(七) 被测体面积大小对电涡流传感器的特性影响实验

一、实验目的：了解电涡流传感器在实际应用中其位移特性与被测体的形状和尺寸有关。

二、基本原理：电涡流传感器在实际应用中，由于被测体的形状，大小不同会导致被测体上涡流效应的不充分，会减

弱甚至不产生涡流效应，因此影响电涡流传感器的静态特性，所以在实际测量中，往往必须针对具体的被测体进行静态特性标定。

三、需用器件与单元：直流源、电涡流传感器、测微头、电涡流传感器实验模板、不同面积的铝被测体、数显单元。 四、实验步骤：

1、传感器安装见图3-7面静态特性实验相同。 2、按照测静态特性实验要求连接好测量线路。

3、在测微头上分别用两种不同的被测铝（小圆盘、小圆柱体）进行电涡流位移特性测定，分别记入表3-7。

表3-7不同尺寸时的被测体特性数据 X(mm) 被测体１ 被测体２ 1.04 1.79 2.57 2.04 4.26 4.81 3.04 5.84 6.32 4.04 6.84 6.84 5.04 7.43 7.55 6.04 7.8 7.94 7.04 8.03 8.19 8.04 8.21 8.31 9.04 8.30 8.40 10.04 8.37 8.46 4、根据表3-7数据计算目前范围内二种被测体1号、2号的灵敏度、并说明理由。 被测物体1（铝圆盘）： 通过试验(六)的计算可得: ans =

y=0.626x+3.219

传感器的系数灵敏度S=0.626% 非线性误差f=0.043% 被测物体2（铝圆柱）：

axis([1.04 10.04 2.57 8.46]);

coords=[1.04:1:10.04;2.57,4.81,6.32,6.84,7.55,7.94,8.19,8.31,8.40,8.46]; 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('电涡流传感器被测物体为铝圆柱的性能'); legend(['y=',num2str(f(2)),'x+',num2str(f(1))]); 计算结果： ans =

y=0.56079x+3.8322

传感器的系数灵敏度S=0.561% 非线性误差f=0.051%

通过实验可知，由于探头线圈产生的磁场范围是一定的，当被测物体为圆柱且探头中心线与轴心线正交时，被测轴直径小会导致传感器的灵敏度会下降，被测体表面越小，灵敏度下降越多。所以铝片的灵敏度大于铝柱的灵敏度。

五、思考题：

目前现有一个直径为10mm的电涡流传感器，需对一个轴直径为8mm的振动进行测量？试说明具体的测试方法与操作步骤。 答：在被测物体表面附上一层相同材料的直径大一些的材料，然后测出材料的厚度，测出的数据减去材料的厚度，就是要测量的距离。

实验总结

通过本次实验让我了解了差动变压器、电涡流传感器的使用方法，也让我更加深刻了它们的工作原理。