被測材料無敏感性渦流傳感器設(shè)計與實驗研究.pdf

1、對于傳統(tǒng)的電渦流傳感器，其輸出受到被測對象材料特性的嚴(yán)重影響，給傳感器的實際應(yīng)用帶來了不便，一定程度上限制了電渦流傳感器的使用范圍。為了消除材料特性對渦流傳感器的影響，本文研制了無材料敏感性的新型電渦流傳感器。
　　論文首先對投影變換方法用于消除材料敏感性的理論誤差進(jìn)行了研究。利用φ11mm規(guī)格渦流探頭進(jìn)行了實驗，得到了探頭在七種不同材料下的阻抗數(shù)據(jù)。根據(jù)投影變換方法的原理對數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，計算出了投影變換方法的理論誤差為1.53

2、％，表明該方法是可行性的。
　　在投影變換方法原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計并實現(xiàn)了新型測量電路，該電路主要的功能模塊包括：信號發(fā)生電路，移相電路，V-I轉(zhuǎn)換電路，相敏檢波電路，非線性補(bǔ)償電路等。采用硬件補(bǔ)償方法對傳感器進(jìn)行了非線性校正，設(shè)計了三次多項式補(bǔ)償電路，對電路的各個模塊的性能進(jìn)行了測試，最后設(shè)計制作了新型測量電路的PCB電路板。
　　針對新的測量電路，對φ11mm規(guī)格的渦流傳感器探頭進(jìn)行了優(yōu)化。通過實驗研究了探頭線圈內(nèi)徑、外徑

3、、厚度等幾何參數(shù)及鐵氧體磁芯對傳感器靈敏度的影響，結(jié)果表明線圈的內(nèi)徑越小，外徑越大傳感器的靈敏度越高，而線圈的厚度過大或過小會使傳感器的靈敏度降低；采用鐵氧體磁芯能有效的提高傳感器的靈敏度。根據(jù)優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)參數(shù)制作了適合于新型測量電路的探頭。
　　搭建實驗平臺，根據(jù)振動位移傳感器檢定規(guī)程對新型渦流傳感器進(jìn)行了相關(guān)實驗。處理實驗數(shù)據(jù)得出了新型渦流傳感器在不同材料下的誤差為2.6％，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)渦流傳感器，同時得出了渦流傳感器的線性度