项目二任务二电涡流传感器在转速检测中应用

项目二

电感式感【情境导工业上有很多场合需要加工设备的电机转速进行控制着设备的自动化程度越来越高，现在均是采用传感器对电机进行检测，用于测量的传感器很多，本任务采用电涡流传感器进行直流电机转速检测。

任务二

电涡流传器在转速检中的应用任务书：本任务要求达到以下知识目标与技能目标：知识目：1、了解涡效应。2、了解电流传感器的结构3、掌握电流传感器的工作原理4、掌握电流传感器测量直流电机转速的方法。技能目：1、能识别涡流传感器。2、能根据务要求，正确安装电涡流传感器。3、正确完电涡流传感器测量转速的电路接线4、正确测直流电机转速并且读数正确任务描：利用电涡流传感器对直流电机的转速进行测量。知识链：1．电流感的作理1、流应根据法拉第电磁感应定律，金属导体置于变化的磁场中时，导体表面就会有感应电流产生，电流的流线在导体内自行闭合，这种由电磁感应原理产生的漩涡状感应电流成为电涡流，这种现象成为电涡流效应。

涡流效应有利有弊对于三相异步电动机来说由于涡流效应会导致铁芯发热，故采用导磁性能好的硅钢片叠压而成，以减小涡流。但是生产生活中也有利用涡流效1

应工作的例子，比如各类中频感应加热装置就是利用涡流效应对金属材料进行加热，其实电磁炉也是利用该效应对食物进行加热的。2、涡流传器工作原理

当高频（100KNZ左右）信号源产生的高频电压施加到一个靠近金属导体的电感线圈L1时，将产生高频磁场H1。被测导体置于交变磁场中，被测导体就产生电涡流i2,。i2在金属导体的纵深方向并不是均匀分布的，只集中在金属表面，这称为集肤效应。信号源的频率越高，集肤效应在金属表面越浅。

图电涡流传感器工作原理注：此处插入动画2-1电涡流传感器的工作原理要求：能用动画演示电涡流传感器的工作原理,体顺序为1、显示电线圈L1；2、显示高信号源与毫安表，构成电路；3、显示高磁场；4、显示被金属导体；5、显示线垂直向下移动，接近被测金属物体；6、显示被物体中产生的电涡流i27、显示被物体中的电涡流i2生的磁场H2.3、涡传器等阻分（1）等效阻抗分析Rj

f

rx

f信号源频率2

因数因数塑料密封。

—金属导体的磁导率—金属导体的电导率—金属导体的形状、表面因素i—交变励磁电流X线圈到金属导体的间距电涡流线圈的阻抗与f、x，i均有关系。电涡流传感器的检测物理量检测深度：f越低，检测深度越深（集肤效应检测间距：i、f不变，z=f（x接触测量位移。1其他用途：i、f、x不变，检测与相关的表面温度、表面裂纹等参数，1检测与的材料型号、表面温度等参数。1.2电涡流头结构电涡流传感器的传感元件是一只线圈，俗称为电涡流探头。线圈结构：用多股较细的绞扭漆包线（能提Q值）绕制而成，置于探头的端部，外部用聚四氟乙烯等高品质图1.3电涡式传感的测量转换路1调幅式电路

电涡流传感器探头结构调幅式：以输出高频信号的幅度来反映电涡流探头与被测金属导体之间的关系。3

调幅式缺点：电压放大器的放大倍数的漂移会影响测量精度，必须采取各种温度补偿措施。注：此处插入图片图

调幅式电路结构2.调频式电路调频式就是将探头线圈的电感量L与微电容构成LC振荡器荡器的频率f作为输出量。图

调频式电路技能训2：涡流传感器转速检中的应用1.读任务利用电涡流传感器实现直流电机转速控制2.理电涡流感器检转速检测电中主要器件电涡流传感器、转动源、+5V、+4、±、±8、±10直流电源、电涡流传感器模块分别配图片）4

的关系的关系3电涡流传感检测转的工作原理转动源上的直流电机带动转动盘旋转，转动盘边缘均12个小孔，其6个孔是空的，6个孔是塞入小磁铁的，并且空孔和小磁铁间隔分布，当空孔经过电涡流传感器下方时，电涡流传感器模块输出电压较低（低电平），当小磁铁经过电涡流传感器时，电涡流传感器模块输出电压较高（高电平），形成一个脉冲信号，转动盘转动一圈，共输出六个脉冲信号。将脉冲信号送入频/速计计数显示。转速与脉冲信号频率之间

f-脉冲信号频率p-每圈输出脉冲信号的数量4操作步骤1、根据实大纲或实验指导书制作，实验指导书为：THSRZ-2型传感器实验指导书。2、实验操步骤描述：步骤1：操作内容描述将电涡流传感器安装到转动源传感器支架上，引出线接电涡流传感器实验模块；使用工具、仪:

导线、电涡流传感器、转动源；操作结果或现象:电涡流传感器距离直流电机带动转动盘上的检测（小磁铁）2-3mm

步骤2：操作内容描述将电涡流传感器模块的输出接至频率转速计，频/转速计选择转速输出使用工具仪表:

导线转速/率计操作结果或现象频率转速计无输出；

步骤3：操作内容描述将直流电源接至转动源的直流输入端，将直流电源选择开关拨至+4V，合上主控台电源；使用工具、仪:

导线、转速/频率计、直流电源；操作结果或现:直流电机带动转动盘开始旋转，频率/转速计读数从零开始上升；

步骤4：操作内容描述将直流电机转速稳定之后，观察频/速计的读数；使用工具、仪表:

导线、转速率计、直流电源；操作结果或现象频率/速计读数保持稳定；

步骤5：操作内容描述将将直流电源选择开关拨至6V，直流电机转速稳定之后，观5

察频率/速计的读数使用工具表:

导线转速率计直流电源；操作结果或现象:直流电机带动转动盘转速增加；

步骤6操作内容描述将将直流电源选择开关拨至8V+10V（±8（±10，直流电机转速稳定之后，观察频速计的读数；使用工具、仪表:

导线、转速率计、直流电源；操作结果或现象直流电机带动转动盘转速增加；

驱动电压(V)转速(rpm)

4v6v8v10v12v16v动画2-2

显示上述实验步骤拓展与训练：1、将转动盘的小磁铁去掉三个，重复上述实验，观察频率转速计输出是否发生变化，转速测量有无变化？检查与价：时间为分1、正确识别电涡流传感器2、正确安电涡流传感器。3、正确完电涡流传感器、电涡流传感器模块、频转速计、直流电源之间的接线。4、启动电，观察电机是否启动，转动是否正常。5、正确记频率/速计的读数。传器检技课安、程调技评表班级开始时间

姓名结束时间序号1

考核项目

考核要求识别电涡流传感器

配分10

评分标准选择错误扣10分。

得分正确性2

安装电涡流传感器

10

安装不正确，扣10分（90分）3

接线

10

错一处分，不超10分6

直流电机工作正常得20分，频率转速计读数正4

工作过程

40确得2056

工作顺序过程拓展题

1010

错一处扣分，不超10分错一处分，不超10分78职业与安全意识（10分）9违规10教师签字任务小结：

完成工作任务的所有操作是否符合安全操作规程工具摆放、包装物品、导线线头等的处理是否符合职业岗位的要求尊重教师遵守实训纪律爱惜实训室的设备和器材保持工位的整洁违规成绩扣分

符合