电涡流式传感器
电涡流式传感器
第四章 电涡流式传感器
教学要求
1．了解电涡流效应和等效阻抗分析。
2．熟悉电涡流探头结构和被测体材料、形状和大小对灵敏度的影响。
3．熟悉电涡流式传感器的测量转换电路。
4．掌握电涡流式传感器的应用。
5．掌握接近开关的分类和特点。
教学手段 多媒体课件、各种电涡流传感器演示
教学课时 3学时
教学内容：
第一节 电涡流传感器工作原理
一、电涡流效应（演示）
从金属探测器的探测过程导出电涡流传感器的电涡流效应。从金属探测器的结构来说明图4-1电涡流传感器工作原理。
二、等效阻抗分析
图4-1中的电感线圈称为电涡流线圈。分析它的等效电路：一个电阻R和一个电感L串联的回路。电涡流线圈受电涡流影响时的等效阻抗Z的函数表达式（分析其实际价值）
Z=R+jωL=f（i1、f、 、 、r、x） （4-1）
结论：电涡流线圈的阻抗与 、 、r、x之间的关系均是非线性关系，解决方法：必须由微机进行线性化纠正。
第二节 电涡流传感器结构及特性
一、电涡流探头结构（实物演示）
电涡流传感器的传感元件是一只线圈，俗称为电涡流探头。
线圈结构：用多股较细的绞扭漆包线（能提高Q值）绕制而成，置于探头的端部，外部用聚四氟乙烯等高品质因数塑料密封，（图4-2）。CZF-1系列电涡流探头的性能：
表4-1 CZF-1系列传感器的性能
提问：请同学由上表分析得出结论：探头的直径越大，测量范围就越大，但分辨力就越差，灵敏度也降低。
二、被测体材料、形状和大小对灵敏度的影响
线圈阻抗变化与哪些因素有关：金属导体的电导率、磁导率等。
第三节 测量转换电路
（简单介绍调幅式和调频式测量转换电路。）
一、调幅式电路
调幅式：以输出高频信号的幅度来反映电涡流探头与被测金属导体之间的关系。图4-3：高频调幅式电路的原理框图。
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