電渦流式稱重傳感器的工作原理
發布日期：2022-10-09 點擊率：47
電渦流式傳稱重感器是利用電渦流效應．將位移、厚度、溫度、材料損傷等非電量轉換為阻抗的變化(或電感的金化，或Q值的變化)。從而進行非電量測量的。
所謂電渦流效應，就是根據法拉第電磁感應定律．塊狀金屬導體置于變化的磁場中或在磁場中作切割磁力線運動時，導體內將產生呈旋渦狀的感應電流，這種電流像水中旋渦那樣在導體內轉圈。所以稱之為電渦流或渦流，這種現象就稱為電渦流放應，簡稱渦流效應。
要形成渦流，必須具備下列兩個條件：①存在交變磁場；②導體處于交變磁場之中。因此，電渦流式傳感器主要由產生交變磁場的通電線圈和置于線圈附近因而處于交變磁場中的念屆導體兩部分組成金屬導體也可以是被測對象本身。
電渦流式傳感器在金屬導體內產生渦流，其滲透深度與傳感器線圈的勵磁電流的頻率有關。所以，電渦流式傳感器主要分為高頻反射式和低頻透射式兩大類，其中以高頻反射式應用較廣。
這兩類傳感器的基本工作原理是相似的：
當一個傳感器線圈通有交變電流時，在線圈的周圍就產生一個交變磁場Hl。當被測導體置于該磁場內時，在被測導體內將產生電渦流。根據電磁感應理論，電渦流也將形成一個方向相反的交變磁場。由于磁場的反作用，渦流要消耗一部分能量，抵消部分原磁場，從而導致線圈的電感量、阻抗和品質因素發生變化。
根據電磁場理論，渦流的大小與導體的電阻率、磁導率、導體厚度以及線圈與導體之間的距離、線圈的激磁頻率。線圈的幾何參數和導體的幾何形狀等參數有關。這些參數都將通過渦流效應和磁效應與線圈阻抗發生聯系，或者說，線圈阻抗是這些參數的函數。
如果能控制上述參數中的大部分，而只改變其中的一個參數，阻抗就能成為這個數的單一函數(這種函數都是非線性函數，促在某一范圍內，可近似為線性函數)。例如，若放測材料性能不變，只是改變線圈和材料問的距離，可制成渦流式位移、厚度或振動傳感器；如果改變導體的電阻率．可以制成測量表面溫度、材質的傳感器；改變導體的磁導率小可以制成測量應力、硬度的傳感器；同時改變可以制成探傷裝置。
