電渦流傳感器的仿真與設(shè)計(jì).pdf

1、電渦流傳感器有著諸多優(yōu)點(diǎn)，這讓它成為了科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的非接觸無(wú)損檢測(cè)儀器。由于對(duì)被測(cè)材料的敏感，電渦流傳感器的廣泛應(yīng)用一直受到制約。為了消除傳感器對(duì)被測(cè)材料的敏感性，可以采用新的變換電路原理。因此，如何實(shí)現(xiàn)這一新型的轉(zhuǎn)換電路，將是一個(gè)重要研究方向。 本文對(duì)電渦流傳感器的建模和渦流特性進(jìn)行了三維有限元仿真分析，同時(shí)為電渦流傳感器設(shè)計(jì)了新型的測(cè)量電路，并對(duì)該測(cè)量電路進(jìn)行了仿真、優(yōu)化和實(shí)驗(yàn)。具體內(nèi)容如下： 1．電

2、渦流傳感器三維有限元模型的建立與渦流特性分析在熟悉了電磁場(chǎng)基本理論，有限元的建模理論和步驟的基礎(chǔ)上，通過(guò)簡(jiǎn)化模型，選取單元類(lèi)型，劃分網(wǎng)格和施加邊界條件等一系列步驟，得到了電渦流傳感器的兩個(gè)三維模型。經(jīng)過(guò)求解，對(duì)這兩個(gè)模型結(jié)果進(jìn)行了比較。并在此基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)要分析了激勵(lì)頻率對(duì)傳感器性能的影響，為后面電路設(shè)計(jì)的激勵(lì)頻率提供了分析條件。 2．電渦流傳感器新型測(cè)量電路設(shè)計(jì)在已提出的消除電渦流傳感器對(duì)被測(cè)材料敏感的理論基礎(chǔ)上，為傳感器設(shè)計(jì)了新

3、的測(cè)量電路原理。新的測(cè)量電路實(shí)現(xiàn)了從電路中提取探頭線(xiàn)圈的阻抗實(shí)部和虛部?jī)蓚€(gè)信號(hào)來(lái)產(chǎn)生輸出電壓，從而達(dá)到消除被測(cè)材料影響的目的。 3．電渦流傳感器新型電路的仿真與優(yōu)化對(duì)所設(shè)計(jì)好的新型電路各模塊，通過(guò)Multisim仿真軟件，檢查各模塊電路所實(shí)現(xiàn)的功能。并在此基礎(chǔ)上，對(duì)部分電路中的結(jié)構(gòu)和參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。最終達(dá)到了較為理想的效果。 4．電渦流傳感器新型電路的實(shí)驗(yàn)在已仿真和優(yōu)化好的電路原理圖的基礎(chǔ)上，使用ProtelDXP軟件繪