自励式电磁涡流联轴器调速性能研究

针对永磁涡流联轴器调速结构复杂的问题,结合自励发电和涡流传动技术,提出一种新型自励式电磁涡流联轴器结构。通过建立自励发电和电涡流传动两部分的电磁场有限元数值模型,研究了自励式电磁涡流联轴器的发电特性和传动特性。通过对转速差、导体层和气隙长度对传动力矩影响的分析可以看出：转速差较小时,导体层选择电导率高的材料可以得到较大的力矩;铜层厚度由1mm增大到9mm时,传动力矩先增大后减小,在铜层厚度为5mm时达到最大;传动力矩随气隙长度增大而减小。     

电子天平显示“Err-54”故障代码的维修

电磁力平衡式传感器是利用电磁力与负荷相平衡的原理工作,结构复杂但精度很高,常用于高精度电子天平。电磁力平衡式传感器由于材料和结构上的原因,线圈和磁钢之间的间隙很小。当人员操作不当或元器件损坏时,会产生各种故障。本文介绍了电磁力平衡式传感器和电子天平的工作原理,分析显示"ERR—54"故障代码的原因,讲述故障的修理过程以及修复后的校准。     

基于电涡流位移传感器列车行驶速度在线测量的方法

电涡流传感器是基于电涡流效应,将非电量转换为线圈阻抗的变化进行测量的。它具有体积小、灵敏度高、动态响应快和非接触测量等优点,目前广泛应用于电力、石化、机械、冶金等行业。本文提出一种基于电涡流位移传感器在线测量列车行驶速度的方法。通过对电涡流位移传感器输出原始脉冲信号处理,最后得到当车轮经过测量装置时只捕获到唯一的信号,根据两个电涡流位移传感器信号上升沿计算得到列车的行驶速度。     

电涡流传感器检测磁悬浮转子轴向位移的方法

磁悬浮转子的轴向位移常常利用电涡流传感器从转子轴向方向来检测,这一方法具有一定局限性。针对这一情况,在分析了电涡流传感器的工作原理以及输出特性的影响因素后,研究了利用被测导体的台阶表面来检测导体沿传感器径向方向的位移的方法。在该方法中,采用与差动相反的思想,将关于被测导体对称布置的两个传感器的输出进行加和,来消除传感器线圈与导体间距离的变化对检测结果的影响。结合磁悬浮转子的特性,提出了磁悬浮转子轴向位移径向检测的方法,并进行了实验验证,结果表明传感器的输出电压之和与转子轴向位移之间具有良好的线性关系和灵敏度,验证了该方法的正确性和可行性。     

一种非接触式电子砝码

电涡流传感器是一种广泛应用的传感器件,在文献[1]中指出在该传感器探测线圈与被测导体间存在一微小的电磁作用力,并提出一种计算和测量方法。在上述工作基础上,进一步研究表明这样一种力可望加以利用,作者用这个力作为一种非接触式电子砝码,在精密扭力天平上进行测量比较,取得了较好的结果,目前所做样品的最大称量为5毫克重。这种珐码的优点是电控非接触式,数据采集亦有方便之处,还可作为一种有用的微小力发生器,这些特点也许使它具有潜在的应用价值。     

电涡流传感器性能优化关键技术

电涡流传感器因具备无损检测、非接触测量等优异特性,广泛应用于工业生产等各领域中的微量位移测量、导电介质缺陷检测以及设备运行状态监测。然而,受限于线圈结构参数优化、检测电路创新设计和测量误差动态补偿等技术瓶颈,现有电涡流传感器普遍存在灵敏度欠佳、线性度不足、突变温度场下检测精度亟待提升等突出局限,直接制约着其在各类极限环境下高精度检测领域的推广应用。为此,在深入剖析和系统总结国内外电涡流传感器研究与应用现状的基础上,聚焦线圈结构、检测电路以及误差补偿方法,重点探讨了优化其核心性能的基本原理与关键技术,并对相关研究的发展趋势进行了初步构想与展望,以期为多维度提升传感器性能、根源促进其发展应用提供有效借鉴。     

电涡流传感器动态响应特性研究

为了提高磁悬浮轴承高频电主轴控制系统中电涡流传感器的动态响应特性,针对恒频调幅式电涡流位移振动传感器,分析了电涡流传感器的基本结构和工作原理,建立了电涡流传感器检测电路数学模型,分析了电涡流传感器动态响应特性与检测线圈谐振回路品质因数 Ｑ 的关系,提出了对电涡流传感器动态响应特性在不影响灵敏度和线性测量范围的情况下进行线性校正的方法,从而使电涡流传感器幅频响应带宽提高一倍甚至几倍以上,相位角的滞后量也可以大大减小,充分满足了对磁悬浮轴承高速转子进行位移和振动的非接触性监测的需要。     

涡流反射两种测量模式在探测线圈内部导体位移的应用

针对箔式变压器中高压线圈内部导体位移量的问题,进行了各种测量模式的探测手法研究工作,使用涡流探测设备和测试工装两方面建立了操作细节规范,提出了探测手法中的两种测量模式,同时也提出了其中一种模式中的两种操作手法。采用涡流反射法中的快速测量法来识别整体滑动量,精确测量法来精准"划点",建立独有的公式计算法来推算饼滑动量和位移方向。通过多次解剖异常线饼数据分析,实测饼与饼之间的间距值与测量估算值对比,真实值与探测估算值两者数据对比十分接近,误差均控制在±1 mm范围内,且测量误差也在正常设计偏差范围内,结果表明涡流反射法能有效探测浇注式线圈内部导体的位移大小与方向。     

基于电涡流的多周期双极直线位移传感器

传统的基于电涡流的多周期位移传感器由于输出信号的周期重复性,难以解决断电重启后的绝对位置识别问题。 提出 一种基于电涡流的新型双极直线位移传感器。 经过理论与仿真分析,验证了随着滑片的滑动,接收线圈中感应电压的幅值呈现 正余弦变化。 设计了双极敏感结构,通过上极多周期接收线圈保证位移的精确测量。 下极布置单周期接收线圈对上级所处周 期进行识别。 通过感应信号偏移及幅值归一化处理算法提高精度,在实验室搭建传感器样机,以高精度电控平移台进行测试。 经测试,新型多周期双极电涡流直线位移传感器可以实现绝对位置测量,在 0~ 60 mm 量程内测量误差为 30 μm,最大非线性为 0. 08% 。 突破了传统多周期涡流式位移传感器绝对位置无法识别的局限。     

涡流式转速测量传感器

卫星姿控反作用飞轮的控制系统,要求对飞轮转速进行精确的测量,并给星载计算机提供反馈信号。我们研制的涡流转速测量传感器,基于通以高频电流的线圈附近产生高频磁场,当有金属导体靠近这个线圈端部时,将感生电涡流。又由于电涡流的作用使线圈的Q值下降这一基本物理现象,经过电子线路以得到与飞轮转速相对应的方波信号。涡流式传感器具有灵敏度高、结构简单、抗干扰性强。安装调整方便、体积小、重量轻等优点。     

基于COMSOL Multiphysic电涡流传感器的仿真和设计

电涡流探头是电涡流传感器的核心部件。本文从电磁场理论出发,通过二维有限元法构建电涡流探头模型,运用COMSOL Multiphysic软件对电涡流探头的电磁特性进行仿真,研究线圈结构对电涡流传感器性能的影响。依据仿真设计一种反射式环形结构电涡流传感器探头,并进行实验验证。     

一种高灵敏度自主采样式热释电传感器的研究

为了提高热释电型红外传感器的探测距离和提高其探测灵敏度，本文提出了一种具有高灵敏性的热释电红外传感器的基本设计方法。这种热释电红外传感器采用正弦波电流发生器和电磁线圈产生电磁力驱动凸透镜进行微幅摆动。被检测的热释电红外信号经过滤光镜片和摆动的凸透镜聚焦后，其红外光焦点同样也进行微幅摆动。这样，安装在红外光焦点运动轨迹上的热释电敏感元件被红外光焦点不断扫描而产生自主采样的热释电信号。由于凸透镜的受光面积较大，被聚焦的红外光线较多，因此提高了热释电红外传感器的检测灵敏度。一般来说，对同样的热释电敏感元件，采用自主采样式热释电红外传感器的探测距离可以达到菲涅尔透镜式的3倍以上。     

线圈外置式二维电-机械转换器的设计及数值模拟

提出了一种线圈外置式的新型二维电-机械转换器,在原有阀用力矩马达的基础上将衔铁和轭铁极靴翼面设计成轴对称的斜面,从而当衔铁轴向移动时获得电磁力矩,与液压放大部分相结合可构成力-位移反馈回路的2D导控式电液伺服阀。建立了该电-机械转换器的三维有限元模型,在Ansoft Maxwell平台上分析了其磁场分布,讨论了励磁安匝数、工作气隙、永磁体厚度和斜角等关键结构参数对驱动力矩-转角特性和反馈力矩-位移特性的影响,分析结果对于后续的工程设计具有较好的参考价值。     

金属表层材质对电涡流传感器的测量影响及补偿方法

被测金属导体的磁导率和电导率对电涡流传感器的测量是有影响的。金属表层材质的缺陷如裂纹、划痕及金相组织偏析均会使磁导率和电导率发生变化。本文介绍一种试验研究方法,对某一确定的金属样块的平面度利用精密机械仪器和电涡流传感器进行测量,并对测量结果进行分析,得到一些初步看法并提出测量误差的补偿方法。     

电涡流传感器的脉冲激励与双参数检测

采用矩形脉冲作为激励信号,对电涡流传感器在位移检测过程中谐振频率及谐振阻尼的变化情况进行了研究分析.建立了以现场可编程门阵列(FPGA)为核心芯片的检测系统,用于产生所需要的矩形脉冲激励信号以及对传感器响应信号的欠采样.利用8 mm直径的电涡流线圈,对0～10 mm范围内碳钢目标靶的位移响应特性进行了测量,借助短时傅里叶变换分析了响应信号中频率成分的分布情况,同时获得了谐振频率及谐振阻尼的测量值.验证了通过脉冲激励同时获取电涡流传感器双参数检测的可行性.为研制基于电涡流效应的位移传感器及无损探伤传感器提供了一种新思路.     

金属表面材质对电涡流传感器的测量影响及补偿方法

被测金属导体的磁导率和电导率对电涡流传感器的测量是有影响的。金属表层材质的缺陷如裂纹，划痕及金相组织偏析均会使磁导率和电导率发生变化。本文介绍一种试验研究方法，对某一确定的金属样块的平面度利用精密机械仪器和电涡流传感器进行测量，并对测量结果进行分析，得到一些初步看法并提出测量误差的补偿方法。     

基于UV-LIGA技术的电涡流传感器研制

提出一种用于检测微位移的新型电涡流传感器。该传感器中,两层微平面线圈叠加在坡莫合金铁芯上,分别作为驱动元件与敏感元件。详细给出了微平面线圈的SU-8胶UV-LIGA工艺与磁性铁芯的电铸成形工艺。当激励电流为50kHz的正弦交流信号,而且检测Ni-Fe片与铁芯间隙为10μm时,敏感线圈的输出电压达30mV,并且间隙值在50μm范围内与输出电压接近为线性关系。传感器尺寸为5mm×1.6mm,易于集成,能实现对微位移的检测。     

盘式制动器辅助电磁制动装置的结构优化设计

将盘式摩擦制动器与电涡流缓速器集成,在车轮制动盘内侧挡尘板上安装若干电涡流缓速器线圈,设计了一种可应用于乘用车的电磁辅助制动装置,实现摩擦制动器与电涡流缓速器联合制动.针对所设计的电涡流缓速器分析了制动原理,建立数学模型,确定了辅助制动装置的制动力矩和制动功率的计算方法为使该型电涡流缓速器获得最大缓速效果,采用优化设计方法,以提高汽车制动力矩为目标,对电涡流缓速器的结构参数进行了优化设计,从优化结果看该设计获得了一定的辅助制动效果.     

主动电磁悬浮器的混合磁场测试和分析及其系统的信号处理

概述一种新型的主动电磁悬浮器后,着重对其混合磁场B进行测试,在工作站SUN编程分析,作出磁场的特性曲线及其拟合。选择和精确安装霍尔传感器。建立测量放大器、电坐标转换器。对测量信号作放大、差分和旋转处理,有效地调节动态永磁环的平衡位置合理地调试电子线路的偏置点。将之(观测器)与控制器、功率放大器、铁磁线圈相连后,有效地对悬浮环施加正交控制力fx,fy,fz及控制力矩mx,my,使系统达到稳定状态,该主动电磁悬浮器的整个系统,已在ETH(苏黎世瑞士联邦高工)研制成功,可用作超高速电机及其它回转机械的电磁止推轴承等。     

基于相敏检波原理的电涡流传感器电路

电涡流传感器的输出特性与被测对象的电磁特性有着密切的关系,严重限制了电涡流传感器的使用范围.通过对相敏检波原理的研究,采用相敏检波技术对传感器探头线圈阻抗信号进行正交分解,结合矢量投影方法来消除被测对象的电磁特性对传感器输出的影响.实验表明:在不同被测对象、同一检测距离下测得的传感器探头线圈的电阻分量和电抗分量存在线性的关系,利用归一化阻抗能够消除被测对象的电磁特性对传感器的影响.