簡(jiǎn)述電渦流傳感器的工作原理

電渦流傳感器廣泛應(yīng)用于軌道交通、電力、化工等領(lǐng)域，是通過(guò)在線測(cè)量牽引電機(jī)、汽輪機(jī)、水輪機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)等軸轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)的重要元件。電渦流傳感器具有高可靠性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、強(qiáng)抗干擾能力和不受鐵粉油污的影響等優(yōu)點(diǎn)。

電渦流效應(yīng)如下頁(yè)圖1所示。當(dāng)金屬導(dǎo)體處于交變磁場(chǎng)中或者在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬體內(nèi)都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而在金屬體內(nèi)產(chǎn)生渦流，此原理被稱為電渦流。

工作原理如下頁(yè)圖2所示。如圖2電流通過(guò)線纜進(jìn)入傳感器探頭線圈，在傳感器探頭線圈中產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。這個(gè)磁場(chǎng)在距離傳感器探頭線圈一定距離的金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，由交變的電流產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，會(huì)阻礙線圈主磁場(chǎng)的變化，進(jìn)一步導(dǎo)致線圈的內(nèi)部參數(shù)發(fā)生變化（阻抗、電感），所述變化與導(dǎo)體的電導(dǎo)率、規(guī)格、磁導(dǎo)率、電流頻率、線圈的參數(shù)以及線圈與導(dǎo)體之間的距離相關(guān)。

在電渦流速度傳感器的內(nèi)部有兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的電路，兩個(gè)電路的電感元件都與牽引電機(jī)上與轉(zhuǎn)軸同軸的均布齒輪接近，并相互作用。當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于齒和槽與兩個(gè)探頭線圈的距離發(fā)生變化了，當(dāng)槽與探頭線圈距離相近時(shí)，因?yàn)榫嚯x較遠(yuǎn)，探頭線圈的等效電感會(huì)變大。當(dāng)齒與探頭線圈接近時(shí)，因?yàn)榫嚯x變近，線圈的等效電感變小。這樣每經(jīng)過(guò)一個(gè)齒和一個(gè)槽，頻率的變化為先變小，后變大。因此，牽引電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，波形圖為疏密交替變化的正弦波。