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圖10f示出正在算法704中進(jìn)行仿真的位置定位系統(tǒng)設(shè)計中的線圈1028和線圈1026上方的金屬目標(biāo)1204的定位。為了討論的目的,圖10f示出圖8a和圖8b所示的線圈設(shè)計800的示例,其中線圈1028和線圈1026分別與線圈804和線圈806的跡線的一維近似相對應(yīng)。為了簡化圖示,在圖10f中未示出發(fā)射線圈802,但是發(fā)射線圈802的跡線也通過一維導(dǎo)線跡線近似。在仿真了來自位置定位系統(tǒng)800的目標(biāo)線圈802的電磁場之后,然后在圖10a所示的算法704的示例的步驟1008中,仿真金屬目標(biāo)1024的渦電流,并且確定從那些渦電流產(chǎn)生的電磁場。在一些實(shí)施例中,金屬目標(biāo)1024中的感應(yīng)渦電流是通過原始邊界積分公式來計算的。金屬目標(biāo)1024通??梢员唤楸〗饘倨?。通常,金屬目標(biāo)1024很薄,為35μm至70μm,而橫向尺寸通常以毫米進(jìn)行測量。如上文關(guān)于導(dǎo)線跡線所討論的,當(dāng)導(dǎo)體具有小于在特定工作頻率下磁場的穿透深度的大約兩倍的厚度時,感應(yīng)電流密度在整個層厚度上基本上是均勻的。因此,可以將金屬目標(biāo)1024的細(xì)導(dǎo)體建模為感應(yīng)渦電流與該表面相切的表面,塑料傳感器線圈**知識。如果不是這種情況,則可以使用類似于以下中提供的計算上代價更高的體積積分公式或有限元建模來對目標(biāo)進(jìn)行建模:bettini,m,塑料傳感器線圈**知識.、passarotto,艮、specogna,塑料傳感器線圈**知識。冰箱傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。塑料傳感器線圈**知識
電渦流測量原理是一種非接觸式測量原理。這種類型的傳感器特別適合測量快速的位移變化,且無需在被測物體上施加外力。而非接觸測量對于被測表面不允許接觸的情況,或者需要傳感器有超長壽命的應(yīng)用領(lǐng)用意義重大。嚴(yán)格來講,電渦流測量原理應(yīng)該屬于一種電感式測量原理。電渦流效應(yīng)源自振蕩電路的能量。而電渦流需要在可導(dǎo)電的材料內(nèi)才可以形成。給傳感器探頭內(nèi)線圈提供一個交變電流,可以在傳感器線圈周圍形成一個磁場。如果將一個導(dǎo)體放入這個磁場,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,導(dǎo)體內(nèi)會激發(fā)出電渦流。根據(jù)楞茲定律,電渦流的磁場方向與線圈磁場正好相反,而這將改變探頭內(nèi)線圈的阻抗值。而這個阻抗值的變化與線圈到被測物體之間的距離直接相關(guān)。傳感器探頭連接到控制器后,控制器可以從傳感器探頭內(nèi)獲得電壓值的變化量,并以此為依據(jù),計算出對應(yīng)的距離值。電渦流測量原理可以運(yùn)用于所有導(dǎo)電材料。由于電渦流可以穿透絕緣體,即使表面覆蓋有絕緣體的金屬材料,也可以作為電渦流傳感器的被測物體。獨(dú)特的圈式繞組設(shè)計在實(shí)現(xiàn)傳感器外形緊湊的同時,可以滿足其運(yùn)轉(zhuǎn)于高溫測量環(huán)境的要求。所有德國米銥的電渦流傳感器都可以承受有灰塵,潮濕,油污和壓力的測量環(huán)境。盡管如此。汽車傳感器線圈產(chǎn)品推薦批發(fā)傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
與線圈設(shè)計800所示的線性位置系統(tǒng)不同,圖9a、圖9b和圖9c所示的線圈設(shè)計900示出旋轉(zhuǎn)位置系統(tǒng)。如線圈設(shè)計900中所示,發(fā)射線圈902、余弦定向接收線圈904和正弦定向線圈906以圓形方式定向。此外,發(fā)射線圈902包括具有引線920的變形部分916。正弦定向線圈906包括阱908和阱912,并且被連接到引線924。類似地,余弦定向線圈904包括阱910和阱914,并且被耦合到引線926。pcb還可以具有安裝孔918。圖9a示出線圈設(shè)計900的平面圖,而圖9b示出線圈設(shè)計900的斜視圖,其示出在其上形成線圈設(shè)計900的pcb板的兩側(cè)上的通孔和跡線。圖9c示出印刷電路板930上的線圈設(shè)計900的平面圖。此外,被耦合到引線920、引線924和引線926的控制電路932被安裝在電路板930上。圖9d示出類似于在定位系統(tǒng)400中使用的實(shí)際位置的實(shí)際位置與在例如算法700的步驟704中通過使用rx電壓通過仿真重構(gòu)的位置之間的百分比誤差。如圖9d所示,在已經(jīng)根據(jù)算法700優(yōu)化線圈設(shè)計900之后,理論結(jié)果與仿真結(jié)果之間的百分比誤差小于%。圖9e示出在已經(jīng)根據(jù)算法700優(yōu)化線圈設(shè)計900之后的實(shí)際角位置和仿真角位置。圖6也示出在已經(jīng)應(yīng)用線性化算法之后經(jīng)優(yōu)化的線圈設(shè)計900的全標(biāo)度誤差的百分比。在該標(biāo)度下,誤差小于%fs。
可以把產(chǎn)生電渦流的金屬導(dǎo)體等效成一個短路環(huán),即假設(shè)電渦流只分布在環(huán)體內(nèi)。因此,電渦流式傳感器的等效電路計算方法為:式中,R2為電渦流短路環(huán)等效電阻;h為電渦流的深度();ra為短路環(huán)的外徑;ri為短路環(huán)的內(nèi)徑。由基爾霍夫電壓定律有式中ω為線圈與金屬導(dǎo)體的互感系數(shù)??傻玫刃ё杩篂槭街蠷eq為產(chǎn)生電渦流效應(yīng)后線圈的等效電阻,Leq為產(chǎn)生電渦流效應(yīng)后線圈的等效電感。由于電渦流的影響,線圈復(fù)阻抗的實(shí)部(等效電阻)增大、虛部(等效電感)減小。因此,線圈的等效品質(zhì)因數(shù)下降。電渦流式傳感器的等效電氣參數(shù)都是互感系數(shù)M2的函數(shù)。通??偸抢闷涞刃щ姼械淖兓M成測量電路,因此,電渦流式傳感器屬于電感式(互感式)傳感器。三、測量電路用于電渦流傳感器的測量電路主要有調(diào)頻式,調(diào)幅式測量電路兩種。1、調(diào)頻式測量電路調(diào)頻式測量電路,傳感器線圈作為組成LC振蕩器的電感元件,當(dāng)傳感器等效電感在渦流影響下因被測量變化而變化時,將導(dǎo)致振蕩器的振蕩頻率發(fā)生變化,該頻率可直接由數(shù)字頻率計測得,或通過頻率-電壓變換后用數(shù)字電壓表測量出對應(yīng)的電壓。2、調(diào)幅式測量電路調(diào)幅式測量電路,由傳感器線圈、電容和石英晶體組成的石英晶體振蕩電路。傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
如果導(dǎo)線通過的電流是固定不變的,即直流電流,則產(chǎn)生的磁場也是恒定的。而當(dāng)一個閉合回路中的電流發(fā)生變化時,隨著電流的變化,電流產(chǎn)生的磁場也在變化。如果導(dǎo)線通過語音電流,則產(chǎn)生的磁場也隨語音的變化而變化。這種變化的磁場將在它附近的其他回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。如果把一個線圈回路放置在磁場中,磁力線通過線圈回路時,線圈回路有電流產(chǎn)生。如磁場是由語音信號所產(chǎn)生,那么在此磁場中線圈感應(yīng)的電流則是語音電流。電場轉(zhuǎn)變磁場,磁場轉(zhuǎn)變電場的過程,是電磁感應(yīng)基本原理的實(shí)際應(yīng)用。由此我們知道,磁感應(yīng)線圈助聽系統(tǒng)信號發(fā)送與接收的過程是,將放大的音頻信號電流,通過長直導(dǎo)線形成隨音頻變化的交變磁場,由接收耳機(jī)中的線圈感應(yīng)出微弱音頻電流,經(jīng)放大后,耳機(jī)又將其恢復(fù)成語音信號。來自錄音機(jī)、收音機(jī)、電視機(jī)或教師的聲音經(jīng)麥克風(fēng)、放大器、調(diào)頻部件以交流電的形式直接傳遞到線圈內(nèi),電流在線圈周圍產(chǎn)生了一個電磁場,這種帶有聲音信號的電磁波可以在空間傳播并為助聽器上的拾音線圈(telecoil)所接收。在拾音線圈里電磁波又轉(zhuǎn)換為音頻電流,電流再經(jīng)過助聽器的放大處理,還原成聲音信號。微型傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。汽車傳感器線圈產(chǎn)品推薦
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根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)塊狀導(dǎo)體置于交變磁場或在固定磁場中運(yùn)動時,導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,此電流在導(dǎo)體內(nèi)閉合,稱為渦流。電渦流式傳感器,將位移、厚度、材料損傷等非電量轉(zhuǎn)換為電阻抗的變化(或電感、Q值的變化),從而進(jìn)行非電量的測量。一、工作原理電渦流式傳感器由傳感器激勵線圈和被測金屬體組成。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)傳感器激勵線圈中通過以正弦交變電流時,線圈周圍將產(chǎn)生正選交變磁場,是位于蓋磁場中的金屬導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流,該感應(yīng)電流又產(chǎn)生新的交變磁場。新的交變磁場阻礙原磁場的變化,使得傳感器線圈的等效阻抗發(fā)生變化。傳感器線圈受電渦流影響時的等效阻抗Z為式中,ρ為被測體的電阻率;μ為被測體的磁導(dǎo)率;r為線圈與被測體的尺寸因子;f為線圈中激磁電流的頻率;x為線圈與導(dǎo)體間的距離。由此可見,線圈阻抗的變化完全取決于被測金屬的電渦流效應(yīng),分別與以上因素有關(guān)。如果只改變式中的一個參數(shù),保持其他參數(shù)不變,傳感器線圈的阻抗Z就只與該參數(shù)有關(guān),如果測出傳感器線圈阻抗的變化,就可以確定該參數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中,通常是改變線圈與導(dǎo)體間的距離x,而保持其他參數(shù)不變,來實(shí)現(xiàn)位移和距離測量。二、等效電路討論電渦流式傳感器時。塑料傳感器線圈**知識
文章來源地址: http://www.cdcfah.com/cp/2818596.html
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