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面向复合型端面测量的电涡流传感器标定方法研究
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作者 夏天翔 邓茹莘 +3 位作者 谷建宁 陈伟豪 陈润霖 查俊 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第8期69-76,共8页
为探究影响电涡流传感器测试精度的因素,从电涡流传感器的特性出发,设计开展了电涡流传感器标定试验。试验结果证明,面对包含间断面和连续面的复合型端面结构,经标定后的电涡流传感器仍可保持较高的测试精度。进一步分析了安装深度、转... 为探究影响电涡流传感器测试精度的因素,从电涡流传感器的特性出发,设计开展了电涡流传感器标定试验。试验结果证明,面对包含间断面和连续面的复合型端面结构,经标定后的电涡流传感器仍可保持较高的测试精度。进一步分析了安装深度、转速和镀层对电涡流传感器性能的影响,发现随着安装深度增大,电涡流传感器量程增大但精度有所降低;转速对其性能的影响相对较小;而非铁磁性镀层则会导致传感器量程减小。研究为电涡流传感器的标定方法和影响因素分析提供了理论依据和解决方案。 展开更多
关键词 涡流传感器 标定试验 间断面 镀层 测试方法
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一种用于管道检测的平面L形电涡流传感器
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作者 卢亚丁 雷华明 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第1期1-6,共6页
在金属油气管道检测中,传感器性能至关重要。针对传统涡流检测对特定方向上缺陷检测效果较差的问题,提出了一种L形差分线圈设计。首先,分析了激励线圈的磁场空间分布,以确定线圈设计的基本要求;然后,利用COMSOL有限元软件构建了检测系... 在金属油气管道检测中,传感器性能至关重要。针对传统涡流检测对特定方向上缺陷检测效果较差的问题,提出了一种L形差分线圈设计。首先,分析了激励线圈的磁场空间分布,以确定线圈设计的基本要求;然后,利用COMSOL有限元软件构建了检测系统模型,并对不同传感器线圈的检测性能进行模拟;最后,制造了基于PCB的电涡流传感器并对其进行了仿真与实验验证。仿真结果表明:该L形电涡流传感器在检测轴向缺陷时的差分信号较传统方法提升了122%,并对不同方向的缺陷具有近似的敏感度。实验进一步验证了该传感器能有效地检测管道内各个方向的不同缺陷,具有小体积、低成本、低功耗等优点,特别适用于小口径管道的检测。 展开更多
关键词 涡流传感器 线圈设计 无损检测 管道检测
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电涡流传感器在机床刀具安装偏摆检测中的应用研究
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作者 方浩 董捷 许丛 《农业装备与车辆工程》 2025年第4期130-133,共4页
电涡流传感器的动态响应特性好、灵敏度高、工作稳定可靠,能在具有粉尘,油污等恶劣环境下工作。基于对电涡流传感器的电磁感应原理的研究,利用一种软硬件相结合的检测装置,通过初次登记和检测数据进行对比分析,计算出刀具的偏摆量,一旦... 电涡流传感器的动态响应特性好、灵敏度高、工作稳定可靠,能在具有粉尘,油污等恶劣环境下工作。基于对电涡流传感器的电磁感应原理的研究,利用一种软硬件相结合的检测装置,通过初次登记和检测数据进行对比分析,计算出刀具的偏摆量,一旦刀具的偏摆量超出了预设的标准阈值,机床将立即触发报警机制,从而有效预防因刀具异常而导致的加工质量问题,确保生产过程的稳定性和产品质量的可靠性。 展开更多
关键词 金属切削 涡流传感器 刀具偏摆 加工不良
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基于LDC1101的电涡流传感器设计 被引量:1
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作者 姜迪开 孟淑平 +2 位作者 许文波 黄淑贤 杨鑑 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第5期71-74,共4页
传统的模拟式电涡流传感器存在容易受到干扰、电路设计复杂的问题而利用现场可编程门阵列(FPGA)或复杂可编程逻辑器件(CPLD)软件实现测量电路和输出信号的数字式电涡流传感器调试复杂的问题。针对以上问题,设计了基于LDC1101的数字化电... 传统的模拟式电涡流传感器存在容易受到干扰、电路设计复杂的问题而利用现场可编程门阵列(FPGA)或复杂可编程逻辑器件(CPLD)软件实现测量电路和输出信号的数字式电涡流传感器调试复杂的问题。针对以上问题,设计了基于LDC1101的数字化电涡流传感器,实现载波信号发生和测量信号解调于一体,并把测量结果通过SPI通信传输给控制器。每个传感器模块由1个LDC1101芯片、1个电涡流传感线圈和1个匹配电容组成。极大简化了电路设计以及调试难度。此传感器测量方法已用于无轴承永磁电机的悬浮控制中对转子磁钢的径向位置测量中。通过4只传感器安装在信号采集电路板上,差分测量然后计算出转子的x和y位置。试验结果表明,该方法分辨率高,可靠性好。 展开更多
关键词 涡流传感器 无轴承薄片电机 悬浮控制 分辨率
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基于多目标优化算法的大量程涡流传感器探头优化设计 被引量:1
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作者 吴盟 袁杰 +1 位作者 王坤东 雷华明 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第5期1-6,11,共7页
在大量程涡流位移传感器测量系统中,探头线圈的几何参数直接关系到整个测量系统的性能。针对大量程涡流位移传感器探头线圈的优化设计,提出了一种基于多目标优化算法的设计方法。首先,通过COMSOL有限元仿真软件建立传感器探头模型,计算... 在大量程涡流位移传感器测量系统中,探头线圈的几何参数直接关系到整个测量系统的性能。针对大量程涡流位移传感器探头线圈的优化设计,提出了一种基于多目标优化算法的设计方法。首先,通过COMSOL有限元仿真软件建立传感器探头模型,计算不同参数下线圈的归一化灵敏度和分辨力;其次,采用BP神经网络建立归一化灵敏度、分辨力与线圈参数之间的模型;最后,利用遗传算法进行多目标优化,获得最佳线圈参数。实验结果表明:优化后的传感器线圈,其归一化灵敏度与分辨力分别提高了0.02/mm和0.94μH,证明了所提出优化算法可以有效提升涡流传感器探头的性能指标。 展开更多
关键词 涡流传感器 大量程 线圈参数 神经网络 多目标优化
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基于电涡流传感器的水润滑轴承磨损监测系统 被引量:1
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作者 董宝营 戴全春 俞翔 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第1期170-175,共6页
为了实时监测轴承磨损状态,保证舰船航行安全,设计一种基于电涡流传感器的水润滑轴承磨损监测系统。将电涡流传感器固定安装在导流罩上,静态获取尾轴停止时的下沉位移测量磨损量,动态测量尾轴转动时输出的正弦信号,通过软件法求解瞬时... 为了实时监测轴承磨损状态,保证舰船航行安全,设计一种基于电涡流传感器的水润滑轴承磨损监测系统。将电涡流传感器固定安装在导流罩上,静态获取尾轴停止时的下沉位移测量磨损量,动态测量尾轴转动时输出的正弦信号,通过软件法求解瞬时转速。对系统主要硬件进行设计和选型,确保其满足磨损监测的需要,同时对软件的工作流程和主要功能模块进行设计,完成监测系统的研发。经过试验测试验证,该系统各项功能符合预期目标,能够有效监测水润滑轴承磨损状态。研究成果对水润滑轴承的使用和维修具有指导意义和应用价值。 展开更多
关键词 水润滑轴承 异常磨损 涡流传感器 磨损监测系统
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互感式自调零正交涡流传感器设计与研究
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作者 任学志 杨明 +3 位作者 金亚曦 曹军帅 杨正好 徐笑娟 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第5期106-112,共7页
针对涡流检测过程中传感器易发生提离和摇晃造成缺陷误判和漏检的问题,利用电磁场理论,研究了双Pancake式线圈之间的零互感特性,提出了一种互感式正交自动调零涡流传感器;同时搭建了基于六轴机器人引导的涡流检测系统,对铝筒体轴向和环... 针对涡流检测过程中传感器易发生提离和摇晃造成缺陷误判和漏检的问题,利用电磁场理论,研究了双Pancake式线圈之间的零互感特性,提出了一种互感式正交自动调零涡流传感器;同时搭建了基于六轴机器人引导的涡流检测系统,对铝筒体轴向和环向表面裂纹进行了相关实验研究。结果表明:相比同轴型涡流传感器,该传感器在筒体缺陷检测过程中对提离和摇晃的抑制力更佳,通过面内旋转其激励线圈至0°和90°,能够清晰地识别出铝筒体轴向和环向的表面裂纹。该传感器在不依赖高精度姿态校准前提下,有效解决了提离和摇晃造成缺陷误判和漏检的问题,对导电结构外场原位检测具有重要的应用意义。 展开更多
关键词 涡流检测 提离效应 正交涡流传感器 零互感特性 铝筒体 裂纹检测
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飞机发动机叶片缺陷的差激励涡流传感器检测 被引量:19
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作者 于霞 张卫民 +2 位作者 邱忠超 陈国龙 秦峰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1582-1588,共7页
针对某型号飞机发动机涡轮叶片上预制的微裂纹缺陷进行了检测研究.基于涡流检测技术设计并研制了一种尺寸小、灵敏度高的差激励探头,应用有限元分析软件开展了叶片微裂纹缺陷仿真分析.为了实现叶片的自动高效检测,设计并采用数控多自由... 针对某型号飞机发动机涡轮叶片上预制的微裂纹缺陷进行了检测研究.基于涡流检测技术设计并研制了一种尺寸小、灵敏度高的差激励探头,应用有限元分析软件开展了叶片微裂纹缺陷仿真分析.为了实现叶片的自动高效检测,设计并采用数控多自由度扫查台来控制采集过程,实现了对叶片表面裂纹缺陷的快速扫查检测.采集信号经过信号调理电路,A/D转换后输入计算机,完成信号的保存、处理和输出.通过对比实验结果与仿真结果发现,研制的差激励式涡流传感器可以有效地实现对叶片类零件表面微裂纹位置的判定,对涡轮叶片类零件微缺陷早期诊断评估具有一定的现实和借鉴意义. 展开更多
关键词 发动机叶片 差激励 涡流传感器 裂纹 仿真分析
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电涡流传感器检测磁悬浮转子轴向位移的方法 被引量:23
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作者 李红伟 刘淑琴 +1 位作者 于文涛 范友鹏 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1441-1448,共8页
磁悬浮转子的轴向位移常常利用电涡流传感器从转子轴向方向来检测,这一方法具有一定局限性。针对这一情况,在分析了电涡流传感器的工作原理以及输出特性的影响因素后,研究了利用被测导体的台阶表面来检测导体沿传感器径向方向的位移的... 磁悬浮转子的轴向位移常常利用电涡流传感器从转子轴向方向来检测,这一方法具有一定局限性。针对这一情况,在分析了电涡流传感器的工作原理以及输出特性的影响因素后,研究了利用被测导体的台阶表面来检测导体沿传感器径向方向的位移的方法。在该方法中,采用与差动相反的思想,将关于被测导体对称布置的两个传感器的输出进行加和,来消除传感器线圈与导体间距离的变化对检测结果的影响。结合磁悬浮转子的特性,提出了磁悬浮转子轴向位移径向检测的方法,并进行了实验验证,结果表明传感器的输出电压之和与转子轴向位移之间具有良好的线性关系和灵敏度,验证了该方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 磁力轴承 涡流传感器 位移检测 解耦
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线圈形状及几何参数对电涡流传感器性能的影响 被引量:71
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作者 于亚婷 杜平安 廖雅琴 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1045-1050,共6页
针对电涡流传感器探头线圈形状及其参数对传感器灵敏度和线性范围的影响问题,本文以Biot-Savart定律为基础,推导了具有梯形截面的矩形柱线圈和圆形柱线圈对称轴上任一点的磁场分布,确定了在以位移为检测量的电涡流传感器中采用圆柱线圈... 针对电涡流传感器探头线圈形状及其参数对传感器灵敏度和线性范围的影响问题,本文以Biot-Savart定律为基础,推导了具有梯形截面的矩形柱线圈和圆形柱线圈对称轴上任一点的磁场分布,确定了在以位移为检测量的电涡流传感器中采用圆柱线圈更合理,并通过有限元法研究和分析了在线圈匝数密度不变和变化2种情况下圆柱线圈内径、外径、厚度、截面形状(矩形、梯形和倒梯形)对传感器灵敏度和线性范围的影响,为合理选择线圈参数和优化传感器性能提供参考。 展开更多
关键词 涡流传感器 灵敏度和线性范围 线圈形状 几何参数 有限元法
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基于电涡流传感器的转速测量方法研究 被引量:18
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作者 王成栋 朱永生 +1 位作者 康荣学 张优云 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2003年第6期45-47,共3页
研究了一种利用电涡流传感器和PCI-9118DG数据采集卡测量转速的方法。该方法利用电涡流传感器测量转子测速圆盘上均匀分布小孔产生的周期信号,再对测量信号进行Butterworth低通滤波处理,然后进行0、1转换,得到一系列脉冲信号,便于对信... 研究了一种利用电涡流传感器和PCI-9118DG数据采集卡测量转速的方法。该方法利用电涡流传感器测量转子测速圆盘上均匀分布小孔产生的周期信号,再对测量信号进行Butterworth低通滤波处理,然后进行0、1转换,得到一系列脉冲信号,便于对信号周期数进行计数。由于采样时间可通过采样频率和采样点数计算得到,因而可根据这一时间间隔内信号的周期数来计算转速。中文详细论述了该方法的硬件组成、测量原理和软件实现,分析了该方法的误差来源以及相应的改进措施,在小型转子试验台的测量结果表明,该方法在测量平稳转速时,准确度高,简单实用。 展开更多
关键词 转速测量 涡流传感器 Bunerworth滤波 数据采集 低通滤波
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电涡流传感器温度漂移分析及补偿实现 被引量:20
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作者 樊树江 吴峻 +1 位作者 杨光 常文森 《传感技术学报》 CAS CSCD 2004年第3期427-430,共4页
大温差环境下检测线圈阻抗是导致传感器输出漂移的主要环节。对检测线圈阻抗温度漂移进行了理论分析 ,电阻温度漂移改变了阻抗 ,间隙对传感器温度灵敏度的影响很小 ,即不同间隙下温度漂移量认为是相同的。提出对检测线圈进行串联负温度... 大温差环境下检测线圈阻抗是导致传感器输出漂移的主要环节。对检测线圈阻抗温度漂移进行了理论分析 ,电阻温度漂移改变了阻抗 ,间隙对传感器温度灵敏度的影响很小 ,即不同间隙下温度漂移量认为是相同的。提出对检测线圈进行串联负温度系数 (NTC)电阻补偿 ,并采用修正表算法来减小检测线圈带来的温度漂移。对漂移补偿后的传感器进行了实验验证。 展开更多
关键词 涡流传感器 温度漂移补偿 检测线圈 NTC 修正表算法
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涡流传感器提离效应的ANSYS模拟 被引量:11
13
作者 任吉林 刁海波 +2 位作者 唐继红 俞佳 宋凯 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期967-971,共5页
涡流检测中的提离效应是影响涡流检测的一项重要因素。文章在ANSYS的基础上对提离效应进行数值模拟,建立了提离效应的二维模型,求解了探头线圈的阻抗变化,对探头线圈的阻抗值进行归一化,得到的仿真结果与传感器的实际特性是吻合的,为涡... 涡流检测中的提离效应是影响涡流检测的一项重要因素。文章在ANSYS的基础上对提离效应进行数值模拟,建立了提离效应的二维模型,求解了探头线圈的阻抗变化,对探头线圈的阻抗值进行归一化,得到的仿真结果与传感器的实际特性是吻合的,为涡流检测的实际应用提供了有意义的分析方法和参考依据。 展开更多
关键词 涡流传感器 提离效应 数学模型 ANSYS 有限元法
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电涡流传感器的有限元仿真研究与分析 被引量:29
14
作者 王春兰 张钢 +1 位作者 董鲁宁 汪希平 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第2期41-43,46,共4页
电磁场的分布情况是影响电涡流传感器灵敏度和线性度的主要原因。从电涡流传感器的基本原理出发,采用有限元方法,利用ANSYS语言,通过建模、定义材料特性、划分网格、设置边界条件、加载及求解等,对电涡流传感器的电磁场进行仿真研究,并... 电磁场的分布情况是影响电涡流传感器灵敏度和线性度的主要原因。从电涡流传感器的基本原理出发,采用有限元方法,利用ANSYS语言,通过建模、定义材料特性、划分网格、设置边界条件、加载及求解等,对电涡流传感器的电磁场进行仿真研究,并由理论公式验证模型的正确性。通过计算3种尺寸参数不同的线圈,研究分析了线圈的形状结构对传感器灵敏度和线性度的影响,对于电涡流传感器线圈的设计具有指导意义。 展开更多
关键词 涡流传感器 有限元 灵敏度 线性度
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基于COMSOL有限元法的电涡流传感器仿真 被引量:26
15
作者 徐琳 王恒 +3 位作者 黄祯 李伯全 肖逸凯 盛嘉端 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期1097-1104,共8页
为了研究电涡流传感器中电涡流探头线圈的结构参数对检测性能的影响,以电磁场理论为基础,采用有限元分析法,以有限元仿真软件COMSOL为工具,建立电涡流传感器的检测模型,通过仿真研究电涡流传感器探头的电磁特性和影响其性能的探头线圈... 为了研究电涡流传感器中电涡流探头线圈的结构参数对检测性能的影响,以电磁场理论为基础,采用有限元分析法,以有限元仿真软件COMSOL为工具,建立电涡流传感器的检测模型,通过仿真研究电涡流传感器探头的电磁特性和影响其性能的探头线圈内径、外径、厚度等结构参数.结果表明:电涡流传感器探头线圈的电阻值与电抗值随线圈内径和外径的增大及厚度的减少而呈上升趋势,当内径和外径越大、厚度越小时,电涡流传感器的灵敏度越高,且线圈厚度对传感器灵敏度的影响更明显.研究结果对研制用于钢闸门缺陷检测的电涡流传感器的优化设计具有一定的参考价值. 展开更多
关键词 涡流传感器 仿真 线圈 有限元法
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一种新型电涡流传感器的理论分析 被引量:21
16
作者 何文辉 颜国正 郭旭东 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期495-498,共4页
为提高普通电涡流传感器的灵敏度和增大检测距离,对一种新型电涡流传感器从理论上进行了分析.文中列出了重叠双线圈和同轴三线圈两种电涡流传感器的结构,并利用电磁场相关理论对同轴三线圈电涡流传感器及其设计进行了较详细地分析,并给... 为提高普通电涡流传感器的灵敏度和增大检测距离,对一种新型电涡流传感器从理论上进行了分析.文中列出了重叠双线圈和同轴三线圈两种电涡流传感器的结构,并利用电磁场相关理论对同轴三线圈电涡流传感器及其设计进行了较详细地分析,并给出了测量电路单元.通过与普通电涡流传感器线圈进行仿真比较,得出了该结构电涡流传感器在长距离测量时的优缺点. 展开更多
关键词 涡流传感器 线圈 长距离
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基于电涡流传感器的小位移测量系统设计 被引量:11
17
作者 于明军 孙福玉 +1 位作者 韩铮 张迪 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2015年第5期111-114,共4页
针对物理实验中对小位移的测量读数困难的问题,提出了一种基于电涡流传感器测量小位移的方法。根据谐振原理设计了涡流传感器检测和调理电路,利用位移量影响谐振电路Q值的特性,实现了小位移量到电压量的转换,使用单片机采集信号并用软... 针对物理实验中对小位移的测量读数困难的问题,提出了一种基于电涡流传感器测量小位移的方法。根据谐振原理设计了涡流传感器检测和调理电路,利用位移量影响谐振电路Q值的特性,实现了小位移量到电压量的转换,使用单片机采集信号并用软件方法对测量结果校准。实验结果表明,系统可以准确测量小位移,同时可消除使用物理测量工具时产生的读数误差。 展开更多
关键词 位移测量 涡流传感器 数据采集 微控制器
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电涡流传感器的温度稳定性研究 被引量:16
18
作者 凌保明 诸葛向彬 凌云 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第4期342-346,共5页
本文研究了高频下电涡流传感器线圈在宽广的温度区间内阻抗温度特性,提出采用多股辨线消除或减小温度变化对线圈阻抗影响的方法。研究了多股辨线电涡流传感器线圈的阻抗在大温度区间的随温度变化的规律。理论分析和计算证明多股辨线线... 本文研究了高频下电涡流传感器线圈在宽广的温度区间内阻抗温度特性,提出采用多股辨线消除或减小温度变化对线圈阻抗影响的方法。研究了多股辨线电涡流传感器线圈的阻抗在大温度区间的随温度变化的规律。理论分析和计算证明多股辨线线圈能有效抑制线圈阻抗温漂。 展开更多
关键词 涡流传感器 线圈 温度 稳定性
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大位移电涡流传感器测量电路的设计 被引量:14
19
作者 高松巍 刘云鹏 杨理践 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第12期88-90,共3页
电涡流传感器由于具有对介质不敏感、非接触的特点,广泛应用于对金属的位移检测中。为扩大电涡流传感器的测量范围,采用恒频调幅式测量电路,引用指数运算电路作为非线性补偿环节。利用Matlab计算软件辅助设计了直径为60 mm电涡流传感器... 电涡流传感器由于具有对介质不敏感、非接触的特点,广泛应用于对金属的位移检测中。为扩大电涡流传感器的测量范围,采用恒频调幅式测量电路,引用指数运算电路作为非线性补偿环节。利用Matlab计算软件辅助设计了直径为60 mm电涡流传感器探头,并结合测量电路进行实验。实验结果表明最大测量范围接近90 mm,验证了该系统工作的稳定性,证明设计达到了预期效果。 展开更多
关键词 涡流传感器 测量电路 大位移 线性化
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大位移电涡流传感器的设计 被引量:17
20
作者 杨理践 刘佳欣 +2 位作者 高松巍 王峻峰 谢玲 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第2期11-12,16,共3页
电涡流传感器具有对介质不敏感、非接触的特点,广泛应用于对金属的距离检测中。为扩大电涡流传感器的检测范围,对电涡流传感器从理论上进行了分析,设计了基于恒定频率载波调幅法的振荡器及测量电路。利用Matlab仿真软件对Φ60 mm的电涡... 电涡流传感器具有对介质不敏感、非接触的特点,广泛应用于对金属的距离检测中。为扩大电涡流传感器的检测范围,对电涡流传感器从理论上进行了分析,设计了基于恒定频率载波调幅法的振荡器及测量电路。利用Matlab仿真软件对Φ60 mm的电涡流传感器探头参数进行仿真,并结合设计的测量电路进行了实验。仿真研究和实验结果表明该电涡流传感器能够检测到70 mm的距离。 展开更多
关键词 涡流传感器 线圈 测量电路
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