属体之间距离的变化，可以变换为线圈的等效电感、等效阻抗和品质因素三个电参数的变化，再配以相应的前置放大器，把这三个电参数变换成电压信号，即可实现对振动的测量。
输出信号的大小随探头到被测体表面之间的间距而变化，电涡流传感器就是根据这一原理实现对金属物体的位移、振动等参数的测量。
机械振动检测过程框图如下：其工作过程是：当被测金属与探头之间的距离发生变化时，探头中线圈的Q值也发生变化，Q值的变化引起振荡电压幅度的变化，而这个随距离变化的振荡电压经过检波、滤波、线性补偿、放大归一处理转化成电压（电流）变化，最终完成机械位移（间隙）转换成电压（电流）。
3 电涡流传感器的应用轴的振动及轴的轴向位移均是利用涡流传感器的输出电压与其被测金属表面的垂直距离在一定范围内成正比的关系，将位移信号转换成电压信号送至监测器，从而实现监测和保护的目的。
电涡流传感器的应用
传感器的小型化和集成化
总结词
随着传感器技术的不断发展，电涡流传感器正朝着小 型化和集成化的方向发展，这将有助于提高其便携性 和应用范围。
详细描述
小型化和集成化可以使电涡流传感器更加适合于空间 受限的场景，如微型机器人、航空航天等领域。同时 ，集成化也有助于降低生产成本和提高生产效率，进 一步推动电涡流传感器的普及和应用。
固提供依据。
06
电涡流传感器的未来发展 与挑战
新材料和新技术的发展
总结词
随着新材料和新技术的发展，电涡流传 感器的性能和应用领域将得到进一步提 升。
VS
详细描述
新型材料如碳纳米管、二维材料等具有优 异的物理性能，可以为电涡流传感器提供 更高的灵敏度和响应速度。同时，新技术 如人工智能、物联网等也将为电涡流传感 器的应用带来更多可能性，实现智能化、 远程化的监测和控制。
05
电涡流传感器在安全监测 中的应用
旋转机械的监测
监测旋转机械的振动和位移
电涡流传感器可以非接触地监测旋转机械的振动和位移，从而判断机械的运行状态和潜 在故障。
检测轴承和齿轮的损伤
通过监测电涡流的变化，可以及时发现轴承和齿轮的损伤、磨损或裂纹，预防事故发生。
压力容器的监测
监测压力容器的壁厚
电涡流传感器能够无损地检测压力容器的壁厚，及时发现壁厚减薄或腐蚀现象，确保容器安全运行。
检测压力容器的裂纹
通过监测电涡流的变化，可以及时发现压力容器表面或内部的裂纹，避免容器发生破裂或泄漏事故。
桥梁和建筑结构的监测
监测桥梁和建筑结构的振 动
电涡流传感器可以实时监测桥梁和建筑结构 的振动情况，评估结构的稳定性和安全性。
检测结构损伤和老化
通过监测电涡流的变化，可以及时发现结构 损伤、裂缝或老化现象，为结构的维护和加
实验八-电涡流式传感器的应用
实验八电涡流式传感器的应用(一)电涡流式传感器的静态标定一、实验目的了解电涡流传感器的结构、原理、工作特性。
二、实验原理电涡流传感器由平面线圈和框架组成，它和被测体两部分组成测试系统。
当线圈中通以高频交变电流后，与其平行的金属片上产生电涡流，电涡流的大小影响线圈的阻抗Z，而涡流的大小与金属涡流片的电阻率、导频率、厚度、温度以及与线圈的距离X有关，当平面线圈、被测体（涡流片）、激励源已确定，并保持环境温度不变，阻抗Z只与X距离有关，将阻抗变化经涡流变换器变换成电压V输出，则输出电压是距离X的单值函数。
三、所需部件1电涡流传感器2金属涡流片3电涡流变换器4测微头5示波器6电压表四、实验电路五、实验步骤及内容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，将电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。
差放增益适中。
2开启仪器电源，用测微头将电涡流线圈与涡流片分开一定距离，此时输出端有一电压值输出。
用示波器接涡流变换器输入端观察电涡流传感器的高频波形，信号频率约为1MHz。
3用测微头带动振动平台使平面线圈完全贴紧金属涡流片，此时涡流变换器输出电压为零，涡流变换器中的振荡电路停振。
然后调节WD使电压表的读数为零。
4旋动测微头使平面线圈离开金属涡流片，电压表开始有读数，每位移0.5mm 记录一个读数，并用示波器观察变换器的高频振荡波形。
将对应的输出电压V的读数填入下表，作出V-X曲线，求出灵敏度。
X（mm）0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 V（v）五、注意事项当涡流变换器接入电涡流线圈处于工作状态时，接入示波器会影响线圈的阻抗，使变换器的输出电压减小。
或是使传感器在初始状态有一死区。
(二)电涡流传感器的振幅测量及其电机转速测试一、实验目的1通过实验掌握用电涡传感器测量振幅和电机转速的原理和方法。
2了解电涡流式传感器的实际应用。
电涡流式传感器实验报告
电涡流式传感器实验报告电涡流式传感器实验报告引言：电涡流式传感器是一种广泛应用于工业领域的非接触式传感器，它利用了涡流的原理来检测金属材料中的缺陷和变化。
本实验旨在探究电涡流式传感器的工作原理、应用领域以及实验结果的可靠性。
一、工作原理电涡流式传感器利用了电磁感应的原理，当电磁场通过金属材料时，会在材料内部产生电涡流。
这些电涡流会改变电磁场的分布，从而反映出材料的性质和状态。
传感器通过测量电涡流的变化来判断材料的缺陷和变化。
二、应用领域1. 材料缺陷检测：电涡流式传感器可以用于检测金属材料中的裂纹、疲劳和腐蚀等缺陷。
通过测量电涡流的变化，可以精确地定位和评估材料中的缺陷程度，为后续的修复和保养提供依据。
2. 金属排序：由于不同材料的电导率和磁导率不同，电涡流式传感器可以用于对金属进行分类和排序。
通过测量电涡流的强度和频率，可以快速准确地区分不同种类的金属材料。
3. 无损检测：电涡流式传感器是一种非接触式的检测方法，可以在不破坏材料表面的情况下进行检测。
因此，它被广泛应用于对复杂结构和精密零件的无损检测，如航空航天、汽车制造和电子设备等领域。
三、实验设计与结果在本实验中，我们选择了一块铝合金板作为被测材料，利用电涡流式传感器对其进行了缺陷检测。
实验过程中，我们将传感器靠近铝合金板表面，并通过测量电涡流的变化来判断板材中是否存在缺陷。
实验结果显示，当传感器靠近板材表面时，电涡流的强度和频率发生了明显的变化。
在板材表面平滑的区域，电涡流强度较弱，频率较高；而在存在缺陷的区域，电涡流强度增强，频率降低。
通过对实验结果的分析，我们可以准确地定位和评估板材中的缺陷。
四、实验结果的可靠性在实验过程中，我们注意到实验结果的可靠性受到多种因素的影响。
首先，传感器与被测材料的距离和角度会对测量结果产生影响。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行传感器的位置和角度调整。
其次，被测材料的性质和状态也会对实验结果产生影响。
电涡流传感器应用
安检门演示
当有金属物体穿 越安检门时报警
2010-12-23
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六、电涡流表面探伤
手持式裂纹测量仪
油管探伤
2010-12-23
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滚子涡流探伤机
（参考无锡市通达滚子 参考无锡市通达滚子 有限公司资料 有限公司资料）
滚子涡流探伤机 是由计算机控制的轴 承滚子表面微裂纹探 伤的专用设备， 伤的专用设备，可探 出深 30µm的表面微小 的表面微小 裂纹。 裂纹。
2010-12-23
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手提式探伤仪外形
（参考厦门爱德华检测设备有限公司资料）
2010-12-23
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掌上型 电涡流 探伤仪
2010-12-23
36
用掌上型电涡流探伤仪检测飞机裂纹
2010-12-23
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台式电涡流探伤仪
2010-12-23
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花瓣阻抗图
2010-12-23
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2010-12-23
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各种测量转速的传感器及其与齿轮的相对位置
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齿轮转速测量
下图中， 例： 下图中，设齿数z =48，测得频率 ， f=120Hz，求该齿轮的转速 。 ，求该齿轮的转速n
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电动机转速测量 电动机转速测量
2010-12-23
26
四、镀层厚度测量
6
某V系列电涡流位移传感器的机械图
2010-12-23
7
四线制电涡流位移传感器的接线说明
该位移传感器同时具备两种动作输出状态， 该位移传感器同时具备两种动作输出状态，用 户可选择从高电压向低电压转变、 户可选择从高电压向低电压转变、和从低电压向高 电压转变两种方式，分别称为NPN PNP输出模式 NPN和 输出模式， 电压转变两种方式，分别称为NPN和PNP输出模式， 俗称为常开输出或常闭输出模式。 俗称为常开输出或常闭输出模式。
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简述电涡流式传感器的应用
电涡流式传感器是一种常用的非接触式传感器，其原理是利用电磁感应的原理来检测物体的位置、速度和形状等参数。
它由一个发射电磁场的探头和一个接收电磁场的传感器组成。
电涡流式传感器具有高精度、快速响应、无磨损等特点，因此在许多领域得到广泛应用。
以下是几个典型的应用：
1. 接触式测量：电涡流式传感器可以用于接触式测量物体的厚度、直径和形状等参数。
例如，在汽车工业中，可以使用电涡流传感器来测量制动盘的磨损程度和真圆度，以保证制动盘的性能和安全性。
2. 无损检测：电涡流式传感器可以通过扫描物体表面的电磁场变化来检测材料的缺陷、裂纹和腐蚀等问题。
在航空、航天和金属加工等行业中，电涡流式传感器被广泛用于无损检测领域。
3. 速度测量：电涡流式传感器可以用来测量物体的速度和加速度。
例如，在汽车工业中，可以使用电涡流传感器来测量车轮的转速，以调整刹车的力度和保持安全性。
4. 位置控制：电涡流式传感器可以用于物体的位置反馈控制。
例如，在机器人控制系统中，可以使用电涡流传感器来检测机器人臂的位置，以精确控制其运动。
5. 涡流制动：电涡流式传感器可以用于制动系统中的涡流制动。
通过测量转子的旋转速度和位置，可以实现刹车力的控制和调
整，提高刹车系统的稳定性和安全性。
总体而言，电涡流式传感器在工业生产、机械制造、汽车工程、航空航天等领域都有广泛的应用，为产品质量控制和生产自动化提供了重要的技术支持。