电涡流传感器在磁悬浮轴承位移测量中的应用研究--《科技经济市场》2007年01期
电涡流传感器在磁悬浮轴承位移测量中的应用研究
【摘要】：位移信号传感器作为磁悬浮轴承系统的一个反馈回路,用来检测转子的位移信号,并将该信号传送给控制器,作为控制器进行控制和调节的参考信号,位移传感器工作性能的好坏将决定着整个控制系统能否正常工作。当前应用于磁轴承位移测量的主要有电涡流传感器,差动变压器式位移传感器等几种非接触测量传感器。本文将对电涡流传感器的应用情况及其出现的问题进行讨论和分析。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TH822【正文快照】：
一、电涡流位移传感器在磁轴承系统中的应用电涡流位移传感器在磁轴承系统当中是为了测量转子的位移,而磁轴承需要对转子的五个自由度进行控制,则测量位移的传感器也至少需要五个,分别测量五个自由度上的位移信号。由于磁轴承在正常工作时会在磁轴承线圈附近产生强大的磁场,
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电涡流传感器测量原理
电感位移传感器利用通过使其中产生的高频磁场是一个高频电流通过传感器头线圈。当一个金属靶存在于磁场中，涡流垂直电磁感应引起的磁通量通路流过靶的表面上。这改变了传感器头线圈的阻抗。电感式位移传感器测量传感器头和目标之间的距离，基于该变化的振荡状态。德国米铱电感位移传感器利用这一经营方针两种变体。如何感应（涡流）传感器的工作eddy3100系列作为目标更接近传感器头，振荡幅度和相位差变小从基准波形变大。通过检测变化的幅度和相位，传感器可以得到成比例的值的变化大约在传感器头和目标之间的距离。基于目标材料，值被数字化处理，并使用高精度线性化电路纠正。线性输出正比于传感器头和目标之间的距离。幅度和相位的变化与距离eddy3300系列作为目标的途径的传感器，涡流和振荡幅度的增加变小。振幅被整流和振幅变化被变换为直流电压的变化。与其线性化电路，在eddy3001系列校正输出电压 - 距离特性以优化线性。模拟输出电压的线性化的目标位置的模拟输出电压线性图的图线性输出信号有效利用措施防水传感器头电感式位移传感器测量使用磁场传感器头和目标之间的距离，所以传感器操作不受一个非金属物体。 eddy系列传感器具有高度防水防尘，并且是恶劣环境具有很高的耐。然而，德感测头并不是完全防水。因此，使用传感器头暴露在水或油飞溅的位置时，我们建议采取以下措施。防水方法的例子防水方法的例子
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保存至快速回贴如何正确安装使用电涡流传感器
电涡流传感器采用非接触测量 , 具有测量范围宽 , 动态响应好 , 测量精度高 , 长线传输抗干扰能力强 , 不受介质影响 , 结构简单，标定容易 , 能连续长期可靠的工作等特点 。近年来 , 电涡流传感器被广泛应用于高速旋转机械的轴向位移 、径向振动 、转速 、轴心轨迹等测量中 , 在生产中发挥出越来越大的作用 。下面以应用广泛的无锡文盛自动化仪器仪表有限公司生产的SDW-5型电涡流传感器为例进行介绍 。1　电涡流传感器系统构成SDW-5型电涡流传感器是一种非接触式将间隙转换成电压值的传感器系统 , 用于测量探头端部与被测物体表面之间的距离 。传感器所提供的信号可用于旋转机械状态监测与故障诊断 。传感器系统构成如图 1 所示 。其中探头是被精密地绕在圆形芯轴上的线圈 , 其头部由聚苯撑硫化物组成 , 并用螺纹拧进不锈钢壳体内[ 1 ] 。根据探头的直径分为 5 mm 、8 mm 两种 , 延长电缆带有内装电缆和同轴电缆联结所组成系统 , 要求从探头端部到前置器距离 5m 或 9 m , 探头与电缆的长度可以和相同类型的前置器任意配用 ; 前置器具有两种功能 , 由振荡器电路发生高频信号 , 由检波器将变化的频率信号调整为精确的可用信号 。为了实现这些功能 , 需要在它的 V T 端和 COM 端之间提供- 24VDC 电源 。前置器和 RDZW-2Na监测系统的信号输出和电源供给由一根三芯屏蔽电缆完成 , 前置器可以放在离监测器 1000 英尺远的地方而不必增益2　如何在使用中提高精度（1）表面开孔尺寸探头安装位置的开孔不当 , 或探头安装的开孔尺寸不对 , 都可造成探头的测量受到壳体金属的影响 , 而导致测量误差 。在图2中 , 探头与支架间的距离如果过小 , 则会在支架上产生涡电流 , 影响探头的准确测量 。在安装中应保证 d 值至少为 1512 mm 。在图 4的测量中 , 因安装开孔尺寸小也会影响测量的准确性 , 对 3 300 系列而言 , D 应为探头直径的2 倍。&（2）探头支架的刚度若刚度不够 , 在机器运转时 , 支架也随之而振动 , 这显然会影响测量的精度 。一般要求其自振频率至少等于机器转速的 10 倍 , 原始安装时要尤其注意。用探头进行键相位测量 , 一个凹槽或一个凸台一定要足够大 , 以产生一个至少有 5 V 峰值的脉冲 。这 一 键 相 槽 或 凸 起 的 尺 寸 至 少 深 （ 或 高 ） 215 mm , 宽 716 mm , 长 10 mm 。&（3）电缆的屏蔽与接地&&& 同轴电缆和延长电缆本身就是一种屏蔽电缆 ,用来屏蔽外来干扰信号 。为了屏蔽外来的干扰 , 要注意以下几个方面：① 整个系统要单点接地 , 不能形成接地回路 。否则大地回路就可能产生附加干扰 。② 对于信号 , 只能采用屏蔽电缆 , 同时保证屏蔽电缆要正确接地 , 即一端接地 , 接地电阻 & &O。4③ 要保证所有电缆和接头绝对安装良好 , 探头与同轴电缆相连的联结器要用绝缘塑料带包好 。④ 信号电缆要远离噪声源 。
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