基于LDC1101的电涡流传感器设计

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。

基于电涡流传感器的水润滑轴承磨损监测系统

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。

基于COMSOL仿真软件的电涡流传感器教学探索

为了提升课堂教学效果,辅助学生理解电涡流传感器的检测原理及相关抽象概念,采用COMSOL仿真软件,构建了电涡流传感器探头线圈的仿真模型,并采用有限元的分析方法对其进行求解计算。通过对仿真结果的分析,学生可以直观地看到,当涡流线圈激励频率、提离距离、线圈内径、线圈外径和线圈厚度变化时,电涡流传感器的检测灵敏度将随之发生变化,有助于学生对电涡流传感器相关知识的理解和掌握,提高了学生的学习热情和思考深度。

基于LabVIEW的电涡流传感器自动校准系统

电涡流传感器作为常见的振动传感器,被广泛应用于火力发电机组等大型旋转机械静态安装调试和动态运行状态监测。为了解决该传感器校准过程中人工参与度高、重复操作、检测效率低等问题,本文通过LabVIEW软件,开发了上机位自动控制系统,实现了电涡流传感器动态静一体化自动校准及数据处理和证书报表的自动生成。

空间强约束条件下电涡流传感器特性影响分析

针对快速控制反射镜中电涡流传感器因空间强约束影响使用性能的问题,采用有限元分析方法,建立了基于快速控制反射镜的差动式电涡流传感器仿真模型,对涡流传感器被测面大小受限时的测量结果进行了仿真与分析。结果表明:当因快速控制反射镜内部音圈电机和柔性支撑贴近电涡流传感器导致传感器的被测面半径从满足3倍测头半径压缩到1倍时,电涡流传感器的灵敏度降低了47%,非线性误差增大了96%。但电涡流传感器的测量值在量程范围内保持单调变化,对传感器非线性进行校正后仍可实现快速控制反射镜的角度测量。

电涡流传感器检测磁悬浮转子轴向位移的方法

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。

线圈形状及几何参数对电涡流传感器性能的影响

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。

基于电涡流传感器的转速测量方法研究

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。

电涡流传感器温度漂移分析及补偿实现

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。

电涡流传感器线圈阻抗计算方法

针对电涡流传感器的线圈阻抗值计算问题,提出理论计算法和有限元法两种方法。以厚度为δ的被测体(含磁性和非磁性导体)上方正对一圆柱型线圈为求解模型,根据传感器工作原理和电磁场理论导出线圈阻抗积分表达式,并将其转化为更易求解的级数表达形式,由MathematicTM计算线圈阻抗值。然后根据有限元建模理论建立传感器的有限元模型,通过仿真得到传感器磁力线分布和线圈阻抗值。最后比较两种方法得到的阻抗值,结果表明两种方法计算结果相符,其有效性和正确性得到相互验证。

电涡流传感器的有限元仿真研究与分析

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。

基于COMSOL有限元法的电涡流传感器仿真

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.

基于DSP的电涡流传感器的设计

提出了基于DSP的电涡流传感器的设计 ,实现了非线性补偿、动态特性补偿、滤波器设计等环节 ,简化了结构并提高了传感器的性能。

电涡流传感器线圈参数对传感器性能的影响

介绍电涡流传感器的工作原理 ,以及传感器线性测量范围及灵敏度与线圈参数的关系。研究了改变线圈截面形状及参数变化对传感器性能和灵敏度的影响 ,得到它们之间的定性关系 ,从而对传感器的优化设计提供理论依据。

一种新型电涡流传感器的理论分析

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.

基于电涡流传感器的小位移测量系统设计

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。

电涡流传感器的温度稳定性研究

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。

大位移电涡流传感器测量电路的设计

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。

大位移电涡流传感器的设计

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。

基于BP网络的电涡流传感器非线性补偿

电涡流传感器消除了传感器探头和被测材料之间的相关性,但存在较严重的非线性,采用BP网络对改进后的传感器的非线性进行补偿,并将补偿结果与拟合函数法的补偿结果进行了比较。结果表明:2种补偿方法都大大提高了传感器的线性度。但BP网络产生的补偿曲线更顺滑,补偿后的传感器线性度更高。