电涡流测量原理是一种非接触式测量原理。这种类型的传感器特别适合测量快速的位移变化,且无需在被测物体上施加外力。而非接触测量对于被测表面不允许接触的情况,或者需要传感器有超长寿命的应用领用意义重大。严格来讲,电涡流测量原理应该属于一种电感式测量原理。电涡流效应源自振荡电路的能量。而电涡流需要在可导电的材料内才可以形成。给传感器探头内线圈提供一个交变电流,可以在传感器线圈周围形成一个磁场。如果将一个导体放入这个磁场,根据法拉第电磁感应定律,导体内会激发出电涡流。根据楞兹定律,电涡流的磁场方向与线圈磁场正好相反,而这将改变探头内线圈的阻抗值。而这个阻抗值的变化与线圈到被测物体之间的距离直接相关。传感器探头连接到控制器后,控制器可以从传感器探头内获得电压值的变化量,并以此为依据,计算出对应的距离值。电涡流测量原理可以运用于所有导电材料。由于电涡流可以穿透绝缘体,即使表面覆盖有绝缘体的金属材料,也可以作为电涡流传感器的被测物体。独特的圈式绕组设计在实现传感器外形紧凑的同时,可以满足其运转于高温测量环境的要求。所有德国米铱的电涡流传感器都可以承受有灰尘,潮湿,油污和压力的测量环境。尽管如此。传感器线圈推荐,无锡东英电子有限公司值得信赖,详细可访问我司官网查看!福建传感器线圈厂家
如图2b所示,在正弦定向线圈112中,金属目标124完全覆盖环路116,并且使环路114和环路118未被覆盖。结果,vc=1/2、vd=0、以及ve=1/2,因此vsin=vc+vd+ve=1。类似地,在余弦定向线圈110中,环路120的一半被覆盖,导致va=-1/2,并且环路122的一半被覆盖,导致vb=1/2。因此,由va+vb给出的vcos为0。类似地,图2c示出金属目标124相对于正弦定向线圈112和余弦定向线圈110处于180°位置。因此,正弦定向线圈112中的环路116和环路118的一半被金属目标124覆盖,而余弦定向环路110中的环路122被金属目标124覆盖。因此va=-1、vb=0、vc=1/2、vd=-1/2、以及ve=0。结果,vsin=0且vcos=-1。图2d示出vcos和vsin相对于具有图2a、图2b和图2c中提供的线圈拓扑的金属目标124的角位置的曲线图。如图2d所示,可以通过处理vcos和vsin的值来确定角位置。如图所示,通过从定义的初始位置到定义的结束位置对目标进行扫描,将在的输出中生成图2d中所示的正弦(vsin)和余弦(vcos)电压。金属目标124相对于接收线圈104的角位置可以根据来自正弦定向线圈112的vsin和余弦定向线圈110的vcos的值来确定,如图2e所示。福建传感器线圈厂家传感器线圈哪家服务好,无锡东英电子有限公司为您服务!期待您的光临!
电涡流传感器的使用也有一些限制。举例来讲,对于不同的应用,都需要做相应的线性度校准。而且,传感器探头的输出信号也会受被测物体的电气和机械性能影响。然而,正是这些使用过程中的限制,使德国米铱的电涡流传感器拥有达到纳米级别的分辨率。目前,德国米铱的电涡流传感器可以满足100μm到100mm的测量量程。根据量程的不同,安装空间也可以达到2mm到140mm的范围。离开位移传感器的机械工程几乎是很难想象的。这些位移传感器被用来控制不同的运动,监控液位,检查产品质量以及其他很多应用。这里我们谈谈传感器都可能面对哪些不同的情况以及恶劣的使用环境,以及如何客服不利因素。传感器经常被应用于非常恶劣的环境,例如油污,热蒸汽或者剧烈波动的温度。一些传感器还要在振动部件上使用,在强电磁场内或者需要离开被测物体一定的距离使用。对一些重要的应用,还需要对精度,温度稳定性,分辨率和截止频率提出要求。针对这些限制,不同的测量原理各有优劣。这也意味着没有统一的优化测量原理的方法。电涡流传感器又可以细分为屏蔽和非屏蔽两种。使用屏蔽传感器,可以产生更窄的电磁场分布,而且传感器不会受放射性金属的靠近影响。对于非屏蔽传感器。
对于16比特寄存器,fs为2e16-1=65535。图6示出通过上式确定的用fnl%fs表示的误差。目标是以尽可能佳的准确性(例如,%fs或更小)产生位置感测。如果使用试错法设计pcb上的线圈设计,则可获得的佳准确性为%fs-3%fs。在pcb上形成的传感器中,有两个接收器线圈和一个发射器线圈。测量位置的准确性与线圈设计极为相关。pcb上的试错线圈设计已经经验性地尝试解决这些问题。然而,这种简化但不准确的方法只能考虑有限的问题。所有这些过程都无法得到成功的设计,这是因为整个系统(线圈-目标-迹线)要比容易解决的更复杂,并且,如果所得到的线圈设计将满足期望的准确性规范,则佳解决方案必须考虑更大量的参数。图7a示出根据本发明的一些实施例的用于提供准确的位置定位系统的印刷电路板上的线圈设计的算法700。可以在具有足够的计算能力来执行适当的仿真的计算系统上执行算法700。这样的系统通常包括被耦合到存储器的处理器。存储器可以包括用于存储数据和编程的易失性存储器或非易失性存储器二者。在一些情况下,可以使用固定存储,例如硬盘驱动器。该系统将包括用户接口,例如键盘、触摸屏、视频显示器、指示设备或其他常见组件。该系统将能够执行这里描述的算法。传感器线圈哪家好,无锡东英电子有限公司值得信赖,详细可访问我司官网查看!
如图1a所示和上面讨论的,发射器线圈106、接收线圈104和发射/接收电路102可以被安装在单个pcb上。此外,pcb可以被定位成使得金属目标124被定位在接收线圈104上方并且与接收线圈104间隔开特定间隔,即气隙(ag)。金属目标124相对于其上安装接收线圈104和发射器线圈106的pcb的位置可以通过处理由正弦定向线圈112和余弦定向线圈110生成的信号来确定。下面,描述在理论上理想的条件下对金属目标124相对于接收线圈104的位置的确定。在图1b中,金属目标124位于位置。在该示例中,图1b和图2a、图2b和图2c描绘线性位置定位器系统的操作。线性定位器和圆形定位器二者的操作原理相同。在下面的讨论中,通过提供因线圈110和线圈112和金属目标124的前缘的位置所引起的关于正弦定向线圈112的正弦操作的角度关系,给出关于余弦定向线圈110和正弦定向线圈112的构造的位置。这样的系统中的金属目标124的实际位置可以从由接收线圈104的输出电压测量到的角位置以及接收线圈110和接收线圈112的拓扑得出。此外,如图1b所示,线圈110的拓扑和线圈112的拓扑被协调以提供对金属目标124的位置的指示。图2a示出金属目标124的0°位置,为了便于说明,余弦定向线圈110和正弦定向线圈112被分开。传感器线圈的正常工作影响到整个系统的正常运行;双向传感器线圈对比价
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可以替代地修改余弦接收线圈,并且相对于余弦接收线圈定义正弦接收线圈。为了说明的目的,图13示出对关于图12所描述的正弦接收线圈的修改。接收线圈(rx)设计可以用双环路迭代来定义。初,在步骤1206中,正弦形状的rx线圈1316(结合参考系1314)沿x方向对称地部分延伸(如迹线1310所示),以补偿由于目标非理想性引起的磁通泄漏。利用所施加的线圈延伸,在步骤1208中,使用作用在线圈1316所有点上的适当的位移函数,使正弦形线圈1316沿y方向变形,如迹线1312。给定这些设置,在步骤1210中,算法计算通孔的位置。根据在步骤1202中指定的信息并且为了消除先前提到的信号失配,而建立通孔位置1308。每当一个接收器线圈中的通孔比另一个接收器线圈中的通孔多或通孔以不平衡方式定位(即,不对称)时,就会出现电压失配。所导致的电压失配是当目标移动时正弦信号相对于余弦信号的较大峰峰值幅度(反之亦然)。为了实现减少电压失配的目标,通孔的设计方式是使sin(1316)rx线圈和cos(1318)rx线圈在pcb底部中的部分的长度相同。此外,通孔相对于设计的对称中心是对称的。在步骤1212中,定义正弦接收线圈迹线和余弦接收线圈迹线。在一些实施例中,使用一维模型来定义迹线。在步骤1214中。福建传感器线圈厂家
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