用于电机位置检测的电涡流传感器电磁场仿真分析

在电机控制系统中,转子位置信号是调节电机运转情况的重要参数.电机需要应用在高温、油污等环境中,这就要求在该环境中仍能得到准确的位置信号.电涡流传感器以其结构简单、成本较低、耐高温耐油污、可靠性高等优点而应用于电机位置检测系统中.电机位置检测系统对精度及灵敏度有较高要求,需要对电涡流传感器进行分析与优化设计.文中提出一种新型同轴三线圈电涡流传感器,利用电磁场相关理论对电涡流传感器进行分析,并应用有限元分析法,利用ANSYS软件,使用GUI操作与APDL语言相结合的方法建立新型电涡流传感器在电机位置检测中的三维参数化模型,并进行仿真求解后处理,得到分析所需要的数据,为进一步设计一个适用于电机控制系统的电涡流传感器提供依据.     

基于轴向电涡流效应的高精度长位移传感器

为了实现大行程精密光学调焦组件的高精度实时检测,研究基于轴向电涡流效应的高精度长位移传感器。建立了长位移电涡流探头仿真模型进行线性度测试,搭建电涡流传感器测试系统进行精度实验,并将长位移电涡流传感器接入精密光学调焦组件。实验结果表明：在可测量位移达到24 mm的同时,线性度优于1%,分辨率优于0.5 μm,精度优于1 μm,高精度长位移电涡流传感器符合精密光学调焦组件的需求。     

硬币识别器传感线圈参数设计及改进

硬币识别器是基于电涡流式传感器的原理对硬币进行检测和识别的装置。电涡流传感器是提高硬币识别准确率的关键部件,而线圈作为电涡流传感器的核心零件,直接影响着硬币识别的准确率。对电涡流传感器的线圈从磁芯选择、线圈外径、安装位置等三个方面进行了研究和试验,得到了它们之间的定性关系,从而对传感器的优化设计提供了参考依据。该方案应用在HT998(3)P/T投币电话机中,明显地提高了硬币的识别准确率。     

基于改进矢量匹配法的变压器铁芯频变涡流模型

针对变压器建模中铁芯涡流的频变问题,基于改进的矢量匹配法建立了变压器铁芯的频变涡流模型。从铁芯叠片涡流阻抗表达式出发,用改进的矢量匹配法对其进行拟合,拟合带宽为10 Hz~10 MHz,并给出了拟合误差分布。在此基础上用电路综合的方法建立了其6阶电路模型;最后通过与现有实现方式进行误差对比,最大误差从10.48%降低到0.17%,提高了模型的准确性。结果表明,该方法简便、准确,使用该方法可提高变压器宽频建模的准确性,同时为变压器铁磁谐振等相关建模问题提供参考。     

花萼状涡流传感器的损伤监测正向等效模型构建

结构损伤监测对于保证结构安全是极其重要的.针对金属螺栓连接结构中螺栓孔位置处的裂纹损伤定量监测需求,在Goldfine等人的基础之上,该文提出一种花萼状涡流传感器,构建了传感器损伤监测正向等效模型并通过搭建实验装置验证损伤监测正向等效模型准确性并进行误差分析.相对于传统的多层导电结构谐波涡流场的积分/级数解析模型,构建的损伤监测正向等效模型考虑了在高频激励下导线电流密度分布的集肤效应,并可用于互感式涡流传感器建模.实验结果表明:对测量结果经空气标定后,传感器贴于2A 12-T4标准试件表面时的模型计算结果和实验结果较为吻合,第1、2和3感应通道的幅值比量模型计算结果误差随频率变化均在10％以内,第4感应通道的幅值比量模型计算结果误差随频率变化在15％以内.     

安装不当造成电涡流传感器工作异常分析

对2例安装不当导致的电涡流传感器的工作异常情况进行分析,介绍了安装空间以及被测导体特性对电涡流传感器测量的影响,并提出相关建议,以供参考。     

电涡流式振动位移传感器的应用

本文在介绍本特利电涡流式振动位移传感器结构、基本工作原理的基础上,阐述了本特利内华达电涡流传感器在大型机组轴振动、轴位移检测保护中的应用,着重介绍了传感器的安装和常见故障处理     

用非接触式电涡流传感器测量磁致伸缩系数

介绍了非接触式电涡流传感器的工作原理及用电涡流传感器测量位移的方法.在原有电阻应变法的基础上,用电涡流传感器代替电阻应变仪测量位移,改进和优化原有的硬件和软件.本测量仪与传统的电阻应变测量仪相比,能够整体直接测量稀土铁磁棒体材料的磁致伸缩系数,重复性好,可靠性高.     

大容量高转速涡流制动器的分析与设计

大容量高转速涡流制动器以其提供的较大的涡流制动力而广泛应用于轨道交通制动方面。本文采用子域法计算了制动器的涡流制动力解析式,在二维直线坐标系下建立解析模型,在其各子域内列写泊松方程,并结合求解域的边界条件求解得到感应板内涡流密度和磁密表达式,进而通过安培力公式计算得到涡流制动力解析式,并利用有限元仿真模型验证解析式的正确性。最后根据解析模型和仿真模型设计出高速下涡流制动实验平台。     

一种电涡流金属材质检测装置探讨

从电涡流传感器无损检测的特点出发,提出一种基于电涡流传感器的金属材质检测装置。对该装置的各功能模块进行了具体分析,并设计了相关测量电路及接口电路以实现对金属材质的快速无损检测。选取铜、铝和铁开展试验研究,试验结果表明该装置能有效检测金属材质种类,为实现金属材质的快速无损检测提供了一种较好的解决办法。     

基于巨磁阻传感器的无损检测系统研究与设计

针对现代工业与安全检测中对非铁磁性工件的表面及近表面缺陷检测需要,基于涡流无损检测原理,采用灵敏度高、体积小、工作频率范围宽(0Hz到MHz)的GMR传感器,结合基于单片机STM32的直接数字频率合成(DDS)信号产生方法及锁相技术研制了一套涡流无损检测系统。实验结果表明该基于 GMR传感器的无损检测系统能够较好的检测出铝板试件表面及表面下2 mm处缺陷的存在,多道扫描结果可清晰判别出缺陷的位置和大小,该系统可以准确完成对导电材料表面及近表面的无损检测。     

一种基于卷积神经网络的电涡流金属辨识方法

为实现对主要金相组织同为铁素体和珠光体的3种碳素结构钢的辨识,提出一种基于卷积神经网络的金属辨识方法。卷积神经网络可以很好地处理环境信息复杂、推理规则不明确和样品本身有缺陷情况下的分类,利用涡流无损检测技术和卷积神经网络算法搭建了该金属辨识平台,首先在涡流传感器的工作频率范围内随机选取8个高频点,并通过该传感器分别采集各个频点下金属的信息;然后通过傅里叶变换、坐标变换等数据处理使得每种金属的信息图像化;最终通过卷积神经网络训练来获得辨识模型。结果表明,该方案对比传统方式可在不损伤金属的情况下识别金属;对比现有的BP神经网络算法(86.20%),对3种金属的正确识别率都达到了92.33%。     

一种用于摆动天平系统的位移传感器设计

在摆动天平法的研究中,为了准确地采集到天平横梁摆动的位移信号,需要设计一款测量范围20mm左右,灵敏度高于0.1V/mm的位移传感器。针对摆动天平法研究中对位移信号检测的要求,作者分析了非接触性测量中的电涡流式位移传感器的基本结构和工作原理,设计了一种用于检测天平横梁摆动信号的电涡流式位移传感器,并通过实验对自主设计的涡流传感器的线性度、灵敏度、迟滞以及重复性进行了测试。实验结果表明该传感器在20mm范围内,输出与线性拟合值差值的相对标准差小于3.46×10-3,相对迟滞误差小于0.0045,适合用于摆动天平法课题研究中对天平垂直摆动位移的测量。     

一种高温非接触式电涡流间隙传感器

介绍了电涡流传感器的工作原理,分析了激励信号的幅值、频率稳定程度对传感器输出漂移的影响。设计了一种应用于电厂空气预热器漏风间隙测量的电涡流传感器,该传感器在温度为340~360°C的工作环境中可以保持较好的线性,取得满意的效果。     

磁浮控制系统的传感器非线性校正方法研究

磁浮控制系统采用涡流传感器检测其运行状态.由于控制系统对精度和实时性有较高要求,涡流传感器输入输出特性的非线性和模型随环境的变化需要快速准确的补偿.为此,采用径向基函数网络建立涡流传感器逆模型,使加入逆模型后涡流传感器输入输出映射单位线性化.采用本文提出的简化自适应隐层结构和中心学习算法能够快速准确得到网络结构和参数.实际测量说明,该方法在精度和实时性方面满足要求,校正误差小于0.7%,能够补偿涡流传感器模型的变化.该方法能够用于精度和实时性要求高的其他传感器校正中.     

幂级数法在感应透热设备的涡流场计算中的应用

本文基于幂级数法在涡流场问题中的应用,结合采用数值积分和有限差分法对感应透热工程中经常遇到的轴对称涡流场及有关电磁参数进行数值计算,并分析和讨论了幂级数法在应用中的收敛性。数值计算结果与买验数据相比较表明,本方法具有较理想的工程计算精度,是用于感应透热设备的涡流场计算及电磁设计的一种有效方法。     

时谐涡流问题并矢格林函数实用近似表达式

由于无法获得复杂系统中的并矢格林函数，积分方程法的适用范围受到很大限制。本文分析了时谐涡流问题中全空间和半空间并矢格林函数的作用范围，指出在大多数实际的涡流问题中都可以利用这两种并矢格林函数得到良好的近似。最后用一个探伤涡流问题的例子验证了本文结论。     

三维开域涡流场A-V位有限元与边界元耦合分析方法

在A -V位和库仑规范的前提下 ,导出了三维涡流区域微分方程和自由空间积分方程在涡流区边界上的耦合条件。在此基础上 ,提出了A -V位的三维涡流场FE—BE耦合分析方法。对国际TEAM 2 1号问题B模型进行了计算 ,靠近线圈的钢板表面磁感应强度法向分量计算值与实测值基本一致。钢板内涡流分布趋势合理