（五） 电涡流传感器位移实验
一、实验目的：了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。
二、基本原理：通以高频电流的线圈产生磁场，当有导电体接近时，因导电体涡流效应产生涡流损耗，而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关，因此可以进行位移测量。
三、需用器件与单元：电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片。
四、实验步骤：
1、根据图3－7安装电涡流传感器。
图3－7 电涡流传感器安装示意图
2、传感器结构，这是一个扁平绕线圈。
３、将电涡流传感器输出线接入实验模板上标有Ｌ的两端插孔中，作为振荡器的一个元件（传感器屏蔽层接地）。
４、在测微头端部装上铁质金属圆片，作为电涡流传感器的被测体。
５、将实验模板输出端V0与数显单元输入端Vi相接。数显表量程切换开关选择电压20V档。
６、用连接导线从主控台接入＋15V直流电源到模板上标有+15V的插孔中。
７、使测微头与传感器线圈端部接触，开启主控箱电源开关，记下数显表读数，然后每隔0.2mm读一个数，直到输出几乎不变为止。将结果列入表3-4。
表3-4电涡流传感器位移X与输出电压数据
8、根据表4-4数据，画出V-X曲线，根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的佳工作点，试计 算量程为1mm、3mm及5mm时的灵敏度和线性度（可以用端基法或其它拟合直线）。
axis([10.5 18.5 0.66 7.9]);
coords=[10.5:1:18.5,19.5;0.66,2.01,3.35,4.55,5.55,6.32,6.90,7.34,7.67,7.9];
grid;
hold;
plot(coords(1,:),coords(2,:),'*');
x=coords(1,:)
y=coords(2,:)'
b=size(coords);
c=ones(1,b(2));
MT=[c;x];
M=MT';
f=inv(MT*M)*MT*y
['y=',num2str(f(2)),'x+',num2str(f(1))]
x=-max(x):0.01:max(x);
y=f(1)+f(2)*x;
mistake=max(x-y)/(max(y)-min(y));
fprintf('传感器的系数灵敏度S=%5.3f%%\n',abs(f(2)));
fprintf('非线性误差f=%5.3f%%\n',mistake);
plot(x,y);
xlabel('x/mm');
ylabel('V/v');
title('电涡流传感器的性能试验');
legend(['y=',num2str(f(2)),'x+',num2str(f(1))]);
计算结果：
ans =
y=0.80333x+-6.825
传感器的系数灵敏度S=0.803%
非线性误差f=0.340%
五、思考题：
1）电涡流传感器的量程与哪些因素有关，如果需要测量±5mm的量程应如何设计传感器？
答：金属导体的电阻率c，厚度t，线圈的励磁电流角频率ω以及线圈与金属块之间的距离x等参数有关。
2）用电涡流传感器进行非接触位移测量时，如何根据量程使用选用传感器。
答：可以通过贴金属片等方式进行测量。
3）请解释本实验中的“信号获取电路”的原理及电路参数。
答：采用定频调幅式测量电路。
第二篇：电涡流传感器位移特性实验
实验15 电涡流传感器位移特性实验
一、实验目的：
了解电涡流传感器测量位移的工作原理和特性。
二、基本原理：
通过高频电流的线圈产生磁场，当有导电体接近时，因导电体涡流效应产生涡流损耗，而涡流损耗与导电体离线圈的距离有关，因此可以进行位移测量。
三、需用器件与单元：
电涡流传感器实验模板、电涡流传感器、直流电源、数显单元、测微头、铁圆片。
四、实验步骤：
1、根据图15－1安装电涡流传感器。
图8－1电涡流传感器安装示意图
图15－1 电涡流传感器安装示意图
图15－2电涡流传感器位移实验接线图
2、观察传感器结构，这是一个平绕线圈。
3、将电涡流传感器输出线接入实验模板上标有L的两端插孔中，作为振荡器的一个元件。
4、在测微头端部装上铁质金属圆片，作为电涡流传感器的被测体。
5、将实验模板输出端Vo与数显单元输入端Vi相接。数显表量程切换开关选择电压20V档。。
6、用连结导线从主控台接入15V直流电源接到模板上标有＋15V的插孔中。
7、使测微头与传感器线圈端部接触，开启主控箱电源开关，记下数显表读数，然后每隔0.2mm读一个数，直到输出几乎不变为止。将结果列入表15－1。
表15－1电涡流传感器位移X与输出电压数据
8、根据表15－1数据，画出V－X曲线，根据曲线找出线性区域及进行正、负位移测量时的最佳工作点，试计算量程为1mm、3 mm及5mm时的灵敏度和线性度（可以用端基法或其它拟合直线）。
五、思考题：
1、电涡流传感器的量程与哪些因素有关，如果需要测量±5mm的量程应如何设计传感器？
2、用电涡流传感器进行非接触位移测量时，如何根据量程使用选用传感器。