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振動傳感器之電渦流傳感器基礎知識

振動傳感器之電渦流傳感器基礎知識
電渦流振動傳感器的的外形與普通螺栓十分類似，其頭部有扁平的感應線圈，將其固定在不銹鋼螺栓的一端，感應線圈的引線通過螺栓另一端與高頻電纜相連接。
當頭部感應線圈接上高頻（1~2MHz）電流時，線圈周圍就產生了高頻磁場；如其周圍有金屬導體，便會在金屬表面產生感應電流，即電渦流。根據楞次定律，電渦流產生的電磁場與感應線圈的電磁場方向相反，這兩個磁場相互疊加，改變了感應線圈的阻抗。當金屬導體結構均勻、各向同性且導磁系數、電導率、線圈尺寸因子、勵磁電流、勵磁電流與頻率一定時，感應線圈阻抗的變化是感應線圈與金屬導體之間距離的單值函數。
如果導磁系數、電導率、線圈尺寸因子、勵磁電流、勵磁電流圓頻率一定時，增大線圈尺寸，磁場分布范圍將增大，但感應磁場強度的變化幅度變小，反之則相反。因此這種振動傳感器的線性范圍隨感應線圈直徑的增大而加大，而傳感器靈敏度（單位間隙的阻抗變化值）隨感應線圈直徑的增大而減小。
為了使感應線圈獲得高頻電流，應將感應線圈介入振蕩回路，由此在高頻振蕩回路輸出端可以獲得與間隙有關的高頻諧波。該信號經過放大、檢波、濾波后，便可得到一個與感應線圈與導體之間的間隙成正比的輸出電壓，輸出電壓的直流分量正比于感應線圈與金屬導體之間的靜態間隙。若線圈與金屬板之間存在相對振動，則有交流電壓輸出，該交流電壓比于金屬板與感應線圈之間的相對位移。因此，這種振動傳感器又稱位移傳感器，它不但可以做靜態測量，例如兩個無題之間的距離、金屬板的厚度等，而且還可以作動態測量。
電渦流振動傳感器檢測到交流信號是疊加在線圈的高頻電源上的，如果直接將這種混頻信號送到振動儀，即使采用高頻電纜。也會使傳感器靈敏度明顯降低，而且易受干擾。為了防止這些不利影響的發生，必須在電渦流振動傳感器附近設置放大器、檢波器和濾波器，將振動信號放大并檢出后傳送到振動儀。這一裝置稱為電渦流振動傳感器的前置器。前置器到電渦流傳感器的高頻電纜是偶制造廠精心調配好的，不同型號或不同系列的傳感器不能互換，而且不能延長和截短。有些電渦流傳感器為了安裝方便，制造廠配置餓了延長線，目前*長達10cm。但凡是配制了延長線的電渦流傳感器，使用時不惜將延長線接上，否則儀表指示和零位會與實際不符。

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