4 电涡流传感器（2）（课件）- 《传感器与检测技术》同步教学（机工版）

第四章 电涡流传感器 提纲 内容 4.1 电涡流传感器的工作原理 4.2 电涡流传感器的结构、特性及测量 转换电路 4.3 电涡流传感器的应用 4.4 接近开关及应用 2 线圈  非接触式测量；  不受灰尘、油污等因素影 响，可在各种恶劣条件下 使用；  Z = F X, μ, σ, f ，多用于 定性测量。 电涡流传感器 4.3 电涡流传感器的应用 前置 器 位移、 振动等 （1）位移的测量 探头线圈 被测金属 前置器 。 > 位移测量范围比较宽，分辨率可达满量程的0.1%； > 其缺点是线性误差约为2%。 电涡流位移传感 器测量汽轮机的 轴向位移 电涡流传感器 4.3 电涡流传感器的应用 （1）位移的测量 超过规定值 断裂 汽轮机 4 叶片 主轴 电涡流探头  安装距离 δ0 = 2mm ，调整二次仪表， 使其指示值为零；  长期且非接触监测轴向位移量；  轴向推力等导致δ减小，二次仪表的 输出电压从零开始增大；  当位移量x达到危险值时，二次仪表 发出报警信号。 （1）位移的测量 电涡流轴向位移监测保护装置 。 探头与联轴器 的断面的间隙 电涡流传感器 4.3 电涡流传感器的应用 联轴器 。 电涡流传感器 电涡流位移传感器还可用于测量金属工件的微小位移量，比如： 使用多个电涡流传感器 对桥梁、丝杆等机械结 构的振动测量 4.3 电涡流传感器的应用 测定热膨胀引起的 金属试件上下平移 （1）位移的测量 轴的偏心检测 径向跳动测量 （2）振动的测量 电涡流传感器能够非接触地测量各种振动的振幅、 频谱分布等参数。 由于机械振动是由多个不同频率的 振动合成的，所以测量得到的波形 一般不是正弦波。 电涡流传感器 4.3 电涡流传感器的应用 各个位置的振 幅值和相位值 合成并画 出振型图 机器不同部位 多个传感器 7 主轴的径向测量 轴向振动测量 叶片的振动测量 。 电涡流传感器 4.3 电涡流传感器的应用 1- 电涡流传感器 2-被测物 （2）振动的测量 振幅测量方法 9 电涡流传感器 4.3 电涡流传感器的应用 （2）振动的测量 （2）振动的测量 例题： 用电涡流传感器测量某旋转机械的振动，测得振动的周期T=100ms，振动位移 的“峰峰值”xPP=0.8mm，求：1）振动的频率f为多少赫？2）角频率为多少弧度每秒？ 3）振幅A为多少毫米？4）写出振动的具体表达式x=Asinωt(mm) 。 解： 1）振动的频率f=1/T=1÷0.1=10Hz 2）角频率ω=2πf=6.28×10Hz=62.8(rad/s) 3）振幅A=xPP/2=0.8mm÷2=0.4mm 4）x=Asinωt(mm)=0.4sin62.8(rad/s)t(mm) 10 电涡流传感器 4.3 电涡流传感器的应用 （3）转速的测量 若旋转体上已开有一条或数条槽，则在旋转体的侧面安装一个电涡流传感器。 11 电涡流传感器 4.3 电涡流传感器的应用 传感器与旋转 体表面距离 电涡流I2及输 出电压Uo 旋转体转速 电压频率 转轴 10T 例题： 设齿数z =48，测得频率f=120Hz，求：该齿轮的转速n 。 解： n =60f / z=60×120÷48=7200÷48=150r/min （3）转速的测量 若转轴上开z 个槽(或齿)，频率计的读数为f,则转轴的转速n的计算公式为 电涡流传感器 4.3 电涡流传感器的应用 f 的单位为Hz ， n的单位为r/min n = z 60 f 12 （3）转速的测量 （a）带有凹槽的转轴及输出波形 （b）带有凸槽的转轴及输出波形 13 电涡流传感器 4.3 电涡流传感器的应用 位移的测量 振动的测量 转速的测量 14 电涡流传感器 4.3 电涡流传感器的应用 小结 第四章 电涡流传感器 提纲 内容 4.1 电涡流传感器的工作原理 4.2 电涡流传感器的结构、特性及测量 转换电路 4.3 电涡流传感器的应用 4.4 接近开关及应用 2 （1）接近开关的定义、分类及特点 接近开关又称无触点行程开关。 > 它能在一定的距离内检测有无物体靠近。 > 当物体与其接近到设定距离时，就可以发出“动作”信号。 > 它给出的是开关信号（高电平或低电平），多数接近开关具有较大的负载 能力，能直接驱动中间继电器。 接近