电涡流传感器线圈参数对传感器性能的影响

介绍电涡流传感器的工作原理,以及传感器线性测量范围及灵敏度与线圈参数的关系。研究了改变线圈截面形状及参数变化对传感器性能和灵敏度的影响,得到它们之间的定性关系,从而对传感器的优化设计提供理论依据。     

电涡流位移传感器线圈电磁场仿真分析

由于电涡流传感器的探头参数对其性能的影响比较显著,设计电涡流传感器的关键在于对探头线圈进行优化。采用有限元技术(AnsoftM axwell软件)对包括线圈和金属靶板的电涡流位移传感器进行电磁场数值仿真,得到了激励线圈的磁力线和被测靶板中电涡流的密度分布。并通过线圈等效阻抗的实验与计算结果定量比较,验证了仿真分析过程的正确性,为进一步完善传感器的理论分析和优化设计打下了基础。     

线圈材料对电涡流传感器温漂特性影响研究

温漂是表征电涡流位移传感器在工作温度范围测量的稳定性重要参数,本文通过对电涡流传感器探头线圈物理性能的分析,提出阻抗是影响温度稳定性能的主要因素,并通过改变探头线圈材料来降低温度对阻抗的影响,并配选出一种新型合金取代原有线圈材料.实验验证了这种方法可以抑制温漂.     

涡流传感器线圈的阻抗分析法研究

针对涡流传感器的线圈阻抗值分析法问题,提出了理论计算和有限元法2种方法。介绍了线圈阻抗的级数表达式。在解析型设计的基础上,以厚度为S的线圈为求解对象,建立有限元模型,通过有限元仿真得到传感器磁力线分布和线圈阻抗图。最后将仿真结果与理论推导结果相对照,结果表明:仿真结果与实际传感器的特性是吻合的。     

基于三维有限元的电涡流传感器参数的仿真研究

电涡流传感器的参数变化对其性能的影响是比较显著的,因此设计电涡流传感器的关键在于对传感器参数进行优化,采用有限元技术(ANSYS软件)对不同形状的空心平面线圈的三维电磁模型进行仿真分析,在得到各种电感曲线的基础上．定性地分析了几种主要参数变化对变面积式电涡流传感器的影响,结果表明,为了提高传感器测量灵敏度,线圈应采用较小的长度、较大的宽度和尽可能小的间隙,该项研究成果为传感器优化分析提供了有利的方法和手段。     

一种间隙传感器的线圈设计

设计分析了一种悬浮间隙传感器的测量线圈,分析了测量线圈与被测导体之间作用后的磁感强度的分布,调整结构使距离测量线圈相同间隙位移处的磁感强度分布接近为恒定值,实验结果验证它可以有效降低由被测物体齿槽结构所引起的测量信号波动,降低齿槽效应.     

基于线圈互感的阵列涡流传感器优化设计

线圈单元间互感一直是影响接收/发射式阵列涡流传感器准确性的干扰因素,工程实际中采用多种方法减弱线圈单元间互感对检测线圈单元的影响,但线圈单元间互感中包含缺陷信息,有效利用线圈单元间互感可以获得缺陷更多的信息,有利于缺陷的评估.运用ANSYS软件进行三维有限元仿真,利用线圈单元间互感研究了线圈单元相关参数对阵列涡流传感器检测灵敏度和空间分辨率的影响,理论上为基于线圈单元间互感的阵列涡流传感器的优化设计提供了参考.     

基于SVM的电涡流传感器动态建模方法

传感器的动态特性反映了系统动态测试的能力,而时传感器动态特性描述的有效方法是建立传感器的动态模型.本文简单介绍了回归型支持向量机的基本原理,研究了利用支持向量机建立传感器动态模型的方法.利用支持向量机良好的回归拟合能力,建立了电涡流传感器的动态模型.实验结果表明该方法所建模型具有较高的准确性,为改善电涡流传感器的动态特性,实现动态补偿提供了一种较为有效的方法.     

磁悬浮人工心脏电涡流位移传感线圈特性研究

磁悬浮人工心脏转子和定子间位移的检测一般采用电涡流技术实现,但覆盖于定子和转子表面的金属薄壳中产生的寄生电涡流会影响传感线圈特性,现有电涡流传感技术不再适用.经测试,电涡流位移传感线圈特性受覆盖于其表面的定子薄壳的影响尤其严重,甚至导致灵敏度改变符号.通过分析线圈阻抗受金属薄壳影响的规律,从检测原理与工作频率出发,讨论了现有电涡流传感技术的不足,给出了新的设计优化方法,对磁悬浮人工心脏的传感设计应用有指导性意义.     

基于三维有限元的电涡流传感器结构的仿真研究

本文针对当前普通电涡流传感器存在的两个弊端着手,提出了一种新的设计方案：在空心线圈中加入了一种U型铁氧体材料的磁芯,并利用电磁场计算软件ANSYS,在其环境下建立了三维模型（three—dimensional model）,通过划分网格、加载边界条件等计算出了其磁场能量值。通过与条型磁芯在数值上和图形上的直观比较,表明了在普通电涡流传感器中加入U型磁芯的优越性。文章最后还对U型磁芯应用于曲面检测时的情况做了实例分析,验证了U型磁芯的实用性。为电涡流传感器的优化设计提供了参考。     

基于SVM逆模型的电涡流传感器非线性补偿

针对电涡流传感器检测过程中受温度和电路干扰等因素引起的非线性问题,提出了基于支持向量机（SVM,理论的非线性补偿方法,分析了存在传感器测量值中的非线性特性,建立了以检。测位移参数为输出,以电压参数为输入的SVM逆模型。通过实验数据仿真验证了SVM模型的有效性,测试样本的模型预测平均误差为0.0751mm,达到了较好的线性度,实现了电涡流传感器非线性补偿的目的。     

基于阵列涡流技术的裂纹特征量研究

阵列涡流传感器能够实现导电材料的大面积高速扫描。不同走向的裂纹对线圈间互感的影响是不同的,因此,测量线圈间的互感能够获得更多的缺陷信息。利用ANSYS软件对横向和纵向裂纹进行了三维有限元仿真,得到了相应的阵列涡流敏感线圈感应电动势幅值变化曲线。仿真结果表明:通过测量线圈间的互感,可以实现对裂纹长度和方向等特征量的检测。     

基于柔性涡流传感器疲劳裂纹监测试验研究

结构健康监测对于保证飞行安全具有重要意义,底层涡流传感器是体系获取结构状态的重要组成.设计了柔性涡流传感器,搭建了预置裂纹监测系统,针对304奥氏体不锈钢、2A12-T4铝合金和TC4钛合金三种材料进行了预置裂纹监测试验.试验表明:对于电导率较小的304奥氏体不锈钢和TC4钛合金材料,最优监测频率增大;预置裂纹对涡流传感器跨阻抗幅值和相位影响不同,相对于幅值变化,相位变化较小;预置裂纹宽度增大会使得传感器跨阻抗变化率增大;柔性涡流传感器感应线圈实现了对裂纹长度的识别和定量监测.     

柔性涡流阵列传感器的磁场计算分析

设计了一种由6个阵列单元（螺旋线圈）所组成的柔性涡流阵列传感器,基于电磁场理论建立柔性涡流阵列单元的电磁场模型,推导出柔性阵列单元线圈径向和轴向的磁场强度计算公式,仿真分析阵列单元线圈磁场强度与电流、线圈间隙、内外径等参数的关系,对柔性涡流阵列传感器的发展具有一定参考价值。     

缺陷方向对基于GMR的电涡流缺陷检测的影响

由于电涡流缺陷检测多采用单方向激励方式,而实际检测中缺陷的方向是未知的,从而造成检测灵敏度不确定.针对此情况设计以巨磁电阻(GMR)传感器为检测元件的矩形线圈激励的检测探头,以矩形缺陷为研究对象,从定性和定量两个角度仿真对比了在同一激励方向下,不同方向缺陷引起的磁感应强度变化,发现缺陷方向平行于激励线圈轴线时能更好地体现缺陷,在此基础上,对不同方向缺陷进行扫描实验,将测量数据扫描曲线进行对比发现,当缺陷方向平行于激励线圈轴线时曲线峰值较大且峰值位置明显,能更清晰地反映缺陷信息.     

基于电涡流效应的AGV导引传感器设计

设计了一种基于电涡流效应的自动导引车(AGV)导引传感器.该传感器利用电涡流原理,根据电感/数字转换器LDC1000采集外接线圈上的等效电阻的变化,得到传感器中心与金属胶带中心之间的偏移距离.详细介绍了系统硬件构成.在室内工作区域内铺设轨道上,对所提出的AGV导引传感器进行了实验测试,通过对实验数据分布特性图的分析结果证实了所设计传感器的可用性.所设计的传感器可用于AGV的导引,且具有高精度,易构建,易维护等特点.     

基于Ansys有限元法的电涡流位移传感器分析

为了满足磁悬浮飞轮系统高精度的位置检测要求,必须进行传感器性能的分析与设计。从涡流传感器的原理出发,利用Ansys软件进行有限元建模仿真,得到涡流传感器的阻抗与检测距离的关系,从而可得到经过测量电路后的输出电压受位移变化的影响。按照线圈仿真模型和电路中各元件的参数制成实际的传感器线圈检测回路,实验结果与仿真结果的一致性表明:基于Ansys的有限元分析法对涡流传感器设计有重要指导意义。