电涡流传感器的位移特性实验报告

创作

一、实验目的

了解电涡流传感器丈量位移的任务原理和特性.

二、实验仪器

电涡流传感器、铁圆盘、电涡流传感器模块、测微头、直流稳压电源、数显直流电压表 三、实验原理

通太高频电流的线圈产生磁场，当有导电体接近时，因导电体涡流效应产生涡流损耗，而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关，因此可以进行位移丈量. 四、实验内容与步调

1．按图21装置电涡流传感器.

图21传感器装置示意图

2．在测微头端部装上铁质金属圆盘，作为电涡流传感器的被测体.调节测微头，使铁质金属圆盘的平面贴到电涡流传感器的探测端，固定测微头.

图22 电涡流传感器接线示意图

3．传感器连接按图22，实验模块输出端Uo与直流电压表输入端Ui相接.直流电压表量程切换开关选择电压20V

档，模块电源用2号导线从实验台上接入+15V电源.

4．合上实验台上电源开关，记下数显表读数，然后每隔0.1mm读一个数，直到输出几近不变成止.将结果列入表21.

表21 铁质被测体 X（mm） UO(V) X（mm） UO(V) X（mm） UO(V) 5.按照上表数据，画出VX曲线，按照曲线找出线性区域及进行正、负位移丈量时的最佳任务点（即曲线线性段

的中点），试计较丈量规模为1mm与3mm时的灵敏度和线性度

（1）由上图可得系统灵敏度：S=ΔV/ΔW=1.6825V/mm

（2）由上图可得非线性误差： 当x=1mm时: Y=1.6825×10.1647=1.5178V Δm =Y1.46=0.0578V yFS=2.32V δf =Δm /yFS×100%=2.49% 当x=3mm时: Y=1.6825×30.1647=4.4828V yFS=3.84V δf =Δm /yFS×100%=27.15%

五、思考题

1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关，如果需要丈量±5mm的量程应如何设计传感器？

答：量程与线性度、灵敏度、初始值均有关系.如果需要丈量±5mm的量程应使传感器在这个规模内线性度最好，灵敏度最高，这样才干包管的准确度.

2、用电涡流传感器进行非接触位移丈量时，如何按照使用量程选用传感器？

答：按照需要丈量距离的大小，一般距离较大要求量程较大，且灵敏度要求不会太高，并且量程有正负；相反需要丈量的距离较小，则对灵敏度要求较高，量程不需要太大，这样既能满足要求，同时又包管了丈量的精确度. 实验二十被测体材质对电涡流传感器特性影响

一、实验目的

了解不合的被测体资料对电涡流传感器性能的影响.

二、实验原理

涡流效应与金属导体自己的电阻率和磁导率有关，因此不合的资料就会有不合的性能.在实际应用中，由于被测体的资料、形状和大小不合会导致被测体上涡流效应的不充分，会削弱甚至不产生涡流效应，因此影响电涡流传感器的静态特性，所以在实际丈量中，往往必须针对具体的被测体进行静态特性标定. 三、实验仪器

除与实验十九相同外，另加铜和铝的被测体圆盘

四、实验内容与步调

与实验十九相同

将铁质金属圆盘辨别换成铜质金属圆盘和铝质金属圆盘.将实验数据辨别记入下面表22、23.

表22铜质被测体 X（mm） V(V) X（mm） V(V) X（mm） V(V) X（mm） V(V) X（mm） V(V) 0 11,38 （1）由上图可得系统灵敏度：S=ΔV/ΔW=3.0637V/mm

（2）由上图可得非线性误差： 当x=1mm时: Y=3.0637×1+1.2584=4.3221V Δm =Y4.19=0.1321V yFS=8.40V δf =Δm /yFS×100%=1.57% 当x=3mm时: Y=3.0637×3+1.2584=10.45V Δm =Y10.45=0V yFS=8.40V δf =Δm /yFS×100%=0%

表23铝质被测体

X（mm） 0 V(V) X（mm） V(V) X（mm） V(V) X（mm） V(V) X（mm） V(V) X（mm） V(V) （1）由上图可得系统灵敏度：S=ΔV/ΔW=3.1977V/mm

（2）由上图可得非线性误差： 当x=1mm时: Y=3.1977×1+2.4036=5.6013V Δm =Y5.70=0.0987V yFS=10.69V δf =Δm /yFS×100%=0.923% 当x=3mm时: Y=3.1977×3+2.4036=12.00V yFS=10.69V δf =Δm /yFS×100%=7.48%